化工原理课程设计--一台分离苯和乙苯双组分均相混合液常压(1atm)连续精馏浮阀塔

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1、化工原理课程设计化工原理课程设计院系：化学化工学院班级：应化101学号：20100914412姓名：张登辉-15-化工原理课程设计1.设计题目一台分离苯和乙苯双组分均相混合液常压(1atm)连续精馏浮阀塔2.主要基础数据表1.苯和乙苯的物理性质项目分子式分子量沸点℃临界温度℃临界压强Pa苯AC6H678．1180．1288．56833.4乙苯BC8H10106．16136．2348．574307．7饱和蒸汽压为P*苯和乙苯的饱和蒸汽压可用Antoire方程计算即㏑P*=A-其中P*单位为mmHg,T单位为K表2.组分ABC苯15.90082788.51-52.36乙苯

2、16.01953279.47-59.95表3.苯和乙苯在某些温度下的表面张力σ（mN/m）t/℃20406080100120140σmN/m28.8026.2523.7421.2718.8516.4914.17σ乙苯29.3027.1425.0122.9220.8518.8116.82表4.苯和乙苯在某些温度下的粘度(mpa·s)t/℃020406080100120140μL苯0.7420.6380.4850.3810.3080.2550.2150.184μL乙苯0.8740.6660.5250.4260.3540.3000.2590.226表5.苯和乙苯的液相密度ρ

3、L（kg/m3）t/℃20406080100120140ρL苯877．4857．3836．6815．0792．5768．9744．1ρL乙苯867．7849．8831．8813．6795．2776．2756．7表6.液体气化热г（kj/kg）t/℃20406080100120140-15-化工原理课程设计г苯431．1420．0407.7394.1379.3363.2345.5г乙苯399.6390.1380.3370.0359.3347.9335.9表7.不同塔径的板间距塔径D/m0.3-0.50.5-0.80.8-1.61.6-2.42.4-4.0板间距Ht/mm

4、200-300250-350300-450350-600400-6003.工艺计算及主体设备设计.3.1.物料衡算及塔板数的确定3.1.1全塔物料衡算F=D+WFxF=DxD+Wxw原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率:苯的摩尔质量:MA=78.11kg/kmol乙苯的摩尔质量:MB=106.16kg/kmolxF===0.8446kmol/hxD=0.9867kmol/hxW==0.0203kmol/hXF、XD、XW─原料产品、残液的摩尔分数原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量MF=0.8446×78.11+(1-0.8446)×106.16=82.4690kg/km

5、olMD=0.9867×78.11+(1-0.9867)×106.16=78.4831kg/kmolMW=0.0203×78.11+(1-0.0203)×106.16=105.5906kg/kmol因为F=+=109.4728kmol/h代入物料衡算可知D=93.3759kmol/hW=F-D=109.4728-93.3759=16.0969kmol/h3.1.2相对挥发度a的计算苯和乙苯在某些温度t下蒸汽压PA°,PB°及所对应的α，对于理想溶液α=PA°/PB°表8-15-化工原理课程设计txy——101.316.836.011184114.119.55.850.

6、860.97488128.423.55.460.740.93992144.1265.540.6350.90696161.329.95.390.5410.86410018034.35.250.4850.816104200395.10.40.8108222.444.55.00.3180.7110.6237.748.34.920.2780.654115265.755.34.80.2170.571120299.664.24.670.1560.46312525405564.570.1030.34413028356394.440.0550.20513531657354.310.0

7、10.042136.232947604.3300相对挥发度可取表中x=0(α=4.33)和x=1(α=6.01)时的α的几何平均值α==5.1013.1.3.平衡线，q线，精馏段操作线，提馏段操作线方程的确定平衡线方程：y==q线方程：x=0.8446而Rmin==0.1784-15-化工原理课程设计取R=1.5Rmin=1.5精馏段质量流量：液相L(s)=RD=0.2677×93.3759=24.9893kmol/h精馏段质量气相：汽相V(s)=L+D=(1+R)D=1.2677×93.3759=118.3726kmol/h提馏段质量流量：液相L’