化工原理课程设计-苯甲苯.doc

化工原理课程设计-苯甲苯.doc

ID:61499320

大小:224.50 KB

页数:11页

时间:2021-02-07

化工原理课程设计-苯甲苯.doc_第1页
化工原理课程设计-苯甲苯.doc_第2页
化工原理课程设计-苯甲苯.doc_第3页
化工原理课程设计-苯甲苯.doc_第4页
化工原理课程设计-苯甲苯.doc_第5页
资源描述:

《化工原理课程设计-苯甲苯.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库

1、化工原理课程设计设计题目:分离苯—甲苯混合液的浮阀精馏塔学生姓名:学号:班级:指导老师:写作时间:分离苯—甲苯混合液的浮阀精馏塔1.设计任务及操作条件1.1工艺条件及数据(1)原料液为苯—甲苯混合液,苯含量为45%(质量分率)。(2)塔顶苯含量不低于98%(质量分率)。(3)塔底苯含量不高于2%(质量分率)。(4)进料温度为35℃。(5)生产能力:年处理苯—甲苯混合液3.5万吨(开工率330天/年)。(6)塔板类型:浮阀塔板。1.2操作条件(1)塔顶压力4kPa(表压)。(2)间接蒸汽加热,加热蒸汽压力为2.5kgf/cm2(

2、表压)。(3)冷却水进口温度30℃,出口温度50℃。(4)设备热损失为加热蒸汽供热量的5%。1.3厂址厂址为济南。2.设计方案本设计任务为分离苯-甲苯混合液。对于二元混合物系的分离,应采用连续精馏流程。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器后送至储罐。该物系属易分离物系,最小回流比小,合适的操作回流比为最小回流比的1.7至2倍之间。塔釜采用间接蒸气加热,塔底产品经冷却后送至储罐。Error!Referencesourcenotfound.为精馏塔的工艺流程图。图1精馏塔工艺流程图3.1

3、精馏塔的物料衡算(1)原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数苯的摩尔质量为MA=78.11kg/kmol。甲苯的摩尔质量为MB=92.13kg/kmol。原料液苯含量为45%,塔顶苯含量不低于98%,塔底苯含量不高于2%(均为质量分率)。转换成摩尔分率为xF==0.491xD==0.983xw==0.024(2)原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF=0.491×78.11+(1-0.491)×92.13=85.25kg/kmolMD=0.983×78.11+(1-0.983)×92.13=78.35kg/kmolMW=0.024

4、×78.11+(1-0.024)×92.13=91.80kg/kmol(3)物料衡算年处理苯—甲苯混合液3.5万吨(开工率330天/年)。计算得原料处理量F==51.84kmol/h由总物料衡算51.84=D+W轻组分苯的物料衡算51.84×0.491=0.983D+0.024W联立解得:D=25.24kmol/hW=26.60kmol/h列出物料衡算表。表1物料衡算表进料出料项目摩尔分数流量(kmol/h)项目摩尔分数流量(kmol/h)进料F0.49151.84塔顶产品D0.98325.24塔底产品W0.02426.60合

5、计51.84合计51.843.2求取精馏塔的理论塔板数苯—甲苯体系为理想物系,故可以使用图解法计算理论塔板数,具体求解过程如下。Error!Referencesourcenotfound.给出常压(101.33kPa)下苯—甲苯二元物系的汽—液平衡组成。表2苯—甲苯二元物系的汽—液平衡组成苯摩尔分数温度(℃)苯摩尔分数温度(℃)液相x气相y液相x气相y0.0000.000110.60.5920.78989.40.0880.212106.10.7000.85386.80.2000.370102.20.8030.91484.40.

6、3000.50098.60.9030.95782.30.3970.61895.20.9500.97981.20.4890.71092.11.0001.00080.2①查得苯-甲苯物系的气液平衡数据,绘出x-y图,见Error!Referencesourcenotfound.。②求解进料热状况参数q。由设计任务可知,进料温度为TF=35℃。由气液平衡数据可查得进料组成xF=0.491的苯—甲苯溶液的泡点Ts=92.1℃。平均温度为t===63.55℃。Error!Referencesourcenotfound.Error!Ref

7、erencesourcenotfound.为苯和甲苯的有关物性数据。表3苯-甲苯的摩尔热容温度℃050100150苯(kJ/kmol/K)72.789.7104.8118.1甲苯(kJ/kmol/K)93.3113.3131146.6表4苯-甲苯的汽化潜热温度℃20406080100120苯(kJ/kg)431.1420407.7394.1379.3363.2甲苯(kJ/kg)412.7402.1391379.4367.1354.2利用插值法,使用公式(M为所要求的物理量)求苯的摩尔热容CmA:得CmA=93.8kJ/(kmo

8、l·K)同理可得甲苯的摩尔热容CmB=124.6kJ/(kmol·K)苯的汽化潜热rA=392.8kJ/kg=392.8×78.11=30679kJ/kmol甲苯的汽化潜热rB=378.3kJ/kg=378.3×92.13=34852kJ/kmol加料液的平均摩尔热容Cm,p

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。