化工原理工程设计.doc

西南交通大学 化工原理工程设计说明书 题目：分离苯—甲苯混合物的精馏塔的设计 设 计 者：琪 班 级：生物工程 学 号： 指导老师： 完成日期：2012/7/17 目录 前言-------------------------------------------------------------------- 设计任务-------------------------------------------------------------- 精馏装置工艺流程图---------------------------------------- 精馏塔的设计计算------------------------------------------- 1.基本数据计算-------------------------------------------------- 2.回流比的计算-------------------------------------------------- 3.塔板数的计算-------------------------------------------------- 三．精馏塔的工艺设计------------------------------------------- 1.塔径的计算----------------------------------------------------- 2.塔高的计算---------------------------------------------------- 3.塔板结构参数的计算和设计--------------------------------- 附 精馏塔塔板设计结果汇总表------------------------------ 提馏塔塔板设计结果汇总表------------------------------- 四．精馏塔的负荷性能的计算----------------------------------- 1.塔板的负荷性能计算----------------------------------------- 2.塔板的流体力学校核------------------------------------------- 五．精馏塔的辅助设备------------------------------------------- 1.塔顶冷凝器----------------------------------------------------- 2.塔底再沸器------------------------------------------------------- 六．设计小结----------------------------------------------------------- 七．参考文献----------------------------------------------------------- 八．附图--------------------------------------------------------------- 前言 本实验的设计题目是分离分离苯—甲苯混合物的精馏塔的设计。精馏操作是重要的化工单元操作，广泛应用于石油、化工、轻工、食品、冶金等领域。 苯的分子量：78.1kg/kmol C6H6 甲苯的分子量：92.1kg/kmol C7H8 进料的平均分子量：MF=0.65×78.1+0.35×92.1=82.9kg/kmol 进料液的摩尔量为：F=7700÷82.9=92.88kmol/h 总物料衡算：F=D+W Fxf=DxD+WxW 解之得：D=60.49kmol/h W=32.39kmol/h 2．q值的计算 由苯—甲苯的温度—组成相图（附图2） 得： 当xF=0.65时 苯的泡点温度为tD=88.1℃ 进料温度为65℃时的平均温度为t=℃ 由液体的比热共线图[1]可查得 苯的比热CpA=0.46×4.187kJ·kg-1·K-1=1.93kJ·kg-1·K-1 甲苯的比热CpB=0.46×4.187 kJ·kg-1·K-1=1.93 kJ·kg-1·K-1（采用内差法计算所得） 则进料的平均比热Cpm=1.93 kJ·kg-1·K-1 当P=0.1MPa时，查得[2]苯的气化潜热为γA=393.9kJ·kg-1 甲苯的气化潜热为γB=363 kJ·kg-1 则进料液的平均气化潜热γm=×393.9+0.388×363=381.9 kJ·kg-1 所以q= 即q=1.117