分离苯—甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计.doc

题 目：分离苯—甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计 第一章：前言 1.1 文献综述 1.2 中英文摘要及关键词 1.3 相关符号说明 第二章：工艺条件的确定和说明 2.1 设计参数 2.2 操作压力 2.3进料状况 2.4加热剂及加热方式 2.5冷却剂及进出口温度 第三章：流程的确定和说明 3.1流程的说明 3.2设置各设备的原因 第四章：精馏塔的设计计算 4.1 物料衡算 4.2 回流比的确定 4.3 板块数的确定 4.4 相关物性参数 4.5 汽液负荷的计算 4．6精馏塔工艺尺寸的计算 4.7 塔板流动性能校核 4.8 塔板负荷性能图 4.9 主要工艺接管尺寸的选取 4.10塔顶冷凝器的热负荷 4.11塔底再沸器的负荷 4.12原料预热器的热负荷 第五章：主要计算结果列表 5.1 精馏段 5.2 提留段 1.4 相关物性参数 1）苯和甲苯的物理参数 分子式 相对分子质量 沸点℃ 临界温度℃ 临界压力MPa 苯（A） C6H6 78.11g/mol 80.1 288.95 4,898 甲苯（B） C7H8 92.13g/mol 110.6 318.57 4.109 (2)饱和蒸汽压 苯、甲苯的饱和蒸汽压可用Antoine方程计算： A B C 苯 6.9419 2769.42 -53.26 甲苯 7.0580 3076.65 -54.65 （3）苯、甲苯的相对密度 温度（℃） 80 90 100 110 120 苯 815 803.9 792.5 780.3 768.9 甲苯 810 800.2 790.3 780.3 770.3 （4）液体表面张力 温度（℃） 80 90 100 110 120 苯 21.27 20.06 18.85 17.66 16.49 甲苯 21.69 20.59 19.94 18.41 17.31 (5)苯甲苯液体粘度 mPa 80 90 100 110 120 苯 0.308 0.279 0.255 0.233 0.215 甲苯 0.311 0.286 0.264 0.254 0.228 第二章 工艺条件的确定和说明 2.1设计参数 （1）设计规模：苯-甲苯混合液年产量为12000t／a （2）生产制度：年开工300天，每天24小时连续生产 （3）原料组成：苯含量为40%（质量分数，下同） （4）进料状况：15℃时进料，常压精馏 （5）分离要求：塔顶苯含量不低于99%，塔底苯含量不大于2% （6）建厂地区：大气压为760mmHg，自来水年平均温度为15℃平均温度 2.2确定进料状态 2.2.1平均分子量 对进料板：xF=0.440，yF=0.660 MVmF=yFMA+（1-yF）MB=82.88kg/mol MLmF=xFMA+（1-xF）MB=85.96kg/mol 对塔底：xW=0.023，yW=0.055 MVmW=yWMA+（1-yW）MB==91.36kg/mol MLmW=xWMA+（1-xW）MB=91.81kg/mol 对塔顶：xD=0.991 yD=0.996 MVmD=yDMA+（1-yD）MB=78.17kg/mol MLmD=xDMA+（1-xD）MB=78.24kg/mol 气相平均摩尔分子量 MVm=（MVmD+MVmF）/2=80.53kg/mol MVm=（MVmW+MVmF）/2=87.12kg/mol 液相平均摩尔分子量 MLm=（MLmD+MLmF）/2=82.1kg/mol MLm=（MLmW+MLmF）/2=88.89kg/mol 2.2.2平均密度 （a为质量分数） （1）对塔底：时，由内插法 塔底液相平均密度 （2）对进料：，由内插法， 进料液相平均密度 （3）对塔顶：时，由内插法， 塔顶液相平均密度 精馏段液相平均密度 提馏段液相平均密度 精馏段气相平均密度 提馏段气相平均密度 全塔气相平均密度 全塔液相平均密度 2.2.3表面张力 由公式： 对塔顶，由内插法， 对进料，由内插法， 对塔底，由内插法， 进料板表面张力mF=0.4419.70+0.5620.40=20.09mN/m 塔顶表面张力mD=0.99121.26+0.00921.68=21.26mN/m 塔底表面张力mW=0.02317.78+0.97718.49=18.47mN/m 提馏段表面张力平均值m提=19.29 mN/m 精馏段表面张力平均值m精=20.68 mN/m 2.2.4液体黏度 由公式： 对塔顶，由内插法， 对进料，由内插法， 对塔底，由内插法， 进料处平均黏度mF=0.276 塔顶处平均黏度 mD=0.307 塔底处平均黏度 mW=0.253 提馏段液体黏度平均值m=（mF+mW）/2=0.265 精馏