年产10万吨苯乙烯工艺设计(3)

xq 0.450

年产10万吨苯乙烯工艺设计

Rmin

xD yqyq xq

0.9 0.6670.233

1.1

0.667 0.450.217

取操作回流比为 R=2Rmin 2 1.1 2.2 ③求精馏塔的气、液相负荷 L=RD=2.2×27.89=61.358kmol/h

V=(R+1)D=(2.2+1)×27.89=89.248 kmol/h

L1 L F 61.358 146.5 207.858 kmol/h V1 V 89.248 kmol/h

④求操作线方程 精馏段操作线方程为

y

LD61.35827.89x xD x 0.9 0.6875x 0.3215 VV89.24889.248

提馏段操作线方程为

L11W207.8581118.52y 1x—1xW x 0.01 2.329x1 0.0132

89.24889.248VV

1

⑤图解法求理论板层数

采用图解法求理论板层数，如图4.1。求解结果为 总理论板层数NT=12.5（包括再沸器） 进料板位置 NF 6 2. 实际板层数的求取

精馏段实际板层数 N精 .52 9.6取10 提馏段实际板层数

NF 7.0.52 14.42取15

4.1.3 精馏塔的工艺尺寸及有关物性数据的计算

以精馏段为例计算。 1. 操作压力计算

塔顶操作压力 PD 101.3 4 105.3 kPa

年产10万吨苯乙烯工艺设计

每层塔板压降 进料板压力 精馏段平均压力 2. 操作温度计算

P 0.7kPa

PF 101.3 0.7 10 112.3kPa Pm （105.3 112.3） 2 108.8kPa

依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯，甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程计算，计算过程略。计算结果如下： 塔顶温度 进料板温度 精馏段平均温度 3. 平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算 由xD y1 0.9 查平衡曲线得

tD 82.1℃ tF 99.5℃

tm （82.1 99.5） 2 90.8℃

x1=0.916

MVDm 0.9×78.11+（1-0.9）×92.13=79.512kg∕koml MLDm 0.916×78.11+（1-0.916）×92.13=79.288 kg∕koml 进料板平均摩尔质量计算 由图解理论板得

yF 0.604 查平衡曲线得

xF 0.388

MVFm 0.604×78.11+（1-0.604）×92.13=83.66 kg∕koml MLFm 0.388×78.11+（1-0.388）×92.13=86.69 kg∕koml 精馏段平均摩尔质量

MVm （79.512+83.66）÷2=81.586 kg∕koml MLm （79.299+86.69）÷2=82.99 kg∕koml