化工原理课程设计---利用浮阀塔分离正戊烷及正己烷的工艺设计

安徽理工大学 化工原理课程设计

精馏塔工艺流程图

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基础数据

表1.组分的饱和蒸汽压Pio (mmHg) 温 度 （℃） 36.1 40 45 Pio x y 正戊烷 正己烷 50 55 60 65 68.7 101.33 115.62 136.05 159.16 185.18 214.35 246.89 273.28 31.98 1 1 37.26 0.82 0.93 45.02 0.62 0.83 54.05 0.45 0.71 64.66 0.31 0.57 76.36 0.18 0.38 89.96 0.07 0.17 101.33 0 0 表2.组分的液相密度ρ（kg/m3） 温 度 （℃） 20 40 ρ 正戊烷 正戊烷 626.2 657.2 605.5 638.9 60 583.7 620 80 560.3 600.2 100 535.0 579.3 表3.表面张力?(mN/m) 温 度 （℃） 0 正戊烷 正己烷 18.20 20.10 20 16.00 18.02 40 13.85 15.99 60 11.76 13.23 80 9.719 12.06 100 7.752 10.18 ? 表4.混合物的粘度（mpa.s） 温度 （℃） 0 25 正戊烷 正己烷 6.23 6.00 6.80 6.54 50 7.37 7.10 75 7.96 7.66 100 8.50 8.20 ? 5

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第2章 精馏塔的物料衡算

2.1.物料衡算

F:原料液流量(kmol/h) xF:原料组成（mol%） D:塔顶产品流量(kmol/h) xD：塔顶组成（mol%） W:塔底残液流量(kmol/h) xW：塔底组成（mol%）

正戊烷与正己烷的相对摩尔质量分数分别为72kg/ kmol和86 kg/ kmol 1．原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 正戊烷的摩尔质量 MA?72kg/kmo l正己烷的摩尔质量 MB?86kg/kmo l0.6/72?0.6420.6/72?0.4/860.98/72xD??0.983

0.98/72?0.02/860.02/72xW??0.0240.02/72?0.98/86xF?2．原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量

MF?0.642?72?(1?0.642)?86?77.012kg/kmolMD?0.983?72?(1?0.983)?86?72.238kg/kmol MW?0.024?72?(1?0.024)?86?85.664kg/kmol3．物料衡算 原料处理量 W?40000?1000?58.96km/ho l330?24?85.664总物料衡算 F?D?58.9 6正戊烷物料衡算 0.642 6F?0.98D3?0.024?58.9联立解得

D?106.85kmol/h

F?165.81kmo/lh 6

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2.2.常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系

温度：

利用表1中的数据由拉格朗日插值可求得tF、tD、tW. tF: 50?45tF?45 tF=44.5℃ ?0.4?0.620.642?0.62 tD: 40?36.1tD?400.82?1?0.983?0.82

tW: 68.7?650?0.07?tw?68.70.024?0 精馏段的平均温度：

tF?tDt1 =2 =40.485℃

提镏段的平均温度：

t2?tF?tW2?55.965℃ t1 =40.485℃时的x1及y1

45?4040.485?400.62?0.82?x1?0.8245?400.83?0.93?40.485?40y

1?0.93x1?0.81y1?0.92t2?55.965℃时的x2及y2

60?5555.965?550.18?0.31?x2?0.3160?5555.965?550.38?0.57?y0.57

2?x2?0.29y2?0.53 tD =36.47℃ tW=67.43℃

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