乙苯苯乙烯精餾塔的設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 乙苯-苯乙烯精餾塔的設(shè)計(jì)報(bào)告 1.設(shè)計(jì)要求：用一連續(xù)精餾塔分離苯、甲苯、乙苯及苯乙烯的混合物，其組成分別為0.04、 0.06、0.5和0.4，要求塔頂產(chǎn)品中苯乙烯0.05，塔底產(chǎn)品中乙苯0.25。已知泡點(diǎn)進(jìn)料， 操作回流比為。試完成上述分離過(guò)程的流程模擬，并確定相關(guān)操作參數(shù)（進(jìn)料位置、 總板數(shù)、操作壓力等），并完成相應(yīng)設(shè)計(jì)報(bào)告。熱力學(xué)方法采用pr方程。2 進(jìn)料參數(shù)：泡點(diǎn)進(jìn)料。組分苯甲苯乙苯苯乙烯組成0.040.060.50.43 首先利用aspen中的dstwu模塊進(jìn)行分離模擬，采用peng-rob方程，得到如下所示結(jié)果簡(jiǎn)捷計(jì)算結(jié)果與塔板的回流數(shù)，確定回流比為4，實(shí)際上是最小回流比的1.2

2、倍。選擇依據(jù)如下：做回流比隨理論塔板數(shù)變化表，合理的理論板數(shù)應(yīng)該在曲線斜率絕對(duì)值較小的區(qū)域內(nèi)選擇。結(jié)論：采用4為回流比，實(shí)際板數(shù)為24，進(jìn)料板位置是17.初步分離效果如下所示可以看出，塔頂?shù)谋揭蚁┑哪柗致蕿?.04小于0.05，塔底的乙苯的摩爾分率為0.247小于0.25，也達(dá)到了分離要求。塔頂冷凝器和塔底再沸器的操作壓力的選擇：一般來(lái)說(shuō)，塔頂冷凝器使用循環(huán)水來(lái)冷卻是非常經(jīng)濟(jì)的，所以要求塔頂?shù)某隽蠝囟刃枰_(dá)到一定的要求。由于冷凝器的壓力越高，塔頂?shù)臏囟仍礁?，?dāng)操作壓力為9kpa的時(shí)候，塔頂?shù)某隽蠝囟葹?1.85。 塔底再沸器的操作壓力選擇.塔底再沸器一般采用飽和蒸汽加熱，由于塔底再沸器的溫度

3、隨著操作壓力的升高而升高，當(dāng)操作壓力為16kpa時(shí)，塔底的出料溫度為85攝氏度，可以采用絕對(duì)壓力為57.875kpa，溫度為85的飽和蒸汽加熱，所以選擇再沸器的操作壓力為16kpa.此時(shí)的結(jié)果是如圖所示。至此，初步確定操作參數(shù)如下：回流比r實(shí)際板數(shù)進(jìn)料板塔頂冷凝器壓力塔底再沸器壓力425189kpa16kpa分離效果如圖所示 下面過(guò)程是用radfrac模塊對(duì)上述過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格和驗(yàn)證。下面是在radfrac模塊中輸入的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果 這個(gè)是在逐板壓降為0.3kpa的情況下得出的計(jì)算結(jié)果（16-9/24 )，實(shí)際的分離效果.如圖所示 。苯乙烯在塔頂?shù)哪柗致蕿?.06，乙苯在塔釜的摩爾分率為0.26

4、7，并未達(dá)到分離的要求。下面利用aspen中的靈敏度分析功能探索理論板數(shù)nt，進(jìn)料板位置nf，和回流比r對(duì)分離效果的影響，進(jìn)項(xiàng)操作條件的優(yōu)化。由前面假設(shè)的塔頂和塔底的操作壓力得知，單板的壓降應(yīng)該在0.2-0.3kpa之間，現(xiàn)在以0.2kpa為基準(zhǔn)，做精餾塔的嚴(yán)格核算。 從中可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)nt=36時(shí)，塔釜中的乙苯濃度為0.2490.25，符合分離要求。從中可以看出當(dāng)理論板數(shù)nt=28時(shí)，苯乙烯在塔頂餾分中的摩爾分率為0.0489110.05，達(dá)到分離要求。綜上考慮，重新選擇塔板數(shù)nt=36校核計(jì)算.進(jìn)料板位置對(duì)分離效果的影響最佳進(jìn)料板nf=24最佳進(jìn)料板nf=24綜上，采用nt=35 nf=24 單板壓降p=0.2kpa 回流比r=4 塔頂餾出率d/f=0.4951 塔頂壓力9kpa，radfrac模塊計(jì)算結(jié)果如下可見(jiàn)塔頂和塔釜的餾出組成均符合分離要求，詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)b