化工原理課程設(shè)計-乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計-文庫吧
2025-01-15 15:52 本頁面
【正文】 σ 式中 σ 1—— 溫度為 T1時的表面張力； N／ m； σ 2—— 溫度為 T2時的表面張力； N／ m； TC—— 混合物的臨界溫度， TC＝∑ xiTci ， K； xi—— 組分 i 的摩爾分數(shù)； TCi—— 組分 i 的臨界溫度， K。 2. 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分數(shù) XF ={}/【 {}+{}】 = XD ={}/【 {}+{}】 = XW = 3. 平均摩爾質(zhì)量 MF =? +（ ） ? = kg/kmol MD = ? + () ? =MW =? +（ ） ? = 4. 物料衡算 已知： F= 315000 107200 ?? = /kmol h 7 總物料衡算 F=D+W= 易揮發(fā)組分物料衡算 +=? 聯(lián)立以上二式得 ： D= W= 三 塔板數(shù)的確定 1. 理論塔板數(shù) TN 的求取 ⑴根據(jù)乙醇 —— 水氣液平衡表 16，作圖 ⑵求最小回流比 Rmin 和操作回流比 R。 因為乙醇 水物系的曲線是不正常的平衡曲線 ,當操作線與 q 線的交點尚未落到平衡線上之前 ,操作線已經(jīng)與平衡線相切 ,如圖 g點所示 . 此時恒濃區(qū)出現(xiàn)在g點附近 , 對應(yīng)的回流比為最小的回流比 . 最小回流比的求法是由點 a( Dx , Dx )向平衡線作切線，再由切線的斜率或截距求 minR 作圖可知 b== 1DxR? ?Rmin = 由工藝條件決定 R= 故取操作回流比 R= ⑶求理論板數(shù) TN 塔頂，進料，塔底條件下純組分的飽和蒸氣壓 ip 組分 飽和蒸氣壓 /kpa 塔頂 進料 塔底 水 乙醇 ① 求平均相對揮發(fā)度 塔頂 D? = ABPP = = 進料 F? = = 塔底 W? = = 全塔平均相對揮發(fā)度為 8 W? = WD?? = ????????? = 39。m? = FD?? = ? = ② 理論板數(shù) TN 由芬斯克方程式可知 Nmin = 1lXX1X1XlmgWWDDg?? ???????? ???????? ????????? ? = 38 1 0391 38 039gll? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? ? ? ??? ?= 且 m i n 2 . 3 2 1 . 4 50 . 2 6 21 2 . 3 2 1RRR? ????? 由吉利蘭圖查的 min 2T TNNN? ?? 即 2T TNN? ?? 解得 TN = （不包括再沸器） ③ 進料板 m in 39。1 0 .8 3 8 1 0 .1 7 4lg lg1 1 0 .8 3 8 0 .1 7 41 1 2 .9 7l g l g 2 .2 4DFDFmxxxxN???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ???? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 前已經(jīng)查出 min 2T TNNN? ?? 即 2T TNN? ?? 解得 N= 故進料板為從塔頂往下的 第 7層理論板 即 FN =7 總理論板層數(shù) TN = （不包括再沸器） 進料板位置 FN =7 全塔效率 TE 因為 TE = m? 根據(jù)塔頂、塔釜液組成，求塔的平均溫度為，在該溫度下進料液相平均粘計劃經(jīng)濟為 m? =? +（ ） ? = TE == 實際塔板數(shù) 9 精餾段塔板數(shù)： 6 13TN E??精 提餾段塔板數(shù)： 20TN E??提 四、塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算 以精餾段為例： 操作壓力為 Pm 塔頂壓力： DP =+= 若取每層塔板壓強 P? = 則進料板壓力： FP =+13? = 精餾段平均操作壓力 Pm = 1 1 3 .4 4 1 0 4 .3 4 1 0 8 .8 92? ?kpa 溫度 mt 根據(jù)操作壓力，通過泡點方程及安托因方程可得 塔頂 Dt = C 進料板 Ft = C mt精 = 7 8 .3 6 9 5 .5 8 6 .9 32? ? C 平均摩爾質(zhì)量 M ⑴ 塔頂 Dx = 1y = Dy = VDM = ? +（ ） ? = kg/kmol LDM =? +（ ） ? = kg/kmol ⑵ 進料板： Fy = Fx = VFM = ? +（ ） ? = kg/kmol LFM =? +（ ） ? = kg/kmol 精餾段的平均摩爾質(zhì)量 10 ,VM精= 12? ? kg/kmol ,LM精= 4 1 .1 5 2 0 .8 8 3 1 .0 02? ? kg/kmol 平均密度 m? ⑴液相密度 ,Lm? ,
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