精餾塔設(shè)計化工原理課程設(shè)計-文庫吧
2024-12-29 17:10 本頁面
【正文】 加熱方式在乙醇~水體系中，乙醇是輕組分，水由塔底排出，且水的比熱較大，可采用直接水蒸氣加熱。本設(shè)計采用直接水蒸氣加熱，即在塔底安裝一個鼓泡管，可省去一個再沸器，降低了設(shè)備的成本，并且不影響分離效率。 熱能利用精餾過程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。因此熱效率較低，通常進入再沸器的能量只有5%左右可以被有效利用。雖然塔頂蒸汽冷凝可以放出大量熱量，但是由于其位能較低，不可能直接用作為塔底的熱源。為此，我們擬采用塔釜殘液對原料液進行加熱。物料衡算Xf=Xd=Xw=以年工作日為300天，每天開車24小時計，進料量為：由全塔的物料衡算方程可寫出： (蒸汽) (泡點) 泡點進料(q=1),查表計算得α=聯(lián)立求解q線方程和相平衡方程得xq=,yq= 取操作回流比理論塔板層數(shù)的確定精餾段操作線方程：提餾段操作線方程：線方程： ：塔板12345678YX塔板910111213141516YX塔板17181920212223YX塊(含塔釜)其中，精餾段7塊，提餾段15塊。用奧康奈爾法()對全塔效率進行估算：由相平衡方程式可得根據(jù)乙醇~水體系的相平衡數(shù)據(jù)可以查得： (塔頂?shù)谝粔K板) Td= (加料板) Tf= (塔釜) Tw=因此可以求得：全塔的相對平均揮發(fā)度：全塔的平均溫度：在溫度下查得因為所以: 全塔液體的平均粘度：全塔效率: 塊(含塔釜)其中，精餾段的塔板數(shù)為：塊塔頂全凝器的熱負荷：可以查得，所以取水為冷凝介質(zhì)，(考慮到當?shù)仄骄鶜鉁剌^低)其進出冷凝器的溫度分別為20℃和30℃則平均溫度下的比熱，于是冷凝水用量為：以釜殘液對預(yù)熱原料液，則將原料加熱至泡點所需的熱量可記為：其中在進出預(yù)熱器的平均溫度以及的情況下可以查得比熱，所以，釜殘液放出的熱量若將釜殘液溫度降至那么平均溫度其比熱為，因此，可知，所以可以用釜殘液加熱原料液至泡點。精餾段提餾段汽相液相汽相液相
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