92160噸年乙醇~水精餾篩板塔設(shè)計書-文庫吧
2025-04-28 18:18 本頁面
【正文】 多種，但是飽和液體進料時進料溫度不受季節(jié)、氣溫變化和前段工序波動的影響，塔的操作比較容易控制；此外，飽和液體進料時精餾段和提餾段的塔徑相同，無論是設(shè)計計算還是實際加工制造這樣的精餾塔都比較容易，為此，本次設(shè)計中采取飽和液體進料 加熱方式精餾塔的設(shè)計中多在塔底加一個再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi)有足夠的熱量供應(yīng)；由于乙醇~水體系中，乙醇是輕組分，水由塔底排出，且水的比熱較大，故可采用直接水蒸氣加熱，這時只需在塔底安裝一個鼓泡管，于是可省去一個再沸器，并且可以利用壓力較底的蒸汽進行加熱，無論是設(shè)備費用還是操作費用都可以降低。 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。3有關(guān)的工藝計算由于精餾過程的計算均以摩爾分?jǐn)?shù)為準(zhǔn)，需先把設(shè)計要求中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化為摩爾分?jǐn)?shù)。乙醇的摩爾質(zhì)量 水的摩爾質(zhì)量 原料液的摩爾組成： 原料液的平均摩爾質(zhì)量： 同理可求得：45℃下，原料液中由此可查得原料液，塔頂和塔底混合物的沸點，以上計算結(jié)果見表2。表2 原料液、餾出液與釜殘液的流量與溫度名稱原料液餾出液釜殘液(摩爾分?jǐn)?shù))摩爾質(zhì)量沸點溫度/℃ 最小回流比及操作回流比的確定由于是泡點進料，過點做直線交平衡線于點，由點可讀得，因此： 又過點作平衡線的切線，切點為，讀得其坐標(biāo)為，因此：所以，可取操作回流比 塔頂產(chǎn)品產(chǎn)量、釜殘液量及加熱蒸汽量的計算進料量為： 由全塔的物料衡算方程可寫出： (蒸汽) (泡點) 全凝器冷凝介質(zhì)的消耗量塔頂全凝器的熱負荷：可以查得，所以取水為冷凝介質(zhì)，其進出冷凝器的溫度分別為25℃和35℃則平均溫度下的比熱，于是冷凝水用量可求： 熱能利用以釜殘液對預(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，于是理論上可以用釜殘液加熱原料液至泡點 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：在相圖中分別畫出上述直線，利用圖解法可以求出塊(含塔釜)其中。 全塔效率的估算用奧康奈爾法()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) (加料板) (塔釜)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 實際塔板數(shù)塊(含塔釜)其中，精餾段的塔板數(shù)為：塊4精餾塔主題尺寸的計算 精餾段與提餾段的體積流量 精餾段 整理精餾段的已知數(shù)據(jù)列于表3(見下頁)，由表中數(shù)據(jù)可知：液
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