分離乙醇和水混合液的板式精餾塔設計說明書(已修改)
2025-08-04 19:48 本頁面
【正文】 分離乙醇和水混合液的板式精餾塔設計說明書第一章 設計任務書一 設計題目分離乙醇水混合液的板式精餾塔二 設計數(shù)據(jù) 生產(chǎn)能力： 原 料：乙醇含量為15%（質(zhì)量百分比，下同）的常溫液體 分離要求：塔頂含量不低于94% 塔底含量不高于2%三 操作流程的確定和說明操作壓力：由于乙醇~水體系對溫度的依賴性不強，常壓下為液態(tài)，為降低塔的操作費用，操作壓力選為常壓。其中塔頂壓力為， 塔底壓力塔型選擇：根據(jù)生產(chǎn)任務，若按年工作日300天，每天開動設備24小時計算，產(chǎn)品流量為 ，由于產(chǎn)品粘度較小，流量較大，為減少造價，降低生產(chǎn)過程中壓降和塔板液面落差的影響，提高生產(chǎn)效率，選用浮閥塔。進料狀態(tài)：雖然進料方式有多種，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，本次設計中采取飽和液體進料。加熱方式：精餾塔的設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；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再沸器，并且可以利用壓力較低的蒸汽進行加熱，無論是設備費用還是操作費用都可以降低。第二章 塔板的工藝設計第一節(jié) 精餾塔全塔物料衡算F：原料液流量（kmol/s） xF：原料組成（摩爾分數(shù)，下同）D：塔頂產(chǎn)品流量（kmol/s） xD：塔頂組成W：塔底產(chǎn)品流量（kmol/s） xW：塔底組成 原料乙醇組成：塔頂組成：塔底組成：進料量：物料衡算式為：聯(lián)立方程組解得：第二節(jié) 計算溫度、密度、表面張力 、粘度、相對揮發(fā)度氣液相及體積流量(摩爾)與溫度關系溫度/oC液相氣相溫度/oC液相氣相溫度/oC液相氣相10000 (1) 精餾段：液相組成：， x1=%氣相組成：，y1=%所以 (2) 提餾段： 液相組成：， % 氣相組成：， % 所以 溫度/oC溫度/oC80859073573072495100720716求得在和下的乙醇和水的密度， , kg/m3同理：， kg/m3 ， kg/m3在精餾段：液相密度： 氣相密度：在提餾段：液相密度： 氣相密度： 二元有機物水溶液表面張力可用下列各式計算 公式： 式中下角標，W、O、S分別代表水、有機物及表面部分，XW、XO指主體部分的分子體積，、為純水、有機物的表面張力，對乙醇q=2。（1）精餾段：溫度/oC708090100乙醇表面張力/102N/m218水表面張力/102N/m2 乙醇表面張力：，
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