乙醇—水體系精餾裝置設(shè)計方案(文件)
【正文】 比較方便。但其位能較低，不可能直接用來做塔釜的熱源，但可用作低溫?zé)嵩?，供別處使用。二、塔的工藝計算WF=40﹪ WD=92﹪ WW=﹪ M乙醇=46g/mol M水=18g/molXF==XD==XW=Qn,D= =①Q(mào)n,F=Qn,D+Qn,W ②Qn,FXF=Qn,DXD+Qn,WXW ③由①②③式可知Qn,F=Qn,W= kmol/h表1 物料衡算數(shù)據(jù)記錄F kmol/hXFDXDW kmol/hXW （1）求最小回流比及操作回流比。（1）按精餾段計算：查關(guān)聯(lián)圖得 2，依式 ，即 ,則 故 （2）按提餾段計算：查Smith關(guān)聯(lián)圖得 依式 校正到物系表面張力為時的，即取安全系數(shù)為則故 根據(jù)精餾段和提餾段的分別計算，按標(biāo)準(zhǔn)，則精餾段的空塔氣速為，提餾段的空塔氣速為 溢流堰長取堰長為，即提餾段與精餾段相同。（2） 依式計算開孔面積。依式，得精餾段：液/氣液/氣提餾段：液/氣液/氣故在設(shè)計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。根據(jù)以上塔板的各項流體力學(xué)驗算，可以認為精餾塔的塔徑及各工藝尺寸是合適的。Ls/(m3/s)Vs/(m3/s)依表中數(shù)據(jù)在圖中作出提餾段霧沫夾帶線（）。（氣相負荷下限線）（1）精餾段：由 代入漏液點氣速式，得，前已算出為，代入上式并整理，得 （4）此即精餾段氣相負荷下限關(guān)系式，在操作范圍內(nèi)任取個值，依（4）式計算相應(yīng)的值，列于下表中，依表中數(shù)據(jù)作精餾段氣相負荷下限線（4）。各圖中5條線包圍區(qū)域為塔板操作區(qū)，為操作點，為操作線。（1） 塔頂回流冷凝器 塔頂回流冷凝器通常采用管殼式換熱器，有臥式、立式、管內(nèi)或管外冷凝等形式。可將冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂送回流，在冷凝器和泵之間需設(shè)回流罐，即為強制循環(huán)式。小孔直徑一般為3—10mm，孔心距為孔徑的510倍。此設(shè)計采用直接蒸汽加熱，所以應(yīng)安裝蒸汽噴出器。塔板上限由霧沫夾帶控制，下限由漏液控制，；,塔板上限由霧沫夾帶控制，下限由漏液控制。塔頂蒸氣采出后進入全凝器，利用循環(huán)水降低溫度使之由氣體變成液體，然后被送到回流罐，一部分利用重力回流返回塔中。充分利用熱能，可節(jié)約能源。此時，需要工程技術(shù)人員從錯綜復(fù)雜的諸多影響中抓住關(guān)鍵因素，通過對塔操作中出現(xiàn)的種種非正?，F(xiàn)象的分析，認識發(fā)生故障的原因，對故障進行及時、正確的診斷，并提出排除故障的正確方案和有效措施，以盡快排除故障，恢復(fù)正常生產(chǎn)，這是企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的基本保證。由于系統(tǒng)的熱量衡算的約束，提餾段氣相流量隨之減小。（2）進料位置對精餾操作的影響在精餾塔的設(shè)計中，在一定回流比條件下，如果在最佳位置進料，則達到相同的分離要求所需理論板數(shù)最少。差異越大，返混越嚴(yán)重。當(dāng)設(shè)備費用較高時，應(yīng)適當(dāng)加大回流比以降低塔高，但塔徑又有所增大。（4）操作壓力對精餾操作的影響 操作壓力對精餾塔所用熱源及冷劑品位影響較大，而低溫冷劑較難獲取，其成本常高于熱源成本，因此應(yīng)盡可能避免使用高品位的冷劑。（5）塔溫變化對精餾操作的影響在精餾塔操作中，為控制精餾過程，需要采集塔頂、塔底的溫度。如果塔頂溫度有明顯變化，若塔壓恒定，必定塔頂氣液相組成有較大的變化。 參 考 文 獻[1] 夏清,[M]（上冊）.：天津大學(xué)出版社， 2005.[2] 夏清,[M]（下冊）.：天津大學(xué)出版社， 2005.[3] 柴誠敬,王軍,[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2006.[4] 陳敏恒,叢德滋,方圖南,[M](下冊).：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.[5] [M]（上冊）.北京：高等教育出版社，2002.[6] [M]（下冊）.北京：高等教育出版社，2002.[7] 蔣維鈞,戴猷元, [M]（上冊）.：清華大學(xué)出版社，2003.[8] 余立新,[M]（下冊）.北京：清華大學(xué)出版社，2004.[9] [M].：化學(xué)工業(yè)出版社，
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