化工原理課程設(shè)計(jì)-乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 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(jìn)料板 m in 39。 5 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 在常壓連續(xù)浮閥精餾塔中精餾乙醇 —— 水溶液，要求料液濃度為 45%，產(chǎn)品濃度為 92%，年生產(chǎn)能力 萬噸 /年 操作條件：①間接蒸汽加熱 ②操作壓力；常壓 ③進(jìn)料熱狀況：自選 一 精餾流程的確定 乙醇 —— 水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點(diǎn)后， 用泵送入精餾塔。浮閥有很多種形式，但最常用的形式是 F1 型和 V4 型。 前 言 乙醇在工業(yè)、醫(yī)藥、民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是很重要的一種原料。精餾是多數(shù)分離過程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離。 操作彈性大。工藝流程圖見圖 二 塔的物料衡算 1. 查閱文獻(xiàn)，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù) ⑴水和乙醇的物理性質(zhì) 名稱 分子式 相對(duì)分子質(zhì)量 密度 20℃ 3/kgm 沸 點(diǎn) ℃ 比熱容 (20℃ ) Kg/(kg.℃ ) 黏度 (20℃) 導(dǎo)熱系數(shù) (20℃ ) ? /(m.℃ ) 表面 張力 ????? (20 ℃) N/m 水 2HO 998 100 乙醇 25CHOH 789 ⑵常壓下乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù)，見表 常壓下乙醇 — 水系統(tǒng) t— x— y 數(shù)據(jù)如表 1— 6 所示。 3600 VsVmVMV ?? 提提= m s/3 L’ =L+F=+= /kmol h ,39。 K—— 特性系數(shù)，取 . 泛點(diǎn)率 = 75 6 003 5 6860 .5 26 225? ? ?? ?? =% (80%,符合要求 ) 九 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線 按泛點(diǎn)率 =80%計(jì) Vs s LLVFbV L lK C A??? ?? ?100%=80% 860 .5 5ssVL? ? ?? ??? 將上式整理得 17 + sL = SV 與 SL 分別取值獲得一條直線，數(shù)據(jù)如下表。 r1 ,r2— 熱，冷流體的汽化潛熱， J/kg r1=600 kJ/㎏ r2=775 kJ/㎏ qm1=Q=qm1r1= 600000=91800J/s Q=qm2r2=775000 qm2=91800 ∴ qm2= kg/s 傳熱面積： A=mQKt?? mt? = ( 6 40) (30 20) 6 40()30 20nl? ? ???= K 取 700W在老師和同學(xué)的幫助下，及時(shí)的按要求完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，通過這次課程設(shè)計(jì)，使我獲得了很多重要的知識(shí)，同時(shí)也提高了自己的實(shí)際動(dòng)手和知識(shí)的靈活運(yùn)用能力。釜式再沸器的優(yōu)點(diǎn)是氣化率高，可大 80%以上。如圖 4310 , /SL m s?? 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： ① 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn) P（ ， ）（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜的操作區(qū)內(nèi)。 淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象了生，要求控制降液管中清液層高度符合 ? ?d T wH H h???，其中 d p L dH h h h? ? ? 由前計(jì)算知 ph =,按下式計(jì)算 dh = 2swLlh???????= ???????= 板上液層高度 Lh =,得： dh =++= 取 ? =,板間距今為 ,wh =,有 ? ? ?TwHh? =?(+)= 由此可見： dH ? ? ?TwHh? ，符合要求。 因?yàn)橐掖?水物系的曲線是不正常的平衡曲線 ,當(dāng)操作線與 q 線的交點(diǎn)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(diǎn)所示 . 此時(shí)恒濃區(qū)出現(xiàn)在g點(diǎn)附近 , 對(duì)應(yīng)的回流比為最小的回流比 . 最小回流比的求法是由點(diǎn) 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(jìn)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(jìn)料 塔底 水 乙醇 ① 求平均相對(duì)揮發(fā)度 塔頂 D? = ABPP = = 進(jìn)料 F? = = 塔底 W? = = 全塔平均相對(duì)揮發(fā)度為 8 W? = WD?? = ????????? = 39。浮閥塔不宜處理易結(jié)焦或黏度大的系
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