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)(完整版)
【正文】 統(tǒng)，但對(duì)于黏度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)，浮閥塔也能正常操作。 浮閥塔與 20 世紀(jì) 50 年代初期在工業(yè)上開(kāi)始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學(xué)工業(yè)中使用最普遍。 關(guān)鍵詞：精餾塔，浮閥塔，精餾塔的附屬設(shè)備?；S中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。 塔板效率高。 表 1— 6 乙醇 — 水 系統(tǒng) t— x— y 數(shù)據(jù) 沸點(diǎn) t/℃ 乙醇摩爾數(shù) /% 沸點(diǎn) t/℃ 乙醇摩爾數(shù) /% 氣相 液相 氣相 液相 82 6 乙醇相對(duì)分子質(zhì)量： 46；水相對(duì)分子質(zhì)量： 18 25℃時(shí)的乙醇和水的混合液的表面張力與乙醇濃度之間的關(guān)系為： 584532 103 1 4 0 1 6 9 6 0 7 2 3 3 6 xxxxx ?? ????????σ 式中 σ —— 25℃時(shí)的乙醇和水的混合液的表面張力， N／ m； x—— 乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％。39。 /SL 3（ m /s） 3/( / )SV m s 泛液線 通過(guò)式 d p l dH h h h? ? ? 以及式 p c fh h h h?? ? ? 得 p L dhh? ? ?Tw（ H +h ） =h = c f L dh h h h H?? ? ? 由此確定液泛線方程。 m2/℃ ∴ A= 291800 m?? 2 再沸器 （ 1）再沸器的選擇：釜式再沸器 對(duì)直徑較大的塔，一般將再沸器置于踏外。 。其液面以上空間為氣液分離空間。 3/( / )SL m h 3/( / )SV m h 液相負(fù)荷上限線 求出上限液體流量 sL 值（常數(shù)） 以降液管內(nèi)停留時(shí)間 ? =5s 則 3, m a x 0 . 0 3 9 5 0 . 4 5 0 . 0 0 3 5 6 /5fTs AHL m s?? ? ?? 漏夜線 對(duì)于 1F 型重閥，由 00 5vFu? ? ? ，計(jì)算得 0 5vu ? ? 18 220 0 0 544s vV d n u d n??? ? ? ? ? ? ? 則 23, m i n 50 . 7 8 5 0 . 0 3 9 4 0 0 . 2 0 9 /1 . 3 1sV m s? ? ? ? ? 液相負(fù)荷下限線 去堰上液層高度 owh = 根據(jù) owh 計(jì)算式求 sL 的下限值 , m in2 .8 4 0 .0 0 61000 s wLE l ???? ? ? 取 E= 3,m in 028 /sL m s? 經(jīng)過(guò)以上流體力學(xué)性能的校核可以將精餾段塔板負(fù)荷性能圖劃出。 故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為： ph =+= 常板壓降 p p LP h g??? =??= ( ,符合設(shè)計(jì)要求 )。 2. 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) XF ={}/【 {}+{}】 = XD ={}/【 {}+{}】 = XW = 3. 平均摩爾質(zhì)量 MF =? +（ ） ? = kg/kmol MD = ? + () ? =MW =? +（ ） ? = 4. 物料衡算 已知： F= 315000 107200 ?? = /kmol h 7 總物料衡算 F=D+W= 易揮發(fā)組分物料衡算 +=? 聯(lián)立以上二式得 ： D= W= 三 塔板數(shù)的確定 1. 理論塔板數(shù) TN 的求取 ⑴根據(jù)乙醇 —— 水氣液平衡表 16，作圖 ⑵求最小回流比 Rmin 和操作回流比 R。 塔的造價(jià)低?？芍?，單有精餾塔還 不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時(shí)還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作。化工原理課程設(shè)計(jì) 題 目 乙醇 水溶液連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì) 班級(jí)； 姓名； 學(xué)號(hào)； 指導(dǎo)教師； 2021 年 1 月 10號(hào) 2 目 錄 1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)……………………………………………………………… 3 2. 前言……………………………………………………………………… 4 3. 精餾塔優(yōu)化設(shè)計(jì)………………………………………………………… 5 4. 精餾塔優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………… 5 5. 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表 ……………………………………………………… 22 6. 參考文獻(xiàn)…………………………… …………………………………… 23 7. 課程設(shè)計(jì)心得…………………………………………………………… 23
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