年產(chǎn)量38萬噸乙醇-正丙醇精餾塔設計(編輯修改稿)
2025-03-12 11:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 品冷卻器等設備。蒸餾過程按操作方式的不同，分為連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾兩種流程。連續(xù)蒸餾具有生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質量穩(wěn)定等優(yōu)點，本課程設計中年產(chǎn)量大（ 46000噸 /年），所以采用連續(xù)蒸餾的方式。 4 蒸餾過程根據(jù)操作壓力的不同，可分為常壓、減壓和 加壓蒸餾。本設計中，由于物料乙醇、正丙醇都是易揮發(fā)有機物，所以常壓操作，塔頂蒸汽壓力為大氣壓，全塔的壓力降很小。 由任務書給定，進料熱狀況為泡點進料，加熱方式采用間接蒸氣加熱，設置再沸器。塔底設冷凝回流裝置。 工藝流程設計： 原料液的走向 考慮到蒸氣壓力對設備要求等各方面的影響，選用的蒸氣壓力為 5kgf/cm2 冷凝水的走向 :換熱器內(nèi)物料走殼程，冷卻水走管程 分配器 產(chǎn)品貯罐 再沸器 釜液貯罐 冷卻器 精餾塔 原料預熱器 原料貯罐 產(chǎn)品 DL 冷卻器 全凝器 釜液 WL 冷凝水 WC 再沸器 E102 低壓蒸氣 LM 5 3．精餾塔物料衡算 物料衡算 已知數(shù)據(jù)：乙醇的摩爾質量 MA=, 正丙醇摩爾質量 MB=Xw= Xd= Xf= D=46000 1000 247。（ 265 24 ） =FXF=DXD+WXW （ 1） F=D+W（ 2） 聯(lián)立求出： F= 摩爾衡算 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質量 冷卻水 CWR 冷卻器 E105 冷卻器 E104 全凝器 E103 冷卻水 CW 6 4． 塔體主要工藝尺寸 塔板數(shù)的確定 塔板壓力設計 常壓操作，即塔頂氣相絕對壓力 p= kPa 預設塔板壓力降： kPa 估計理論塔板數(shù)： 18 估計進料板位置： 12 塔底壓力： Pw=+ 18 = kPa 進料板壓力： P 逆 =+ 12 = kPa 精餾段平均壓力 :Ｐ m= 塔板溫度計算 溫度（露點） － 氣相組成 關系式： 7 溫度（露點） 氣相組成關系式： (1) 溫度 飽和蒸汽壓關系式（安托因方程）： 乙醇： (2) 丙醇： (3) 各層塔板壓力計算公式： (4) 塔頂：已知乙醇的氣相組成 y 為產(chǎn)品組成 ，操作壓力為常壓，則通過聯(lián)立（ 1）、（ 2）、 (3)由計算機繪圖可求得操作溫度及組分飽和蒸汽壓； 塔底：已知乙醇 組成 ，通過聯(lián)立（ 2）、（ 3）、 (4)并由計算機繪圖可得實際操作溫度及組分飽和蒸汽壓。 結果如下： 塔頂： PA= kPa PB= kPa tD=℃ 塔底： PA= Pa PB= kPa tD=℃ 進料板： PA= PB= tD=℃ 8 物料相對揮發(fā)度計算 回流比計算 9 塔板物料衡算 精餾段 操作線方程： y = + 提餾段操作線 : 用圖解法求求理論板層數(shù) : 10 用圖解法求求理論板層數(shù) N=21 根據(jù)圖像得出 x1= xF= yF= 實際塔板數(shù)的計算 黏度（通過液體黏度共線圖差得） 乙醇、正丙 醇黏度共線圖坐標值 物質 X Y 乙醇 正丙醇 全塔平均溫度為： ℃ 物料在平均溫度下的粘度，通過查表可得： 總塔板效率 普特拉 — 博伊德公式： 代入相關數(shù)據(jù)得： 實際塔板數(shù)計算 精餾段板數(shù) : 11 提餾段板數(shù) : 總板數(shù) :N=44 (不包括塔釜再沸器 ) 塔徑計算 平均摩爾質量計算 塔頂 : 平均密度計算 氣相平均密度 有理想狀態(tài)方程計算，即 12 液相平均密度 : 精餾段液相平均密度 : 液相表面張力計算
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