乙醇精餾塔設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-20 16:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。塔底的廢水經(jīng)常壓塔廢水冷卻器冷卻，并經(jīng)過常壓塔廢水泵送到廢水處理工段，工藝流程如圖21：圖21 精餾段工藝流程圖Figure 21 Flow chart of rectifying section第三章 物料和能量衡算 物料衡算 粗乙醇精餾的物料平衡計(jì)算(1) 進(jìn)料： kg/h 。根據(jù)以上計(jì)算列表31：表31 進(jìn)料量Table 31 feed rate組分乙醇乙醛異丁醇水合計(jì)流量：kg/h2500010652組成：(wt)%100：據(jù)資料，堿液濃度為8%時(shí)， kg的NaOH。則消耗純NaOH：換成8%為：：據(jù)資料記載。軟水加入量為粗乙醇的20%計(jì)，則需補(bǔ)加軟水：%－(1－8%)=據(jù)以上計(jì)算列表32：表32 預(yù)塔進(jìn)料及組成Table 32 Pretower feeding and position物料量：kg/hCH5OHH2ONaOHCH3CHOC4H9OH合計(jì)粗乙醇2500010652堿液軟水合計(jì)25000(2) 出料 。 乙醇： 25000kg/h 。粗乙醇含水：10652kg/h 堿液帶水： kg/h 補(bǔ)加軟水： kg/h 合計(jì)： ： ：由以上計(jì)算列表33：表33 預(yù)塔出料流量及組成Table 33 Pretower discharge flow rate and position物料量kg/hCH5OHH2ONaOHCHCHOC4H9OH合計(jì)塔頂塔底25000合計(jì)25000 主塔的物料平衡計(jì)算 (1) 進(jìn)料 預(yù)后粗乙醇： (2) 出料%。塔頂乙醇含量94%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）：塔頂出料： G94 %=25000%%則塔頂出料G= 塔釜 G=25000%=125kg/h G=(%) =表34 塔釜組成Table 34 tower reactor ponents塔釜乙醇水NaOH高沸物塔釜kg/h125總出料：由以上計(jì)算，得表34甲醇精餾塔物料平衡匯總表：?jiǎn)挝唬簁g/h，總物料為25000+++=得乙醇精餾塔物料平衡匯總表35： 表35 乙醇精餾塔物料平衡匯總表Table 35 Summary of ethanol distillation column material balance物料總物料塔頂出料塔釜出料乙醇2500024875125NaOH水高沸物合計(jì) 主精餾塔能量衡算 帶入熱量計(jì)算查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，乙醇露點(diǎn)溫度t=78℃操作條件：℃，塔釜100℃，℃，回流液溫度40℃，:1。帶入熱量見表36：Q入=Q進(jìn)料+Q回流液+Q加熱= 4993800++1942102 +Q加熱= 12913417+ Q加熱表36 主塔入熱Table 36 the heat bring into the main column 物 料進(jìn) 料回流液加熱蒸汽組分乙醇水+堿乙醇流量：kg/h25000溫度：℃40比熱：kJ/kg℃熱量:kg/h49938001942102Q加熱 帶出熱量計(jì)算所以Q出＝ 25834230＋＋30750＋＋5%Q入 = +5%Q入帶出熱量見表37：表37 主塔物料帶出熱量Table 37 Pylons materials bring out the heat物料精乙醇回流液殘液熱損失組分乙醇乙醇乙醇水+堿流量：kg/h24875125溫度：℃100100比熱：kJ/kg℃潛熱：kJ/kg熱量:kg/h25834230307505%Q入因?yàn)椋篞出＝Q入所以：Q入= Q出= 所以：Q = －12913417 = kJ/kg所以：需蒸汽G3蒸汽=247。= 2062kg/h 冷卻水用量計(jì)算對(duì)熱流體：Q入＝Q產(chǎn)品精乙醇+Q回流液= 4993800+＋1942102=12913417kJ/hQ出 = Q精乙醇(液)+Q回流液(液)=25834230+=46509793= 46509793kJ/hQ傳 = (15%)－ 46509793= 冷卻水溫：30℃到50℃ 所以：每噸精乙醇消耗G3水=t水/t精乙醇 第四章 精餾塔的設(shè)計(jì) 主精餾塔的設(shè)計(jì)表41 乙醇精餾塔物料平衡匯總表Table 41 Summary of ethanol distillation column material balance物料總物料塔頂出料塔釜出料乙醇2500024875125NaOH水高沸物 合計(jì) 精餾塔全塔物料衡算及塔板數(shù)的確定F：原料液流量（kmol/s） x：原料液組成（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）D：塔頂產(chǎn)品組成（kmol/s） x：塔頂組成W：塔底殘夜流量（kmol/s） x：塔底組成原料乙醇組成：x==%塔頂組成：x==%塔底組成：x==%F==D==W== 求最小回流比及操作回流比采用作圖法求最小回流比 ∵泡點(diǎn)進(jìn)料 所以q=1 根據(jù)xy圖過（，）作與氣液平衡的一條切線，如圖所示，點(diǎn)h（%,%） ∴ 得： = 操作回流比: 氣液相負(fù)荷L=RD= =V=(R+1)D== kmol/sL’=L+qF=+1= kmol/s V’=V= 求操作線方程1. 精餾段操作線： 式中：—精餾段中第n層板下降液體中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)； —精餾段第n+1層板上升蒸汽中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)?；?jiǎn)得： y=x+=+ 其中，R=L／D為回流比。2. 提餾段方程：式中：—提餾段第m層板下降液體中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)； —提餾段第m+1層板上升蒸汽中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)。簡(jiǎn)化得：y=x= 圖解法求理論板 塔板、氣液平衡相圖由精餾段方程可得在y上的交點(diǎn)(0,),連接兩點(diǎn)，得精餾段操作線。由提餾段操作線方程任意取兩個(gè)點(diǎn)（，）、（,），連接兩點(diǎn)得提餾段操作線。由點(diǎn)（86,86）起在平衡線與操作線間畫階梯，直到階梯線與對(duì)角線的交點(diǎn)小于0. 294為止，如圖：圖42 平衡相圖Equilibrium phase diagram in Figure 42由此得理論板N=24塊(包括再沸器)，加料版為第21塊理
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