年處理量8萬噸丙酮浮閥餾塔的設計(doc畢設論文)(編輯修改稿)
2025-07-25 19:35 本頁面
【文章內容簡介】 量衡算式 ，根據(jù)熱量衡算式，有： QLQD 冷凝器熱量恒算示意圖式中 ——塔頂蒸氣帶入系統(tǒng)的熱量； ——回流液帶出系統(tǒng)的熱量； ——餾出液帶出系統(tǒng)的熱量； ——冷凝水帶出系統(tǒng)的熱量。 基準態(tài)的選擇、℃的丙酮和水為熱量衡算的基準態(tài)，則： QL＝QD＝0 各股物流熱量的計算查的丙酮與水在正常沸點下的汽化焓分別為：ΔVHm丙酮（Tb）=（Tb）=正常沸點分別為： Tb丙酮＝ Tb水＝℃的汽化焓：式中 ——對比溫度； TC——臨界溫度。查的苯和甲苯的臨界溫度分別為：TC丙酮＝ TC水＝對于丙酮： ∴ 對于水： ∴ 由此可計算進入塔頂冷凝器蒸氣的熱量為：代入到熱量衡算式中，可求得塔頂冷凝器帶走的熱量為：＝ 冷卻水的用量設冷卻水的流量為qm，則：＝qmCp(t2－t1)已知：t1＝30℃ t2＝45℃以進出口水溫的平均值為定性溫度：℃時的比熱容為： Cpm＝(kg.℃)∴ 全塔的熱量衡算目的：確定再沸器的蒸汽用量。，對精餾塔進行全塔的熱量衡算。QFQb’QDQLQbQS 全塔熱量恒算示意圖 熱量衡算式根據(jù)熱量衡算式，可得：設定： QL＝5%QS＝∴ 式中 ——進料帶入系統(tǒng)的熱量； ——加熱蒸汽帶入系統(tǒng)的熱量； ——餾出液帶出系統(tǒng)的熱量； ——釜殘液帶出系統(tǒng)的熱量； ——冷卻水帶出系統(tǒng)的熱量； ——熱損失。 各股物流的溫度由各股物流的組成，根據(jù)氣液平衡數(shù)據(jù)表，可得各股物流的溫度分別為：tF＝℃ tD＝℃ tb＝℃ 基準態(tài)的選擇、℃的液態(tài)丙酮和水為熱量衡算的基準態(tài)，且忽略壓力的影響，則：QD=0 各股物流熱量的計算由于溫度變化不大，采用平均溫度：的比熱容計算各股物流的熱量。據(jù)： Cpm＝a＋bT＋cT2＋dT3查得： （丙酮）a= b=10－3 c=－10－6 d＝－10－9 （水） a= b=10－3 c=10－6 故丙酮的比熱容為： 水的比熱容為： 由此可求得進料與釜殘液的熱量分別為： 將以上結果代入到熱量衡算式中：＋＝0＋＋解得： QS＝+熱損失為： QL＝ 加熱蒸汽的用量設加熱蒸汽的用量為，則： QV＝r已知蒸氣的壓力為5kgf/cm2（絕壓），查得該壓力下蒸汽的汽化熱為 r＝2113kJ/kg由此可求得再沸器的加熱蒸汽用量為： 物料恒算建立方程組:， 即：， 得：進一步可得：由前所算，冷卻水的用量： 物料衡算表 物料衡算表 基準: 1h輸入輸出項目kmolkg項目kmolkg進料餾出液用水釜殘液488總計 熱量衡算表 基準：1h輸 入輸 出項目kJ項目kJ進料餾出液0加熱蒸汽釜殘液冷卻水熱損失總計 塔板數(shù)的確定及全塔效率的計算 由于丙酮和水組成的體系為非理想體系，所以采用圖解法求理論塔板數(shù)。已算得結果有：R=則有：精餾段操作線方程：提餾段操作線方程：Y汽相中丙酮的摩爾分數(shù)%X 液相中丙酮的摩爾分數(shù)% 圖 理論塔板數(shù)圖解法示意圖作圖得：總的理論塔板數(shù)為15塊（包括再沸器），第12塊理論塔板為進料板，精餾段有11塊板，提餾段有4塊板。根據(jù)，奧康內爾法： 在常壓下，查表得： ， 塔頂塔底的平均溫度為：,此時 前面算得，有：得：所以有：,即為26塊 ,即為7塊全塔實際塔板數(shù)：塊實際全塔效率：4 主要設備的工藝尺寸計算 塔徑的初步設計精餾段的汽液相體積流速為： 由 取板間距，板上液層的高度，則 查史密斯關聯(lián)圖可知：，則空塔氣速為：按標準塔徑園整后為：塔截面積為：實際空塔氣速：提餾段：因為設計為泡點進料，所以
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