乙醇—水連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(編輯修改稿)
2024-08-30 08:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 21物料衡算表進(jìn)出項(xiàng)目數(shù)量（kmol/h）項(xiàng)目數(shù)量(kmol/h)進(jìn)料F產(chǎn)品D塔底出量W合計(jì) 三、塔板數(shù)N的確定乙醇—水屬理想物系， 由手冊(cè)查得乙醇水溶液常壓下平衡數(shù)據(jù).圖31 乙醇水溶液常壓下平衡數(shù)據(jù)求最小回流比及操作回流比[2]《化工原理課程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，申迎化 赫曉剛主編根據(jù)乙醇—水溶液氣液平衡數(shù)據(jù)，在常壓下作（yX）平衡相圖。作X=于對(duì)角線相交于點(diǎn)a=(,)，過(guò)a 點(diǎn)作相平衡曲線的切線，交軸于b點(diǎn),如圖22圖22 常壓下yX圖上圖可以得出b=由于,解得=選取R=（、）Rmin一系列數(shù)據(jù)，,并作圖對(duì)應(yīng)NR圖23表22序號(hào)Rmin的倍數(shù)R截距b理論塔板數(shù)N1 21215312411510圖23 NR圖如圖可得最佳操作回流比R=作出xy圖，從而求出理論塔板數(shù)，如圖：圖24 理論塔板數(shù)由圖可得，理論塔板數(shù)，進(jìn)料板位置為13層精餾段12塊 提餾段3塊（包括進(jìn)料板） 實(shí)際板層數(shù)的求取對(duì)于常壓操作，可根據(jù)塔頂、進(jìn)料板、塔底的液相組成在txy圖上直接查取塔頂、進(jìn)料板和塔底的操作溫度。由圖解法可得塔頂溫度TD=℃，進(jìn)料板溫度TF =℃,塔底溫度 Tw=℃℃℃℃利用全塔平均溫度T=℃，查表txy得x=,y=在溫度=℃下查得 因?yàn)閯t根據(jù)奧康納爾法實(shí)際塔板數(shù)40塊精餾段 N精=12/提餾段 N提=3/實(shí)際加料板 即第33塊為加料板塔的有效高度：塔板間距，四、熱量衡算加熱蒸汽用量的計(jì)算由熱量衡算得，即 原料液泡點(diǎn)進(jìn)料，℃,查表可得：= 則回流液溫度,查表得： 塔頂溫度=℃，查表得：塔釜溫度=℃,查表得： ，器汽化熱為 kg/h間接冷卻加熱，進(jìn)口溫度,故查表的溫度下水的比熱容為 冷卻水的用量為： 五、精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算塔頂?shù)膲毫?，每層單板壓降△P=進(jìn)料板壓力塔底壓力精餾段平均壓力提餾段平均壓力由圖解法可得塔頂溫度TD=℃，進(jìn)料板溫度TF =℃,塔底溫度 Tw=℃℃℃℃（1）塔頂== 查平衡線得=MVDm=46+（）18=MLDm=46+（）18=（2）進(jìn)料板:由圖解理論板（見(jiàn)xy圖），得= , 查平衡曲線（見(jiàn)xy圖），得=MVFm=46+（）18= kg/kmolMLFm=46+（）18= kg/kmol（3）塔底，由圖解理論版（見(jiàn)xy圖），得=,查平衡曲線（見(jiàn)xy圖），得= MVWm =+()18= kg/kmol MLWm =+()18= kg/kmol則精餾段平均摩爾質(zhì)量： 提餾段的平均摩爾質(zhì)量： 計(jì)算結(jié)果總結(jié)如下表溫度/xykg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmol塔頂進(jìn)料板塔釜. 平均密度的計(jì)算（1）氣相平均密度計(jì)算由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即ρVm精= PMm精MVm（精）/[RTm（精）]=[(+)]= kg/m179。ρVm提= PMm提MVm（提）/[RTm（提）]=[(+)]= kg/m179。（2）液相平均密度計(jì)算 依下式計(jì)算，即1/ρLm=∑ai/ρi （a為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）由 TD=℃,查手冊(cè)得, ρA=728kg/m179。，ρB=973 kg/m179。 1/ρLDm =+179。進(jìn)料板 xF=由 TF=℃,查手冊(cè)得, ρA=179。，ρB=179。1/ρLFm=+()/ ，ρLFm = kg/m179。 xW=由 TW=℃,查手冊(cè)得, ρA=706kg/m179。，ρB=179。1/ρLWm=+()/ ，ρLWm =179。 液體表面張力的計(jì)算⑴塔頂液面平均表面張力的計(jì)算當(dāng)乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91%時(shí)，查圖得，且乙醇的臨界溫度為243℃，℃，則混合液體的臨界溫度為：=243+=℃解得=10N/m⑵進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算%時(shí)，查得=243+=℃解得=10N/m⑶塔底液相平均表面張力的計(jì)算乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，查得= 243+=℃解得=10N/m精餾段液相平均表面張力的計(jì)算=（10+10）/2=提餾段平均表面張力 N/m 液體平均黏度的計(jì)算依下式計(jì)算，即lgμLm=∑xilgμi由 TD=℃,查手冊(cè)得, μA= , μB= lgμLDm=+() , μLDm= 由 TF=℃,查手冊(cè)得, μA= , μB= lgμLFm =+() , μLFm= 由 TW=℃,查手冊(cè)得, μA= , μB= lgμLWm =+() , μLWm= 則精餾段液相平均黏度為：提餾段液相平均黏度為： 六、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 塔徑D的計(jì)算精餾段如下：精餾段的氣、液相體積流率為:V=(R+1)D=(+1) = kmol/hL=RD== kmol/h提餾段V’=V== L’=L+F=+== 參照資料初選板間距HT=，取板上液層高度為hL=，故HThL== m精餾段：= 提餾段：= 參照資料初選板間距HT=，取板上液層高度為hL=，故HThL== m由上圖可得 精餾段 = 提餾段=精餾
物理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1