乙醇—水連續(xù)精餾塔的設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書(編輯修改稿)
2025-08-30 08:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 21物料衡算表進(jìn)出項目數(shù)量（kmol/h）項目數(shù)量(kmol/h)進(jìn)料F產(chǎn)品D塔底出量W合計 三、塔板數(shù)N的確定乙醇—水屬理想物系， 由手冊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》，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=于對角線相交于點a=(,)，過a 點作相平衡曲線的切線，交軸于b點,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)，,并作圖對應(yīng)NR圖23表22序號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） 實際板層數(shù)的求取對于常壓操作，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 因為則根據(jù)奧康納爾法實際塔板數(shù)40塊精餾段 N精=12/提餾段 N提=3/實際加料板 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算由熱量衡算得，即 原料液泡點進(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xy圖），得= , 查平衡曲線（見xy圖），得=MVFm=46+（）18= kg/kmolMLFm=46+（）18= kg/kmol（3）塔底，由圖解理論版（見xy圖），得=,查平衡曲線（見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. 平均密度的計算（1）氣相平均密度計算由理想氣體狀態(tài)方程計算，即ρVm精= PMm精MVm（精）/[RTm（精）]=[(+)]= kg/m179。ρVm提= PMm提MVm（提）/[RTm（提）]=[(+)]= kg/m179。（2）液相平均密度計算 依下式計算，即1/ρLm=∑ai/ρi （a為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）由 TD=℃,查手冊得, ρA=728kg/m179。，ρB=973 kg/m179。 1/ρLDm =+179。進(jìn)料板 xF=由 TF=℃,查手冊得, ρA=179。，ρB=179。1/ρLFm=+()/ ，ρLFm = kg/m179。 xW=由 TW=℃,查手冊得, ρA=706kg/m179。，ρB=179。1/ρLWm=+()/ ，ρLWm =179。 液體表面張力的計算⑴塔頂液面平均表面張力的計算當(dāng)乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91%時，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算%時，查得=243+=℃解得=10N/m⑶塔底液相平均表面張力的計算乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時，查得= 243+=℃解得=10N/m精餾段液相平均表面張力的計算=（10+10）/2=提餾段平均表面張力 N/m 液體平均黏度的計算依下式計算，即lgμLm=∑xilgμi由 TD=℃,查手冊得, μA= , μB= lgμLDm=+() , μLDm= 由 TF=℃,查手冊得, μA= , μB= lgμLFm =+() , μLFm= 由 TW=℃,查手冊得, 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算 塔徑D的計算精餾段如下：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
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