乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔化工課程設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-07-04 15:43 本頁(yè)面
【正文】 min m3/s 操作彈性 參考文獻(xiàn) [1]王志魁 .化工原理（第三版） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx、 1 [2]劉雪暖、湯景凝 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].山東：石油大學(xué)出版社， 20xx、 5 [3]賈紹義、柴誠(chéng)敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].天津：天津大學(xué)出版社， 20xx、 8 [4]夏清、陳常貴 .化工原理（下 冊(cè)） [M].天津：天津大學(xué)出版社， 20xx、 1 [5]《化學(xué)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì) .化學(xué)工程手冊(cè) — 氣液傳質(zhì)設(shè)備 [M]。 （ 2）冷凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量 塔頂全凝器的熱負(fù)荷： Q=qm1r1=cpcqm2(t2t1) qm1=(R+1)DM D Q— 單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量， J/s 或 W； qm1, qm2— 熱、冷流體的質(zhì)量流量 ， kg/s。 液泛線 0 0 4 2 ).5918 () 3 7 ( )()( 22200, ?????? ??? LvcAa 2 0 3 6 )(.)1(, ??????????? wT hHb ??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 30 頁(yè) .27 7 6)0 2 1 ( )( 1 5 220, ???? hlc w )()()3600)(1( 3233/23, ?????????? ?? wlEd ? 2Vs = 2sL 32sL 列表計(jì)算如下 Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 由此表數(shù)據(jù)即可做出液泛線 5。 根據(jù)以上各線方程，可做出篩板塔的負(fù)荷性能圖如下： 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 30 頁(yè) 精餾 A） 在負(fù)荷性能圖 A 上，作出操作點(diǎn) A，連接 OA，即可作出操作線。)2= = 液柱 Hd=++= )( wTd hHH ??? = 提餾段 ? ? ? ? mhH wT 2 6 3 6 ????? hd=（ u039。 == 液面落差 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本設(shè)計(jì)的塔徑和流量均不大，故可忽略液面落差的影響 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 30 頁(yè) 液沫夾帶（霧沫夾帶） 板上液體被上升氣體帶入上一層塔板的現(xiàn)象，為保證板式塔能維持正常的操作效果， ?v Kg液 /Kg 氣 公式 ???????? ???? ? fT av hH uLe ? 精餾段 g/ 87 36 KKgKKgev ???????? ????? ?? 提餾段 g/ 88 36 KKgKKgev ???????? ????? ?? 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶常量 ev在允許范圍內(nèi)，不會(huì)發(fā)生過(guò)量液沫夾帶。39。 ???? 提餾段液相平均表面張力 mN /5 6 . 8 0 m2 5 8 . 5 85 5 . 0 2m ???? 全塔液相平均表面張力 mmN / ????? C=( )= m a x LVVuC?????= sm / ?? u== 4SVD u?? = ?? = 根據(jù)塔徑系列尺寸圓整為 D=1000mm 此時(shí)，精餾段的上升蒸汽速度為： Uj= 1 . 7 5 4121 . 3 7 74DV42SJ ???? ?? 提餾段的上升蒸汽速度為： Ui= 1 . 7 5 2121 . 3 7 54DV42ST ????? ?? 安全系數(shù)：maxJUU = = maxTUU = . = maxTUU 和maxTUU 均在 之間，符合要求。= yf39。 表 4 精餾段的汽液相負(fù)荷 名稱 汽相 液相 平均摩爾質(zhì)量 / /kg kmol 平均密度 / 3/kgm 體積流量 / 3/mh ( 3/ms) ( 3/ms) 提餾段 的汽液體積流量 整理提餾段的已知數(shù)據(jù)列于表 5，采用與精餾段相同的計(jì)算方法可以得到提餾段的負(fù)荷，結(jié)果列于表 6。 第四章 精餾塔主題尺寸的計(jì)算 精餾段與提餾段的汽液體積流量 精餾段 的汽液體積流量 整理精餾段的已知數(shù)據(jù)列于表 3(見(jiàn)下頁(yè) )，由表中數(shù)據(jù)可知： 液相平均摩爾質(zhì)量： M=(+)/2=液相平均溫度： tm=(tf+td)/2=(+)/2=℃ 表 3 精餾段的已知數(shù)據(jù) 位置 進(jìn)料板 塔頂 (第一塊板 ) 摩爾分?jǐn)?shù) xf= y1=xD= yf= x1= 摩爾質(zhì)量 / /kg kmol Mlf= MLf= Mvf= Mvl= 溫度 /℃ 在平均溫度下查得2 3 2339 7 1 . 1 / , 7 3 5 /H O C H C H O Hk g m k g m???? 液相平均密度為： 3 2 239。 因?yàn)?L i Lix???? 所以，平均黏度： （ 1） 精餾段： sm P aL ??????? 3 6 4 )2 9 ( 9 ? （ 2） 提餾段： sm PaL ??????? )(? 用奧康奈爾法 ( 39。 流程示意圖如下圖 圖 1： 精餾裝置流程示意圖 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 30 頁(yè) 第三章 塔的工藝計(jì)算 查閱文獻(xiàn)，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù) （ 1）水和乙醇的物理性質(zhì) 表 3— 1：水和乙醇的物理性質(zhì) 名稱 分子式 相對(duì)分子質(zhì)量 密度 20℃ 3/kgm 沸 點(diǎn) ℃ 比熱容 (20℃ ) Kg/(kg.℃ ) 黏度 (20 ℃) 導(dǎo)熱系數(shù) (20℃ ) ? /(m.℃ ) 表面 張力 ????? (20 ℃) N/m 水 2HO 998 100 乙醇 25CHOH 789 （ 2）常壓下乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù)，見(jiàn)表 3— 2 表 3— 2 乙醇 — 水系統(tǒng) t— x— y 數(shù)據(jù) 沸點(diǎn) t/℃ 乙醇摩爾數(shù) /% 沸點(diǎn) t/℃ 乙醇摩爾數(shù) /% 氣相 液相 氣相 液相 82 乙醇相對(duì)分子質(zhì)量： 46；水相對(duì)分子質(zhì)量： 18 、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) 1 3 ???Fx?Dx?Wx化工原理課程設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 30 頁(yè) MF =?46+（ ） ? 18= kg/kmol MD = ?46+ () ?18=MW =?46+（ ） ?18= 全塔物料衡算 總物料衡算 D+W=F+S （ 1）
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