化工原理課程設(shè)計(jì)-乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計(jì)(參考版)
2025-02-08 15:52本頁面
【正文】 。通過這次對精餾塔的 設(shè)計(jì)，不僅讓我將所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際中，而且對知識也是一種鞏固和提升充實(shí)。 20 （ 2）加熱蒸汽消耗量 Q=qm1r1 Q=qm2r2 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。其液面以上空間為氣液分離空間。 m2/℃ ∴ A= 291800 m?? 2 再沸器 （ 1）再沸器的選擇：釜式再沸器 對直徑較大的塔，一般將再沸器置于踏外。 （ 2）冷凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量 熱流體為 ℃的 93%的乙醇蒸汽，冷流體為 20℃的水 Q=qm1r1 Q=qm2r2 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。 ② 塔板的氣相負(fù)荷上限完全有霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。 3/( / )SL m h 3/( / )SV m h 液相負(fù)荷上限線 求出上限液體流量 sL 值（常數(shù)） 以降液管內(nèi)停留時(shí)間 ? =5s 則 3, m a x 0 . 0 3 9 5 0 . 4 5 0 . 0 0 3 5 6 /5fTs AHL m s?? ? ?? 漏夜線 對于 1F 型重閥，由 00 5vFu? ? ? ，計(jì)算得 0 5vu ? ? 18 220 0 0 544s vV d n u d n??? ? ? ? ? ? ? 則 23, m i n 50 . 7 8 5 0 . 0 3 9 4 0 0 . 2 0 9 /1 . 3 1sV m s? ? ? ? ? 液相負(fù)荷下限線 去堰上液層高度 owh = 根據(jù) owh 計(jì)算式求 sL 的下限值 , m in2 .8 4 0 .0 0 61000 s wLE l ???? ? ? 取 E= 3,m in 028 /sL m s? 經(jīng)過以上流體力學(xué)性能的校核可以將精餾段塔板負(fù)荷性能圖劃出。 /SL 3（ m /s） 3/( / )SV m s 泛液線 通過式 d p l dH h h h? ? ? 以及式 p c fh h h h?? ? ? 得 p L dhh? ? ?Tw（ H +h ） =h = c f L dh h h h H?? ? ? 由此確定液泛線方程。 bA —— 板上液流面積， 2m ； FC —— 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，取 。 霧沫夾帶 16 由下式可知 Ve 液 /kg氣 Ve = 3 .265 .7 1 0 aTfuHh? ? ??? ?????= 35 .7 1 0 0 .3 7 5 /( 0 .3 5 9 0 .0 2 5 )8 5 9 1 0 0 .4 5 2 .5 0 .0 7????????? ? ???= 浮閥塔也可以考慮泛點(diǎn)率，參考化學(xué)工程手冊。 故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為： ph =+= 常板壓降 p p LP h g??? =??= ( ,符合設(shè)計(jì)要求 )。39。39。m? = FD?? = ? = ② 理論板數(shù) TN 由芬斯克方程式可知 Nmin = 1lXX1X1XlmgWWDDg?? ???????? ???????? ????????? ? = 38 1 0391 38 039gll? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? ? ? ??? ?= 且 m i n 2 . 3 2 1 . 4 50 . 2 6 21 2 . 3 2 1RRR? ????? 由吉利蘭圖查的 min 2T TNNN? ?? 即 2T TNN? ?? 解得 TN = （不包括再沸器） ③ 進(jìn)料板 m in 39。 2. 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) XF ={}/【 {}+{}】 = XD ={}/【 {}+{}】 = XW = 3. 平均摩爾質(zhì)量 MF =? +（ ） ? = kg/kmol MD = ? + () ? =MW =? +（ ） ? = 4. 物料衡算 已知： F= 315000 107200 ?? = /kmol h 7 總物料衡算 F=D+W= 易揮發(fā)組分物料衡算 +=? 聯(lián)立以上二式得 ： D= W= 三 塔板數(shù)的確定 1. 理論塔板數(shù) TN 的求取 ⑴根據(jù)乙醇 —— 水氣液平衡表 16，作圖 ⑵求最小回流比 Rmin 和操作回流比 R。 表 1— 6 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
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