【正文】 Δt) =247。Δtm) =247。h=6D=6=來自塔底的蒸氣組成： kg/h yE= 88= yW= 18= yA= 46=重新計算蒸餾釜： q =ΣWλ/Tb= 則M=352247。352=乙醇： 46206247。λ/Tb值均相等(在79℃時)。Δt) =247。Δtm) =247。hCΔt) =1151571247。Δtm) =1151571247。h[(27－20)] = (3)塔底： 在79℃時液相變?yōu)闅庀?q =ΣW(505) = 冷卻水用量：W=q/(C℃) S=q/(KΔt =[266(＋)/2＋＋(＋)/2](71－37) = 設(shè)冷卻水出口溫度為27℃ 取K=505kJ/(m2[(60－20)] = (2)餾出液由71℃冷卻至37℃ q =ΣW(2000) = 冷卻水用量：W=q/(C℃) S=q/(Kλ =1596＋ 2329＋ = 設(shè)冷卻水出口溫度為61℃ 取K=2000kJ/(m2=L39?！?表8 傳熱系數(shù)有機蒸汽—水液體—液體蒸汽—沸騰液體蒸汽—水蒸氣—有機液體2000505585830501000(4) 組成： 餾出液組成： kg/h kmol/h xE= 266 xW= xA= L/D=5, L=5D, V=L＋D=6D?！嫫瘽摕醟j/kg 20——————2737712329792310842298952271(3) 傳熱系數(shù)K kJ/(m2℃汽化潛熱kj/kg 比熱容kj/kg因此采用L/D=5:1，假設(shè)塔板效率為50%，則實際塔板數(shù)為40.六. 熱量衡算 熱力學(xué)數(shù)據(jù)收集 (1)溫度： 塔頂溫度:約為62%molCH3CH2OH，25%molH2O，13%CH3CH2OH三組分恒沸液的沸點，71℃塔底溫度：約為71%molH2O，29%molCH3CH2OH的沸點，79℃來自塔Ⅰ的進料溫度為84℃來自沉降器的進料溫度：約為97%molH2O，3%molCH3CH2OH的沸點，95℃冷卻水溫度為20℃（以廣西年平均氣溫為參考）。由于蒸餾液為非理想溶液，從上述分析結(jié)果可以看出：最宜回流比由5：1加倍至10:1時，理論板僅由22塊降至19塊。 (2)如最宜回流比采用2:1，亦即小于最小回流比，算得的結(jié)果表明：由12塊塔板加入來自沉降器的加料的進料后，乙醇的組成變?yōu)樨撝?，這說明采用這種回流蒸餾不可行。根據(jù)計算的結(jié)果，作圖如下： 圖中說明由第7塊塔板(由塔底數(shù)起)上加入來自塔Ⅰ的進料，由第12塊板上加入來自沉降器的進料。下一塔板上的液相組成可以應(yīng)用操作線方程求得。根據(jù)xW/(xW＋xA)和xE值讀出yW/(yW＋yA)值。或(3)和(1)，究竟選擇哪一對，應(yīng)以從圖上讀出數(shù)值為準。從x的三個已知數(shù)(塔底的xE,xW和xA)出發(fā)，可求得二比值；或(1)和(2)。由于在任何情況下，液相的摩爾分數(shù)（x）均為參數(shù)，平衡圖只能用來由液相組成來求取氣相組成。 (2)yE/(yE＋yW)對xE/(xE＋xW)描繪，xA視作參量。=rm/rn=247。[(－)＋247。(Lm/W＋α=xm=αlk[(＋247。(Ln/D＋α試以(Ln/D)=；則Ln==；Lm=(Lm/W)=247。=rm/rn=247。[(－)＋247。(Lm/W＋α=xm=αlk[(＋247。(Ln/D＋α] =rm=xlk/xm=rm/rn=Ψ=1/[(1－0)(1－0)]=1因此,rm/rnΨ,算得的回流比太大試以(Ln/D)=；則Ln==；Lm=(Lm/W)=247。xWlk/xlk)] =247。xW/[(αlk－α))] =rn=xn/xhk=247。xDhk/xhk)] =247。=上提濃度 輕關(guān)鍵組分的摩爾分數(shù)xn=xD/[(α－1)(xDlk/xlk－xDhk/xhk)=1/(－1)(－)= D= Ln=D== Lm=Ln＋qF。(xW/xE)=()()=αav=(αt xA=由平衡圖上找出：yE/(yE＋yW)=。 yE/yW=αt=（yE/yW）首先求出平均相對揮發(fā)度(αav）餾出液中：xE/(xE＋xW)=(＋)=。實際上含有水和乙醇各5摩爾百分數(shù)，連同乙酸乙酯組成2個組成分別為水46%和乙酸乙酯54%與乙醇24%和乙酸乙酯76%的雙組分恒沸液。(1) 計算塔板數(shù)根據(jù)初步物料衡算的數(shù)據(jù)，必須作相應(yīng)的修正，方可作為精餾塔的設(shè)計用。20%=系統(tǒng)3的物料總衡算： R＋=v＋u R=v＋u－=＋－=系統(tǒng)3的H2O衡算 ： Rw＋=u＋ Rw=＋－=系統(tǒng)3的乙醇衡算： RA===將計算結(jié)果整理在各物料衡算表中，并匯總畫出初步物料衡算圖。(采用的為大慶石化總廠Wacker法產(chǎn)品) 催化劑加入量:，加入：① 100%乙醛量：→x=%乙醛量為：X=催化劑用量：（）支出：%① 乙酸乙酯生成量==② 未反應(yīng)乙醛量==③ 催化劑量=進出酯化器的物料衡算表如下：表一：進出反應(yīng)器的物料衡算表加入支出序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h1乙醛1乙酸乙酯100其中CH3CHO1002乙醛100雜質(zhì)3催化劑H2O1004H2O100CH3COOH1005CH3COOH1002催化劑6雜質(zhì)合計合計由反應(yīng)器出來的反應(yīng)液進入分離塔，在反應(yīng)器中反應(yīng)趨于完全，因此進入分離塔的物料衡算表為：表2：進出分離塔的物料衡算表加入支出序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h1乙酸乙酯1001乙酸乙酯1002乙醛1002乙醛1003催化劑3雜質(zhì)4雜質(zhì)4氫氧化鋁1005CH3COOH1005CH3COOH1006水1006乙醇1007水100合計合計（4） 精餾塔Ⅰ、精餾塔Ⅱ、精餾塔Ⅲ質(zhì)檢均有相互關(guān)系，它們的物料衡算匯總計算如下：在生產(chǎn)工藝流程示意圖上注上相關(guān)數(shù)據(jù)，并劃出三個計算系統(tǒng)，逐個列出衡算式，然后進行進行聯(lián)立求解。為了使物料衡算簡單化，在初步物料衡算中假定成品乙酸乙酯的純度為100%，在生產(chǎn)過程中無物料損失，并假設(shè)催化劑中除鋁元素外,其余全部都為乙醇,，這在事實上是不可能的，故將在最終衡算中予以修正。300247。 （1） 每小時生產(chǎn)能力的計算 根據(jù)設(shè)計任務(wù)，乙酸乙酯的年生產(chǎn)能力為10000噸/年（折算為100%乙酸乙酯，下同）全年按300天計，每天24小時連續(xù)工作。（5）精餾塔Ⅰ底部出來的釜液進入精餾塔Ⅲ進一步處理。精餾塔Ⅱ塔頂蒸出的乙醛作為反應(yīng)器的第二進料。 （2）,反應(yīng)期間通過間接鹽水冷卻維持反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)停留時間為1h,結(jié)束后進入分離裝置. （3）達到平衡狀態(tài)的混合液通入分離塔Ⅰ，先將粗乙酸乙酯從塔頂蒸出，然后從右側(cè)進料口向塔中加入適量水，攪拌均勻，將水以及乙醇一起蒸出，塔底殘渣另外處理得到氫氧化鋁。在國內(nèi)，乙酸乙酯的生產(chǎn)大都采用酯化法，生產(chǎn)乙酸乙酯的廠家主要有上海試劑一廠，蘇州溶劑廠，北京化工三廠，天津有機化工一廠，吉化公司，徐州溶劑廠，杭州長征化工廠，貴州有機化工溶劑分廠，沈陽市溶劑廠，大連釀酒廠，沈陽石油化工二廠，哈爾濱化工四廠﹑六廠﹑七廠等。從經(jīng)濟上考慮，乙醇脫氫歧化法對催化劑要求高，采用該工藝不經(jīng)濟。而且,逆向的乙酸乙酯水解生成乙醇或乙酸的反應(yīng)也可能發(fā)生。 反應(yīng)在擔載于金屬載體上的雜多酸或雜多酸鹽催化下于氣相或液相中進行。反應(yīng)系統(tǒng)由3個串聯(lián)反應(yīng)塔組成,反應(yīng)塔中裝填磷鎢鑰酸催化劑（擔載于球狀二氧化