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)-文庫吧資料
2025-02-12 15:52本頁面
【正文】 6 乙醇相對(duì)分子質(zhì)量： 46；水相對(duì)分子質(zhì)量： 18 25℃時(shí)的乙醇和水的混合液的表面張力與乙醇濃度之間的關(guān)系為： 584532 103 1 4 0 1 6 9 6 0 7 2 3 3 6 xxxxx ?? ????????σ 式中 σ —— 25℃時(shí)的乙醇和水的混合液的表面張力， N／ m； x—— 乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％。塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。 5 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 在常壓連續(xù)浮閥精餾塔中精餾乙醇 —— 水溶液，要求料液濃度為 45%，產(chǎn)品濃度為 92%，年生產(chǎn)能力 萬噸 /年 操作條件：①間接蒸汽加熱 ②操作壓力；常壓 ③進(jìn)料熱狀況：自選 一 精餾流程的確定 乙醇 —— 水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點(diǎn)后， 用泵送入精餾塔。 塔的造價(jià)低。 塔板效率高。浮閥塔具有下列優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)能力大。浮閥有很多種形式，但最常用的形式是 F1 型和 V4 型?？芍?，單有精餾塔還 不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時(shí)還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作。化工廠中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。 要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因?yàn)橐掖己退膿]發(fā)度相差不大。 前 言 乙醇在工業(yè)、醫(yī)藥、民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是很重要的一種原料?；ぴ碚n程設(shè)計(jì) 題 目 乙醇 水溶液連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì) 班級(jí)； 姓名； 學(xué)號(hào)； 指導(dǎo)教師； 2021 年 1 月 10號(hào) 2 目 錄 1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………………… 3 2. 前言……………………………………………………………………… 4 3. 精餾塔優(yōu)化設(shè)計(jì)………………………………………………………… 5 4. 精餾塔優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………… 5 5. 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表 ……………………………………………………… 22 6. 參考文獻(xiàn)…………………………… …………………………………… 23 7. 課程設(shè)計(jì)心得…………………………………………………………… 23 3 精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書 4 乙醇 —— 水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì) 摘要：設(shè)計(jì)一座連續(xù)浮閥塔，通過對(duì)原料，產(chǎn)品的要求和物性參數(shù)的確定及對(duì)主要尺寸的計(jì)算，工藝設(shè)計(jì)和附屬設(shè)備結(jié)果選型設(shè)計(jì)，完成對(duì)乙醇 水精餾工藝流程和主題設(shè)備設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：精餾塔，浮閥塔，精餾塔的附屬設(shè)備。在很多 方面，要求乙醇有不同的純度，有時(shí)要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因?yàn)橐掖紭O具揮發(fā)性，也極具溶解性，所以，想要得到高純度的乙醇很困難。精餾是多數(shù)分離過程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離。為實(shí)現(xiàn)精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。 浮閥塔與 20 世紀(jì) 50 年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點(diǎn)，已成為國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學(xué)工業(yè)中使用最普遍。 F1型浮閥的結(jié)果簡(jiǎn)單、制造方便、節(jié)省材料、性能良好，廣泛應(yīng)用在化工及煉油生產(chǎn)中，現(xiàn)已列入部頒標(biāo)準(zhǔn)（ JB16868）內(nèi)， F1 型浮閥又分輕閥和重閥兩種，但一般情況下都采用重閥，只有處理量大且要求壓強(qiáng)降很 低的系統(tǒng)中，才用輕閥。 操作彈性大。 氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小。浮閥塔不宜處理易結(jié)焦或黏度大的系統(tǒng)，但對(duì)于黏度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)，浮閥塔也能正常操作。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。工藝流程圖見圖 二 塔的物料衡算 1. 查閱文獻(xiàn)，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù) ⑴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 ⑵常壓下乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù)，見表 常壓下乙醇 — 水系統(tǒng) t— x— y 數(shù)據(jù)如表 1— 6 所示。 其他溫度下的表面張力可利用下式求得 1221 ???????? ??TT TTCC＝σσ 式中 σ 1—— 溫度為 T1時(shí)的表面張力； N／ m； σ 2—— 溫度為 T2時(shí)的表面張力； N／ m； TC—— 混合物的臨界溫度， TC＝∑ xi
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