日產(chǎn)100噸乙醇---水精餾塔工藝設(shè)計方案-文庫吧資料
2025-05-01 01:21本頁面
【正文】 95103 =103kw 因為是蒸汽冷凝,所以無論是逆流,還是并流,相差不大,故本設(shè)計中僅僅只考慮逆流的情況,則: =℃ m== 由于殼程氣體的壓力較高，故可選取較大的K值。s根據(jù)流體的溫差相差不大，可以選用固定管板式換熱器，從兩物流的操作壓力看，應(yīng)使混合汽體走管程，循環(huán)冷卻水走殼程。故殼程混和氣體的定性溫度為 T= =30℃ 管程流體的定性溫度為t=℃ 根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。采用F1型重閥，重量為33g，孔徑為39mm。查表可知，塔板分為5塊。選用凹形受液盤，深度。計算如下：① 堰長?、?溢流堰高度由 選用平直堰，堰上液層高度可由弗蘭西斯公式計算，即 近似取E=1，則 取板上清夜層高度 故 ③ 弓形降液管寬度和截面積 由 ，查圖，得， ， 故 由式 ～驗算液體在降液管中停留時間，即 s 故降液管設(shè)計合理。故最小回流比為：實際操作回流比R=2 ②求精餾塔的氣、液相負(fù)荷 =RD== kmol/h =(R+1)D=(2+1)= kmol/h =W = kmol/h == kmol/h③求操作線方程精餾段操作線方程為 y=x+=+=+提餾段操作線方程為 ===圖解法求理論塔板數(shù)采用圖解法求理論板層數(shù)，求解結(jié)果為：總理論板層數(shù) = （包括再沸器）進(jìn)料板位置 =9 實際板數(shù)的求取 全塔效率 =50% 精餾段實際板層數(shù) =9/=18 提餾段實際板層數(shù) = 精餾塔的物性計算 塔頂操作壓力 =+2= kpa 每層塔板壓降 = kpa 進(jìn)料板壓力 =+= kpa 精流段平均壓力 =（+）/2= kpa 依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中乙醇，水的飽和蒸汽壓用安托尼方程計算。由手冊查得乙醇—水物系的汽液平衡資料，繪出x—y圖乙醇~水溶液體系的平衡數(shù)據(jù)溫度液相中乙醇的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氣相中乙醇的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）溫度液相中乙醇的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氣相中乙醇的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）10058．26① 求最小回流比及操作回流比采用作圖法求最小回流比。 乙醇77．9水 餾出液D。在此過程中，熱能利用率很低，為此在確定裝置流程時用考慮余熱的利用塔頂冷凝裝置可采用全凝器、分凝器—全凝器兩種不同的設(shè)置。塔釜采用直接接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。該物系屬于恒沸物系，故不能用一般的蒸餾方法分離，可采用低壓普通蒸餾的方法。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。 方案的確定本設(shè)計任務(wù)為分離乙醇—水混合物，對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。但是產(chǎn)品純度的提高或者是通過增加塔板數(shù)或者是增加回流比來達(dá)到的，這意味著設(shè)備費用或操作費用的增加，因此只能通過經(jīng)濟分析來決定產(chǎn)品的純度或回收率。若客戶對精餾塔頂和塔底產(chǎn)品的純度都有要求，則產(chǎn)品的回收率也已確定；若用戶僅指定其中一種產(chǎn)品的純度，則可根據(jù)經(jīng)濟分析決定產(chǎn)品的回收率。但作為課程設(shè)計，要進(jìn)行這種核算是困難的，通常根據(jù)下面3種方法之一來確定回流比。由于回流比的大小不僅影響到所需理論板數(shù)，還影響到加熱蒸汽和冷卻水的消耗量，以及塔板、塔徑、蒸餾釜和冷凝器的結(jié)構(gòu)尺寸的選擇，因此，適宜回流比的選擇是一個很重要的問題。對于一定的生產(chǎn)能力，即餾出量D一定時，V的大小取決于回流比。直接蒸汽加熱的優(yōu)點是：可利用壓力較低的蒸汽加熱，塔釜只須安裝鼓泡管，一般可節(jié)省設(shè)備費用和操作費用。 進(jìn)料熱狀況的選擇分析該塔的進(jìn)料狀況選為泡點進(jìn)料，因為泡點進(jìn)料時的操作比較容易控制，且不受季節(jié)氣溫的影響；此外，泡點進(jìn)料時精餾段和提餾段的塔徑相同，設(shè)計和制造時比較方便。但是由于常用的多為其水溶液，因此，研究和改進(jìn)乙醇`水體系
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