化工原理課程設(shè)計(jì)說明書-文庫吧資料
2025-05-19 23:04本頁面
【正文】 176。CtF ＝176。C)－1 可得 Wc ＝Qc/ [Cpc(t2－t1)]＝() / [(30－20)]＝ kg/h(3)加熱器的熱負(fù)荷及全塔熱量衡算表五 正丁醇，水不同溫度下的比熱容[單位：kcal/(kg?176。C時(shí)對正丁醇，Tr1＝T1/ Tc＝(＋) / ＝Tr2＝T2 / Tc＝(＋117) / ＝蒸發(fā)潛熱HV甲＝[(1－) / (1－)] ＝ kJ/ kmol 對水，同理可得，Tr2＝T2 / Tc＝Tr1＝T1 / Tc＝蒸發(fā)潛熱?HV水＝9702[(1－)/(1－)]＝ kJ/kmol 對全凝器做熱量衡算(忽略熱量損失) Qc＝(R＋1) D (IVD－ILD) 泡點(diǎn)回流，可得 IVD－ILD＝xD ?H水＋(1－xD)?H醇IVD－ILD＝＋(1－) ＝Qc＝(R＋1)D(IVD－ILD)＝＝(2)冷卻介質(zhì)消耗量常溫下t＝20176。經(jīng)過反滲透分離后，以正丁醇含量80%進(jìn)料，則由txy圖查的，；；進(jìn)料溫度；塔頂溫度熱量衡算(1)冷凝器的熱負(fù)荷冷凝器的熱負(fù)荷 Qc＝(R＋1) D (IVD－ILD) 其中 IVD ——塔頂上升的蒸汽的焓 ILD ——塔頂餾出液的焓 IVD－ILD＝xD ?HV甲＋(1－xD) ?HV乙其中 ?HV甲 —— 水的的蒸發(fā)潛熱 ?HV乙 ——正丁醇的蒸發(fā)潛熱蒸發(fā)潛熱與溫度的關(guān)系：?H V2＝ ?HV1 [(1－Tr2) / (1－Tr1)] 表四 沸點(diǎn)下蒸發(fā)潛熱列表[3]組分沸點(diǎn)t /176。(一)物料衡算原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的摩爾分率 水的摩爾質(zhì)量： MA＝18 kg/kmol正丁醇的摩爾質(zhì)量：MB＝74 kg/kmol xF’＝20% ， xD’＝% ， xw’＝% (均為質(zhì)量比) xF ＝(xF’ / MBA) / [ xF’/MA＋ (1－xF’)/ MB ]＝() / (＋) ＝=% xD ＝(xD’ / MA ) / [ xD’ /MA ＋ (1－xD’) / MA ]＝() / ( / 18 ＋ / 14) ＝=% xW ＝(xW’ / MA ) / [ xW’ / MA ＋ (1－xW’) / MB ]＝( / 18) / ( / 18 ＋ / 74) ＝=%原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 MF＝% 18 ＋()% 74＝ MD＝%18＋()%74＝ kg/kmol MW＝%18 ＋()%74＝ kg/kmol物料衡算 原料處理量：＝＝（）/2＝ 由正丁醇—水系統(tǒng)的溫度組成圖，由杠杠規(guī)則原理求解： 求最小回流比及操作回流比由于本設(shè)計(jì)采用的是泡點(diǎn)進(jìn)料，q＝1， xq＝xF＝－x方程，可得到 yq＝ Rmin＝(xD－yq) / (yq – xq) 可得到 Rmin＝ 所以回流比 R＝＝＝分析精餾塔操作流程可得總物料衡算：F＝D ＋ W 解得 表一 塔頂、塔底、進(jìn)料液的物料數(shù)據(jù)塔頂xD’＝%xD＝%MF＝F＝進(jìn)料液xF’＝20%xF＝%MD＝D＝kmol/h塔底xW’＝%xW＝%MW＝W＝(二)理論塔板數(shù)的確定 \(1) 由手冊查出甲醇－水汽液相平衡數(shù)據(jù)，擬合出相平衡方程及作出x－y圖，在對甲醇和水二元物系汽液平衡數(shù)據(jù)做擬合之后，可得出汽相組成y和液相組成x的函數(shù)關(guān)系式：Y ＝ ＋ － ＋ －388035736X4 ＋ － ＋－ (3)求精餾塔的汽、液相負(fù)荷 L＝RD＝＝ V＝(R＋1) D＝(+1)＝ L’＝L＋F＝＋＝V’＝V＝(4)精熘段和提熘段的操作線方程精熘段操作線方程為： y＝(R/ R+1)x ＋xD/（R+1）＝()x ＋＝＋ 提熘段操作線方程為：y’＝(L’/V’)x －(W/ V’)xW ＝()x－()＝－圖解法 (三)熱量衡算求塔頂溫度tD，塔釜溫度tW，進(jìn)料溫度tF確定液相溫度?；亓鞅仍O(shè)定為最小回流比的2倍。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。四、操作條件及精餾塔工藝計(jì)算： 本設(shè)計(jì)任務(wù)是分離甲醇水的混合物。這樣減少了理論板數(shù)，從而降低了成本，但是也存在著增加加熱裝置的缺點(diǎn)。間接蒸汽加熱是通過再沸器使釜液部分汽化，維持原來的濃度，重新再進(jìn)入塔底。本設(shè)計(jì)采用重力回流，全凝器放置略高于塔頂?shù)奈恢茫⑶以O(shè)置流量計(jì)檢測和保證冷凝器內(nèi)的液面高度。 塔頂?shù)幕亓鞣绞? 對于小型塔采用重力回流，回流冷凝器一般安裝在比精餾塔略高的地方，液體依靠自身的重力回流。精餾塔塔頂?shù)睦淠绞剿斃淠捎萌鳎盟淠?。在流量控制上采用自動控制，有利于?jié)約勞動力，并使過程控制精確，并可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，有利于連續(xù)生產(chǎn)。在流程設(shè)計(jì)傷，釜出液為100℃左右的高溫水，熱值高，將其送回?zé)崴?
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