乙醇—水連續(xù)精餾塔的設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書-文庫吧資料
2024-08-16 08:32本頁面
【正文】 體在降液管中停留時間，即精餾段： 5s提餾段： 5s所以降液管設(shè)計合理可用⑷ 降液管底隙高度 精餾段： ===提餾段：=== 、塔板布置及浮閥數(shù)目與排列浮閥塔是在泡罩塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它主要的改進(jìn)是取消了升氣管和泡罩，在塔板開孔上設(shè)有浮動的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動，自行調(diào)節(jié)，使氣縫速度穩(wěn)定在某一數(shù)值。1/ρLWm=+()/ ，ρLWm =179。 xW=由 TW=℃,查手冊得, ρA=706kg/m179。ρB=179。 1/ρLDm =+179。（2）液相平均密度計算 依下式計算，即1/ρLm=∑ai/ρi （a為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）由 TD=℃,查手冊得, ρA=728kg/m179。由圖解法可得塔頂溫度TD=℃，進(jìn)料板溫度TF =℃,塔底溫度 Tw=℃℃℃℃利用全塔平均溫度T=℃，查表txy得x=,y=在溫度=℃下查得 因為則根據(jù)奧康納爾法實際塔板數(shù)40塊精餾段 N精=12/提餾段 N提=3/實際加料板 即第33塊為加料板塔的有效高度：塔板間距，四、熱量衡算加熱蒸汽用量的計算由熱量衡算得，即 原料液泡點(diǎn)進(jìn)料，℃,查表可得：= 則回流液溫度,查表得： 塔頂溫度=℃，查表得：塔釜溫度=℃,查表得： ，器汽化熱為 kg/h間接冷卻加熱，進(jìn)口溫度,故查表的溫度下水的比熱容為 冷卻水的用量為： 五、精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算塔頂?shù)膲毫?，每層單板壓降△P=進(jìn)料板壓力塔底壓力精餾段平均壓力提餾段平均壓力由圖解法可得塔頂溫度TD=℃，進(jìn)料板溫度TF =℃,塔底溫度 Tw=℃℃℃℃（1）塔頂== 查平衡線得=MVDm=46+（）18=MLDm=46+（）18=（2）進(jìn)料板:由圖解理論板（見xy圖），得= , 查平衡曲線（見xy圖），得=MVFm=46+（）18= kg/kmolMLFm=46+（）18= kg/kmol（3）塔底，由圖解理論版（見xy圖），得=,查平衡曲線（見xy圖），得= MVWm =+()18= kg/kmol MLWm =+()18= kg/kmol則精餾段平均摩爾質(zhì)量： 提餾段的平均摩爾質(zhì)量： 計算結(jié)果總結(jié)如下表溫度/xykg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmol塔頂進(jìn)料板塔釜. 平均密度的計算（1）氣相平均密度計算由理想氣體狀態(tài)方程計算，即ρVm精= PMm精MVm（精）/[RTm（精）]=[(+)]= kg/m179。第二部分：精餾塔的工藝設(shè)計計算二、精餾塔的物料衡算：原料處理量58100噸加熱方式再沸器間接加熱，原料液（含酒精）％（質(zhì)量）操作壓力常壓餾出液酒精含量91%（質(zhì)量）進(jìn)料狀況泡點(diǎn)進(jìn)料釜液酒精含量2％（質(zhì)量）冷卻水進(jìn)口溫度25℃設(shè)備年運(yùn)行時間300天塔板形式浮閥塔板. 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)乙醇的摩爾質(zhì)量 =46kg/kmol水的摩爾質(zhì)量 =18kg/kmol. 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量=+() 18==+() 18==+() 18=表21物料衡算表進(jìn)出項目數(shù)量（kmol/h）項目數(shù)量(kmol/h)進(jìn)料F產(chǎn)品D塔底出量W合計 三、塔板數(shù)N的確定乙醇—水屬理想物系， 由手冊查得乙醇水溶液常壓下平衡數(shù)據(jù).圖31 乙醇水溶液常壓下平衡數(shù)據(jù)求最小回流比及操作回流比[2]《化工原理課程設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社，申迎化 赫曉剛主編根據(jù)乙醇—水溶液氣液平衡數(shù)據(jù)，在常壓下作（yX）平衡相圖。塔釜采用間接蒸汽向再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入儲槽。乙醇與水混合液經(jīng)原料泵泡點(diǎn)進(jìn)料。熱能利用采用泡點(diǎn)進(jìn)料，而塔頂采用冷凝器全凝，可以直接得到常溫產(chǎn)品，易于保存及處理。有時也可采用直接蒸汽加熱，例如蒸餾釜?dú)堃褐械闹饕M分是水，且最低濃度下輕組分的相對揮發(fā)度較大時(如乙醇與水混合液)有用直接蒸汽加熱，其優(yōu)點(diǎn)是可以利用壓力較低的加熱蒸汽以節(jié)省操作費(fèi)用，并省掉間接加熱設(shè)備，但由于直接蒸汽的加入，對釜內(nèi)溶液起一定稀釋作用，在進(jìn)料條件和產(chǎn)品純度、輕組分濃度一定的前提下，釜液濃度相應(yīng)降低，故需要在提餾段增加塔板以達(dá)到生產(chǎn)要求。本設(shè)計采用泡點(diǎn)進(jìn)料。進(jìn)料狀態(tài)進(jìn)料熱狀態(tài)以進(jìn)料熱狀況參數(shù)q表達(dá)，即【1】食品工程原理，劉成梅 羅舜青 張繼建 主編有五種進(jìn)料熱狀況，即q,為低壓泡點(diǎn)溫度的冷液進(jìn)料；q＝，為泡點(diǎn)下的飽和液體進(jìn)料；q＝0時，為露點(diǎn)的飽和蒸汽進(jìn)料；1q0時為介于泡點(diǎn)和露點(diǎn)間的氣液混合物；q0時，為高于露點(diǎn)的過熱蒸汽進(jìn)料。一般，除熱敏性物系，凡通過常壓蒸餾能夠?qū)崿F(xiàn)分離要求，并能用循環(huán)水將餾出物冷凝下來的物系、都應(yīng)采用常壓蒸餾；對熱敏性物系或者混合物泡點(diǎn)過高的物系，則宜采用減壓蒸餾；對常壓下餾出物的冷凝溫度過低的物系，需提高塔壓或者采用深井水、冷凍鹽水作為冷卻劑：而常壓下呈氣態(tài)的物系必須采用加壓蒸餾。滿足工藝和操作的要求所設(shè)計出來的流程和設(shè)備，必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，其次，所定的設(shè)計方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，第三，要考慮必需裝置的儀表及其裝置的位置，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正常，以便采取相應(yīng)措施．滿足經(jīng)濟(jì)上的要求要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建
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