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)-展示頁
2025-06-15 07:59本頁面
【正文】 計(jì)算； c) 塔盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) i. 浮閥塔盤工藝尺寸及布置簡圖； ii. 流體力學(xué)驗(yàn)算； iii. 塔板負(fù)荷性能圖。 d) 其它 i. 加熱蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的傳熱面積及冷卻水的消耗量 e) 有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型，繪制精餾塔系統(tǒng)工藝流程圖和精餾塔裝配 圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。 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。年生產(chǎn)能力 40000 噸 /年 操作條件：①直 接蒸汽加熱 ②塔頂壓強(qiáng)： （絕對(duì)壓強(qiáng)） ③進(jìn)料熱狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料 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。 表 1— 6 乙醇 — 水系統(tǒng) t— x— y 數(shù)據(jù) 沸點(diǎn) t/℃ 乙醇摩爾數(shù) /% 沸點(diǎn) t/℃ 乙醇摩爾數(shù) /% 液 相 氣 相 液 相 氣 相 82 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： 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)，％。 2. 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) XF= ? ? : ? = XD= ? ? : ? = XW = ? ? : ? = 3. 平均摩爾質(zhì)量 MF =? +（ ） ? = kg/kmol MD = ? + () ? =MW =? +（ ） ? = 4. 物料衡算 已知： F=4000010007200 = /kmol h 總物料衡算 F+S=D+W=kmol/h 易揮發(fā)組分物料衡算 FXF = DXD + WXW 聯(lián)立以上二式 得 D= W= S= 584532 103 1 4 0 1 6 9 6 0 7 2 3 3 6 xxxxx ?? ????????σ1221 ???????? ??TT TTCC＝σσ三 塔板數(shù)的確定 1. 理論塔板數(shù) TN 的求取 ⑴根據(jù)乙醇 —— 水氣液平衡表 16，作圖 x y t 常 壓下乙醇水 的tyx圖 （t M =,x M = ）9 1 . 3 0 8 7 . 9 0 9 9 . 7 0 9 1 . 3 0 8 7 . 9 0 7 8 . 2 0 7 5 . 0 0 8 0 . 0 0 8 5 . 0 0 9 0 . 0 0 9 5 . 0 0 1 0 0 . 0 0 0 . 0 0 % 1 5 . 0 0 % 3 0 . 0 0 % 4 5 . 0 0 % 6 0 . 0 0 % 7 5 . 0 0 % 9 0 . 0 0 %tx 或 yxtyt Y X 0 . 4 7 4 9 0 0 . 6 4 7 0 0 0 . 8 1 8 3 0 0 . 0 0 1 . 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 . 1 0 0 0 0 0 . 2 0 0 0 0 0 . 3 0 0 0 0 0 . 4 0 0 0 0 0 . 5 0 0 0 0 0 . 6 0 0 0 0 0 . 7 0 0 0 0 0 . 8 0 0 0 0 0 . 9 0 0 0 0 1 . 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 . 2 0 0 0 0 0 . 4 0 0 0 0 0 . 6 0 0 0 0 0 . 8 0 0 0 0 1 . 0 0 0 0 0 氣相中乙醇摩爾分?jǐn)?shù)液相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)y x系列 2 XD X Y (,) (0,32) XDRmin:1 ⑵求最小回流比 Rmin 和操作回流比 R。 = tD。 = tF。 = tW。 =AB/(t+c) 組分 飽和蒸氣壓 /kpa 塔頂 進(jìn)料 塔底 水 乙醇 ① 求平均相對(duì)揮發(fā)度 塔頂 D? = ABPP = = 進(jìn)料 F? =125。m? = FD?? =√ = ② 理論板數(shù) N 由芬斯克方程式可知 Nmin = 1lXX1X1XlmgWWDDg?? ???????? ???????? ????????? ? =lg[* ?+*1? +] ?1= 且 R。:1 = 由吉利蘭關(guān)聯(lián)圖曲線近似式 N。RminR:1 ) 即 N。 根據(jù)塔頂、
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1