化工原理課程設(shè)計-乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計-展示頁
2025-01-27 14:26本頁面
【正文】 是多數(shù)分離過程，即同時進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，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)，F(xiàn)1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降很低的系統(tǒng)中，才用輕閥。操作彈性大。氣體壓強降及液面落差較小。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：（絕對壓強）③進料熱狀況：泡點進料一 精餾流程的確定 乙醇——水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點后，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t/℃乙醇摩爾數(shù)/%沸點t/℃乙醇摩爾數(shù)/%液相氣相液相氣相82乙醇相對分子質(zhì)量：46；水相對分子質(zhì)量：1825℃時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=+= X=+=3. 平均摩爾質(zhì)量 M=+（）= kg/kmolM= + () =M=+（）=4. 物料衡算 已知：F=4000010007200= 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= 三 塔板數(shù)的確定1. 理論塔板數(shù)的求?、鸥鶕?jù)乙醇——水氣液平衡表16，作圖XDXY(,)(0,32)XDRmin+1⑵求最小回流比Rmin和操作回流比因為乙醇水物系的曲線是不正常的平衡曲線,當(dāng)操作線與q線的交點尚未落到平衡線上之前,操作線已經(jīng)與平衡線相切,如圖g點所示. 此時恒濃區(qū)出現(xiàn)在g點附近, 對應(yīng)的回流比為最小的回流比. 最小回流比的求法是由點a(,)向平衡線作切線，再由切線的斜率或截距求 作圖可知 b= b== Rmin =由工藝條件決定 R=故取操作回流比 R=（2）理論板數(shù)塔頂，進料，塔底條件下純組分的飽和蒸氣壓tD===℃tF===℃ tW===℃lgp176。=塔底 ==全塔平均相對揮發(fā)度為αm======②理論板數(shù)N由芬斯克方程式可知N===且 RRminR+1=+1= 由吉利蘭關(guān)聯(lián)圖曲線近似式 NNminN+1=+ 即NNminN+1= 解得 N= 取整數(shù)N=15（包括蒸餾釜）③進料板 Nmin=lgxD1XD1xFXFlgαm1== 前已經(jīng)查出即NTNminNT+1= +1=解得 N=故進料板為從塔頂往下的第5層理論板 即=5總理論板層數(shù) =15（包括蒸餾釜）進料板位置 =5全塔效率 因為=(αμm)根據(jù)塔頂、塔釜液組成，在該溫度下進料液相平
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