乙醇和正丙醇物系分離系統(tǒng)的設計-展示頁
2025-07-08 20:26本頁面
【正文】 丙醇目 錄北京理工大學珠海學院課程設計任務書 I摘 要 III1 緒論 12 設計方案說明 2 2 33 塔板的工藝設計 5 5（摩爾）與溫度關系 5 12 14 1浮閥數目與排列 174 塔板的流體力學計算 20 20 21 22 225 熱量衡算 29 29 296 塔附件設計 34 34 35 35 357 塔總體高度的設計 36 36 36 368 附屬設備設計 37 37 37主要符號說明 38附錄1 精餾段和提餾段的浮閥孔局部排布圖 40附錄2 工藝流程圖 41總 結 42參考文獻 43致 謝 441 緒論 塔設備是化工、石油化工、生物化工、制藥等生產過程中廣泛采用的傳質介質設備。板式塔內置一定數量的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上的液層，進行傳質與傳熱。填料塔內裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流而上（有時也采用并流向下）流動，汽液兩相密切接觸進行傳質與傳熱。本設計塔板采用板式塔中的浮閥塔板。其結構特點是在塔板上開若干個閥孔，每個閥孔裝有一個可以上下浮動的閥片。浮閥塔板的優(yōu)點是結構簡單、造價方便、造價低；塔板開孔率大，生產能力大；由于閥片可隨氣量變化自由升降，故操作彈性大；因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時間較長，故塔板效率較高。2 設計方案說明 精餾過程按操作方式不同，分為連續(xù)精餾和間歇精餾兩種流程。因此本設計中采用連續(xù)精餾。有必要時可以考慮余熱的利用。塔頂冷凝器采用全凝器，以便準確地控制回流比。一般除熱敏性物系外，凡通過常壓蒸餾能夠實現分離要求，并能用江河水或循環(huán)水將餾出物冷凝下來的物系，都應采用常壓蒸餾。本設計采用泡點進料。且乙醇正丙醇為一般物系，實用常用方式進料。其優(yōu)點是可以利用壓力較低的加熱蒸汽以節(jié)省操作費用，并省掉間接加熱設備?；亓鞅仁蔷s操作的重要工藝條件，其選擇的原則是使設備費和操作費用之和最低。注：1：F為進料液物流，組成為xF； 2：D為塔頂餾出液物流，組成為xD； 3：W為塔底釜液物流，組成為xW；圖21精餾工藝流程圖圖22 全凝器物流流程圖 圖23再沸器物流流程圖3 塔板的工藝設計F:進料量（kmol/s） :原料組成（摩爾分數，下同）D：塔頂產品流量（kmol/s） :塔頂組成W:塔頂殘液流量（kmol/s） :塔底組成原料乙醇組成：塔頂組成：塔底組成：進料量：物料衡算式為： 聯立代入求解：D=， W=（摩爾）與溫度關系表31 氣液平衡數據表溫度溫度00利用表1中數據差值法求 精餾段平均溫度：提餾段平均溫度：表32 塔頂產品、塔底產品、進料液的摩爾組成及溫度匯總塔頂產品塔底產品進料液= = = ===已知：混合液密度： 混合氣密度：塔頂溫度：氣相組成 進料溫度：氣相組成 塔底溫度：氣相組成 （1） 精餾段液相組成 氣相組成 所以 （2） 提餾段液相組成 氣相組成 所以 表33不同溫度下乙醇和正丙醇的密度溫度t,℃708090100110乙醇,正丙醇,求得在（kg/） 所以 表34不同溫度下乙醇和正丙醇的表面張力名稱6080100乙醇正丙醇求得在下乙醇和正丙醇的表面張力（mN/m）（1） 精餾段的平均表面張力：（2） 提餾段的平均表面張力：表35不同溫度下乙醇和正丙醇的粘度名稱6080100乙醇正丙醇（1) ：精餾段粘度： （2) 提餾段粘度： 已知：溫度飽和蒸汽壓關系式（安托因方程）：乙醇： 丙醇： 相對揮發(fā)度：表36不同溫度下的相對揮發(fā)度計算結果溫度/ （1) 精餾段的平均相對揮發(fā)度：（2) 提餾段的平均相對揮發(fā)度：（3） 全塔平均相對揮發(fā)度：由于泡點進料，q=1，即q為一直線，且已知：精餾段操作線方程： 提段操作線方程： 氣液平衡方程：以下用逐板計算法確定精餾塔的理論板層數：（1）精餾
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