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乙醇—水連續精餾塔的設計課程設計任務書(編輯修改稿)

2025-08-30 08:32 本頁面

　

【文章內容簡介】 21物料衡算表進出項目數量（kmol/h）項目數量(kmol/h)進料F產品D塔底出量W合計　三、塔板數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據.圖31 乙醇水溶液常壓下平衡數據求最小回流比及操作回流比[2]《化工原理課程設計》，化學工業出版社，申迎化赫曉剛主編根據乙醇—水溶液氣液平衡數據，在常壓下作（yX）平衡相圖。作X=于對角線相交于點a=(,)，過a 點作相平衡曲線的切線，交軸于b點,如圖22圖22 常壓下yX圖上圖可以得出b=由于,解得=選取R=（、）Rmin一系列數據，,并作圖對應NR圖23表22序號Rmin的倍數R截距b理論塔板數N1 21215312411510圖23 NR圖如圖可得最佳操作回流比R=作出xy圖，從而求出理論塔板數，如圖：圖24 理論塔板數由圖可得，理論塔板數，進料板位置為13層精餾段12塊提餾段3塊（包括進料板）實際板層數的求取對于常壓操作，可根據塔頂、進料板、塔底的液相組成在txy圖上直接查取塔頂、進料板和塔底的操作溫度。由圖解法可得塔頂溫度TD=℃，進料板溫度TF =℃,塔底溫度 Tw=℃℃℃℃利用全塔平均溫度T=℃，查表txy得x=,y=在溫度=℃下查得因為則根據奧康納爾法實際塔板數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，即原料液泡點進料，℃,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物性數據的計算塔頂的壓力，每層單板壓降△P=進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量：提餾段的平均摩爾質量：計算結果總結如下表溫度/xykg/kmolkg/kmolkg/kmolkg/kmol塔頂進料板塔釜. 平均密度的計算（1）氣相平均密度計算由理想氣體狀態方程計算，即ρVm精= PMm精MVm（精）/[RTm（精）]=[(+)]= kg/m179。ρVm提= PMm提MVm（提）/[RTm（提）]=[(+)]= kg/m179。（2）液相平均密度計算依下式計算，即1/ρLm=∑ai/ρi （a為質量分數）由 TD=℃,查手冊得, ρA=728kg/m179。，ρB=973 kg/m179。 1/ρLDm =+179。進料板 xF=由 TF=℃,查手冊得, ρA=179。，ρB=179。1/ρLFm=+()/ ，ρLFm = kg/m179。 xW=由 TW=℃,查手冊得, ρA=706kg/m179。，ρB=179。1/ρLWm=+()/ ，ρLWm =179。液體表面張力的計算⑴塔頂液面平均表面張力的計算當乙醇的質量分數為91%時，查圖得，且乙醇的臨界溫度為243℃，℃，則混合液體的臨界溫度為：=243+=℃解得=10N/m⑵進料板液相平均表面張力的計算%時，查得=243+=℃解得=10N/m⑶塔底液相平均表面張力的計算乙醇的質量分數為2%時，查得= 243+=℃解得=10N/m精餾段液相平均表面張力的計算=（10+10）/2=提餾段平均表面張力 N/m 液體平均黏度的計算依下式計算，即lgμLm=∑xilgμi由 TD=℃,查手冊得, μA= , μB= lgμLDm=+() , μLDm= 由 TF=℃,查手冊得, μA= , μB= lgμLFm =+() , μLFm= 由 TW=℃,查手冊得, μA= , μB= lgμLWm =+() , μLWm= 則精餾段液相平均黏度為：提餾段液相平均黏度為：六、精餾塔的塔體工藝尺寸計算塔徑D的計算精餾段如下：精餾段的氣、液相體積流率為:V=(R+1)D=(+1) = kmol/hL=RD== kmol/h提餾段V’=V== L’=L+F=+== 參照資料初選板間距HT=，取板上液層高度為hL=，故HThL== m精餾段：= 提餾段：= 參照資料初選板間距HT=，取板上液層高度為hL=，故HThL== m由上圖可得精餾段 = 提餾段=精餾

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