浮阀乙醇-水精馏塔论文（直接）打印.doc

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1、武汉工业学院毕业设计说明书5.1全塔物料衡算F：进料量（Kmol/s）：原料组成（摩尔分数，下同）D：塔顶产品流量（Kmol/s）：塔顶组成W：塔低残液流量（Kmol/s）：塔底组成原料乙醇组成：==14.36%塔顶组成：==85.98%塔底组成：==0.078%5.1.1最小回流比及操作回流比的确定由于是泡点进料，xe=xf=0.1436，过点e(0.1436,0)作直线x=0.1436交平衡线于点，由点可读得ye=0.5，因此：Rmin(1)=(xD-yf)/(yf-xF)=(0.8598-0.5)/(0.5-0.1436)=1.009又过点a(0.8598,0.8598)作平衡线

2、的切线，切点为，读得其坐标为g(0.5，0.1435)因此：Rmin(2)=1.009所以，Rmin(1)=Rmin(2)=1.009可取操作回流比：R=1.98Rmin=25.1.2塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算进料量：F=1500kg/h=1500*=78.26kmol/h=0.0217由全塔的物料衡算方程可写出：(蒸汽)D=12.976kmol/h=0.0036W=104.21kmol/h=0.0289(泡点)V0=38.928kmol/h=0.01085.2常压下乙醇-水气体平衡组成(摩尔)与温度的关系常压下乙醇-水气体平衡组成(摩尔)与温度的关系见表5.1。表5.1

3、常压下乙醇-水气体平衡组成(摩尔)与温度的关系温度/℃液相气相温度/℃液相气相温度/℃液相气相31武汉工业学院毕业设计说明书1000082.723.3754.4579.357.3268.4195.51.9017.0082.326.0855.8078.7467.6373.8589.07.2138.9181.532.7359.2678.4174.7278.1586.79.6643.7580.739.6561.2278.1589.4389.4385.312.3847.0479.850.7965.64   84.116.6150.8979.751.9865.99   5.2.1确定温度利用表5

4、.1中数据由插值法求得tf、tD、twtf:：,tf=82.29℃tD：，tD=78.21℃tw：，tw=99.82℃精馏段的平均温度：℃提馏段的平均温度：℃5.2.2确定密度已知:混合物密度:(为质量分数,为平均相对分子质量)混合气密度:塔顶温度:tD=78.21℃气相组成yD：，yD=89.267%进料温度:tf=82.29℃气相组成yf：，yf=53.03%塔底组成:tw=99.82℃气相组成yW：，yW=0.68%（1）精馏段31武汉工业学院毕业设计说明书液相组成:,50.17%气相组成:,71.15%所以:32.05kg/kmol37.92kg/kmol（2）提馏段液相组成:

5、，7.22气相组成:，26.86%所以：20.02kg/kmol25.52kg/kmol表5.2不同温度下乙醇和水的密度表温度/℃ρ乙ρ水温度/℃ρ乙ρ水80735971.895720961.8585730968.6100716958.490724965.3   由表5.2求得在tf、tD、tw下的乙醇和水的密度（单位：）tf=82.29℃时：，=733.25，=970.39，=884.57tD=78.21℃时：，=738.15，=973.0831武汉工业学院毕业设计说明书，=749.00tW=99.82℃时：,=712.22,=958.82,=957.87所以：=816.785=92

6、1.22kg/kmolkg/kmolkg/kmol32.045kg/kmol20.02kg/kmol43.00kg/kmol32.85kg/kmol18.19kg/kmol37.975kg/kmol25.52kg/kmol1.12731武汉工业学院毕业设计说明书1.491.310.865.2.3混合液体表面张力二元有机物-水溶液表面张力可用下列公式计算：式中：；；；；；；；；式中下角标，w,o,s分别代表水、有机物及表面部分，xw、xo指主体部分的分子数，Vw、Vo主体部分的分子体积，δw、δo为纯水、有机物的表面张力，对乙醇q=2。表5.3不同温度下乙醇和水的表面张力31武汉工业学院

7、毕业设计说明书温度/℃708090100乙醇表面张力/10-2N/m21817.1516.215.2水表面张力/10-2N/m264.362.660.758.8由表5.3求得在tf、tD、tw的乙醇和水的表面张力（单位：N/m）乙醇的表面张力：，同理：同理水的表面张力：，，塔顶表面张力：联立方程组：，代入求得：，，原料表面张力：联立方程组：，31武汉工业学院毕业设计说明书同理代入求得：,同理塔底表面张力：联立方程组：,代入求得：提馏段的平均表面