乙醇水精馏塔设计

《乙醇水精馏塔设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、吉林化工学院化工原理课程设计2.1设计流程乙醇—水混合液经原料预热器加热，进料状况为汽液混合物q=1送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余经塔顶产品冷却器冷却后，送至储罐,塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品冷却后,送入贮罐(附流程图)。第三章精馏塔的工艺计算3.1物料衡算3.1.1原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率乙醇的摩尔质量水的摩尔质量原料加料量F＝100kmol/h进料组成xF＝0.275馏出液组成xD＝0.843釜液组成xw＝0.013塔顶压力p＝100kpa吉林化工学院化工原理课程设计单板压降≤0.7kPa3.1.2物料衡算精馏塔二元系物料解得：

2、D=31.6W=68.4精馏段：L=RD=2.36×31.6=74.51kmol/hV=（R+1）D=（2.36+1）×31.6=55.0kmol/h提馏段：=L+qF=74.51+100=174.51kmol/h=V+(q－1)F=V=55.0kmol/h3.2回流比的确定画图由常压下乙醇-水溶液的平衡数据x0.180.20.250.30.350.4y0.510.5250.5510.5750.5950.61x0.450.550.50.60.650.7y0.6350.6780.6780.6970.7250.755则平衡线方程：吉林化工学院化工原理课程设计3.2.2最小回流

3、比的计算和适宜回流比的确定xF＝0.275xD＝0.843xw＝0.012=3.04因为q=1所以Xe=xF＝0.275由相平衡方程=0.536最小回流比操作回流比取最小回流比的1.6倍=1.6=2.36精馏段操作线方程y=R/(R+1)X+1/(R+1)XD3.3板数的确定3.3.1精馏塔的气液相负荷精馏段：L=RD=2.36×31.6=74.51kmol/hV=（R+1）D=（2.36+1）×31.6=55.0kmol/h提馏段：=L+qF=74.51+100=174.51kmol/h=V+(q－1)F=V=55.0kmol/h3.3.2精馏段与提馏段操作线方程QD=

4、16.22QF=72.23精馏段：L=RD=2.6×QDV=（R+1）QD提馏段：=L+qF==V+(q－1)F提馏段操作线方程：=1.93x-0.000035683.3.3画图吉林化工学院化工原理课程设计【3.3.4全塔效率在此温度下查文献得：则进料液再该温度下的平均粘度为：则板效率E附图七由计算=0.401则实际塔板数：精馏段:提馏段:】【3.4.1操作温度的计算1.)塔顶温度计算查文献乙醇-水溶液中乙醇摩尔分数为0.70和0.80时,其沸点分别为78.7℃78.4℃塔顶温度为,则由内插法:,℃2.)进料板温度查文献乙醇-水溶液中乙醇摩尔分数为0.20和0.30时,其

5、沸点分别为83.2℃和81.7℃设塔顶温度为,则由内插法:吉林化工学院化工原理课程设计,℃3.)塔釜的温度查文献乙醇-水溶液中乙醇摩尔分数为0.00和0.05时,其沸点分别为100℃和90.6℃设塔顶温度为,则由内插法:,℃则精馏段的平均温度:℃提馏段的平均温度:℃3.4.2操作压强塔顶压强：PD=104kpa取每层塔板压降:ΔP=0.98kpa则进料板压力:塔釜压力:则精馏段的平均操作压强:提馏段的平均操作压强:吉林化工学院化工原理课程设计3.4.3塔内各段气液两相的平均分子量乙醇的摩尔质量水的摩尔质量由公式得1.)对于塔顶,对于气相平均分子量:对于液相平均分子量:2.

6、)对于进料板,对于气相平均分子量;吉林化工学院化工原理课程设计对于液相平均分子量:3.)对于塔釜对于气相平均分子量:对于液相平均分子量:则精馏段的平均分子量;气相:液相:提馏段的平均分子量;气相:吉林化工学院化工原理课程设计液相:3.4.4精馏塔各组分的密度1.）气相平均密度由计算：精馏段的气相平均密度：提馏段的气相平均密度：2.）液相的平均密度由计算（1.）对于塔顶查文献，吉林化工学院化工原理课程设计质量分率则（2.）对于进料板查文献，质量分率则（3.）对于塔釜查文献，质量分率吉林化工学院化工原理课程设计则则精馏段的液相平均密度：提馏段的液相平均密度：3.4.5液体表面

7、张力的计算由计算（1.）对于塔顶查文献，则（2.）对于进料板（3.）对于塔釜查文献，则吉林化工学院化工原理课程设计则精馏段的液体平均表面张力：提馏段的液体平均表面张力：3.4.6液体平均粘度的计算由计算（1.）对于塔顶查文献，则（2.）对于进料板查文献，则（3.）对于塔釜查文献，则则精馏段的液体平均粘度：提馏段的液体平均粘度：吉林化工学院化工原理课程设计3.4.7气液负荷计算精馏段气液负荷计算：提馏段气液负荷计算：3.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算3.5.1塔径的计算精馏段液气流动参数取板间距，板上清液高度，则查史密斯关联图得又液