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主题：【第九届原创】乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计

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发表于：2016/09/05 20:06:19 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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1.设计方案的确定及流程说明

1.1 塔型选择
      根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为10.8t/h，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用筛板塔。
1.2 操作流程
    乙醇——水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
      精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
      乙醇—水混合液原料经预热器加热到泡点温度后送入精馏塔进料板，在进料板上与自塔上部下降的的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底。在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。流程示意图如下图（图一）



2.塔的工艺计算

2.1整理有关数据并绘制相关表格：
2.1.1乙醇和水的汽液平衡数据（101.3KPa即760mmHg）
      不同温度下乙醇和水的汽液平衡组成数据如下（见化工原理课本下册P269）（表1）

液相摩尔
分数x		气相摩尔分数y温度/℃液相摩尔
分数x		气相摩尔分数y温度/℃
0.000.001000.32730.582681.5
0.01900.170095.50.39650.612280.7
0.07210.389189.00.50790.656479.8
0.09660.437586.70.51980.659979.7
0.12380.470485.30.57320.684179.3
0.16610.508984.10.67630.738578.74
0.23370.544582.70.74720.781578.41
0.26080.558082.30.89430.894378.15


根据以上数据画出以下乙醇与水的t-x（y）相平衡图（图2）及乙醇与水的x-y（图3）：

2.2全塔物料衡算
原料液中： 设A组分——乙醇；B组分——水
乙醇的摩尔质量：M乙醇=46.07 kg/kmol；水的摩尔质量： M水=18.02 kg/kmol
2.2.1查阅文献，整理相关的物性数据

水和乙醇的物理性质（表2）



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