分离乙醇正丙醇混合液的精馏塔设计课程设计共46页word资料
分离乙醇-正丙醇混合资料
目录第一部分设计方案的确定 (2)1.1塔的选择 (2)1.2操作压力的选择 (4)1.3进料热状况的选择 (4)1.4加热及冷凝方式的选择 (4)1.5回流比的选择 (5)第二部分塔板的工艺设计 (5)2.1精馏段和提馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (5)2.1.1精馏塔全塔物料衡算 (5)2.1.3密度 (7)2.1.4 混合液体平均表面张力 (10)2.1.5 混合物的粘度 (11)2.1.7 气、液相体积流量计算 (12)2.2理论塔板数的计算 (14)2.3 热量衡算 (17)2.3.1.加热介质的选择 (17)2.3.2.冷却剂的选择 (18)2.3.3.比热容及汽化潜热的计算 (18)2.4 塔径的初步计算 (26)2.5 溢流装置 (27)2.5.1堰长W l (27)2.5.2弓形降液管宽度d W 和截面积F A (28)2.5.3 降液管底隙高度0h (28)2.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (29)2.6.1塔板分布 (29)2.6.2 浮阀数目与排列 (29)第三部分 塔板的流体力学计算 (33)3.1通过浮阀塔板的压降 (33)3.2淹塔 (34)3.2.1精馏段 (35)3.2.2提馏段 (35)3.3雾沫夹带 (36)3.3.1精馏段 (36)3.3.2提馏段 (37)3.4塔板负荷性能图 (37)3.4.1雾沫夹带线 (37)3.4.2液泛线 (38)3.4.3液相负荷上限 (40)3.4.4漏液线 (40)3.4.5液相负荷下限 (40)3.5浮阀塔工艺设计计算结果 (43)第四部分塔附件的设计 (45)4.1接管 (45)4.1.2回流管 (46)4.1.3塔底出料管 (46)4.1.4塔顶蒸汽出料管 (47)4.1.5塔底进气管 (47)4.1.6法兰 (47)4.2筒体与封头 (48)4.2.1筒体 (48)4.2.2封头 (48)4.3除沫器 (48)4.4裙座 (49)4.5人孔 (50)第五部分塔总体高度的设计 (51)5.1塔的顶部空间高度 (51)5.3塔总体高度 (52)第六部分附属设备的计算 (52)6.1 冷凝器的选择 (52)的选择 (54)6.2再沸器QB第七部分参考文献 (57)第八部分对本设计的评述 (58)附录乙醇—正丙醇二元物系浮阀式精馏塔设计图 (50)设计任务书1.设计题目:分离乙醇—正丙醇混合物系浮阀式精馏塔的设计2.原始数据及条件:进料:乙醇含量35%(质量分数,下同),其余为正丙醇分离要求:塔顶乙醇含量90%;塔底乙醇含量0.01%生产能力:年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨,年开工7200小时操作条件:间接蒸汽加热;塔顶压强1.03atm(绝压);泡点进料;R=53.设计任务:1、精馏塔的工艺设计;2、附属设备(如再沸器、冷凝冷却器)进行简单计算并选型(不必校核);3、绘制塔板负荷性能图、精馏塔设备图;4、编写设计说明书第一部分设计方案的确定精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业中得到广泛应用。
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案22页word文档
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1 设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔,原料预热器,精馏釜(再沸器),冷凝器,釜液冷却器和产品冷却等设备,蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程,连续蒸馏具有生产能力大,产品质量稳定等优点,工业生产中以连续精馏为主,间歇蒸馏具有操作灵活,适应性强等优点,适合小规模,多品种或多组分物系的初步分离。
本次设计采用连续筛板精馏塔,常压精馏。
2 装置流程的确定(1)物料的储存和输送在流程中设置原料罐,产品罐及离心泵。
原料可泵直接送入塔内,使程序连续稳定的进行。
(2)参数的检测和调控流量,压力和温度是生产中的重要参数,必须在流程中的适当位置装设仪表,以测量这些参数。
同时,在生产过程中,物料的状态。
加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动,因此必须在流程中设置一定的阀门。
(3)冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器,以便于准确地对控制回流比。
(4)热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程,耗能较多,因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行,可使能耗至最低。
3 操作条件的确定 (1) 操作压力的选取本次设计采用常压操作。
除热敏性物料外,凡通过常压精馏不难实现分离要求,并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。
(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料,原因是使塔的操作稳定,精,提镏段利用相同塔径,便于制造。
(3) 加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热,设置再沸器。
(4)回流比的选择一般经验值为min )0.21.1(R R -=。
本设计采用min 5.1R R =,初步设定后经过流体力学验算,负荷条件,故选择合理。
塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃,工业上多用水冷 (5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔 4 设计方案的确定(1)满足工艺和操作要求(2)满足经济上的要求,安全生产,保护环境。
最新乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1 设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔,原料预热器,精馏釜(再沸器),冷凝器,釜液冷却器和产品冷却等设备,蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程,连续蒸馏具有生产能力大,产品质量稳定等优点,工业生产中以连续精馏为主,间歇蒸馏具有操作灵活,适应性强等优点,适合小规模,多品种或多组分物系的初步分离。
本次设计采用连续筛板精馏塔,常压精馏。
2 装置流程的确定(1)物料的储存和输送在流程中设置原料罐,产品罐及离心泵。
原料可泵直接送入塔内,使程序连续稳定的进行。
(2)参数的检测和调控流量,压力和温度是生产中的重要参数,必须在流程中的适当位置装设仪表,以测量这些参数。
同时,在生产过程中,物料的状态。
加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动,因此必须在流程中设置一定的阀门。
(3)冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器,以便于准确地对控制回流比。
(4)热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程,耗能较多,因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行,可使能耗至最低。
3 操作条件的确定 (1) 操作压力的选取本次设计采用常压操作。
除热敏性物料外,凡通过常压精馏不难实现分离要求,并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。
(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料,原因是使塔的操作稳定,精,提镏段利用相同塔径,便于制造。
(3) 加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热,设置再沸器。
(4)回流比的选择一般经验值为min )0.21.1(R R -=。
本设计采用min 5.1R R =,初步设定后经过流体力学验算,负荷条件,故选择合理。
塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃,工业上多用水冷 (5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔 4 设计方案的确定(1)满足工艺和操作要求(2)满足经济上的要求,安全生产,保护环境。
分离乙醇-正丙醇
100
乙醇
0.601
0.495
0.361
正丙醇
0.899
0.619
0.444
根据内差法求不同温度下的粘度
B 查表,得 ,
查表,得 ,
(1)精馏段粘度:
(1)提留段粘度:
2.2.5相对挥发度
(1)精馏段的平均相对挥发度:
(2)提留段的平均相对挥发度:
2.2.6气液相体积流量计算
kmol/s
(1)精馏段
2.6.2浮阀数目与排列
(1)精馏段
取阀孔动能因子F0=12.则孔速
每层塔板上浮阀数目为
取边缘区宽度 破沫区宽度
计算塔板上的鼓泡区面积,即
其中
所以
浮阀排列方式采用等腰三角形叉排,取同一个横排的孔心距t=75mm
则排间距:
按t=75mm , 以等腰三角形叉排方式作图,排得阀数154个
按N=154重新核算孔速及阀孔动能因子
3.1通过浮阀塔板的压降
气体通过塔板时,需克服塔板本身的干板阻力、板上充气液层的阻力及液体表面张力造成的阻力,这些阻力即形成了塔板的压降。气体通过塔板的压降△Pp可由 和 计算
式中hc——与气体通过塔板的干板压降相当的液柱高度,m液柱;
hl——与气体通过板上液层的压降相当的液柱高度,m液柱;
hσ——与克服液体表面张力的压降相当的液柱高度,m液柱。
由Excel计算结果见表2.3:
表2.3逐板法计算理论塔板数结果
x编号
x的值
y编号
y的值
x1
0.983913
y1
0.9923
x2
0.969513
y2
0.985295
x3
0.945348
乙醇正丙醇分离设计
化工原理课程设计任务书1.设计题目:常压连续筛板式精馏塔分离乙醇—正丙醇二元物系的设计。
2.原始数据及条件:进料:乙醇含量0.5(摩尔分数,下同),其余为正丙醇,F=3400Kg/h,塔顶进入全凝器,塔板压降0.7Kpa。
分离要求:塔顶乙醇含量0.90;回收率为0.95;全塔效率0.55。
操作条件:塔顶压强1.03atm(绝压);泡点进料;R/Rmin=1.6 。
3.设计任务:(1)完成该精馏塔的各工艺设计,包括设备设计及辅助设备选型。
(2)画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
(3)写出该精馏塔的设计说明书,包括设计结果汇总和设计评价。
摘要在本次任务中,根据化工原理课程设计的要求设计的是乙醇----丙醇连续浮阀精馏塔,除了要计算其工艺流程、物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算,以外,并对精馏塔的主要工艺流程进行比较详细的设计,并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图。
本次设计选取回流比R=1.8Rmin=1.6×1.34=2.144应用图解法计算理论版数,求得理论塔板NT为12块(包括塔釜再沸器),第6块为进料板。
设计中采用的精馏装置有精馏塔,冷凝器等设备,采用间接蒸汽加热,物料在塔进行精馏分离,余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走,完成传热传质. 塔的附属设备中,所有管线均采用无缝钢管。
预热器采用管壳式换热器。
用99.97℃塔釜液加热。
料液走壳程,釜液走管程。
本设计采用了筛板塔对乙醇-丙醇进行分离提纯,塔板为碳钢材料,通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算,均在安全操作围。
关键字:乙醇-丙醇筛板塔物料衡算目录第一章概述 (5)1.1 精馏操作对塔设备的要求 (5)1.2 板式塔类型 (6)1.2.1 筛板塔 (6)1.2.2浮阀塔 (6)第二章塔板的工艺设计 (7)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (7)2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率与物料衡算 (7)2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量 (8)2.2 理论塔板数的确定 (9)2.2.1 理论板层数NT的求取 (9)2.2.2 实际板层数的求取 (10)第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (11)3.1 操作压力计算 (11)3.2 操作温度计算 (11)3.3 平均摩尔质量计算 (11)3.4 平均密度计算 (12)3.5 液体平均表面力的计算 (14)3.6 液体平均黏度计算 (15)第四章精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (16)4.1 塔径的设计计算 (16)4.2 塔的有效高度的计算 (17)第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (17)5.1 溢流装置计算 (18)5.2 塔板布置 (19)第六章筛板的流体力学验算 (20)6.1 塔板压强降 (20)6.1.1 干板阻力c h计算。
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计任务书1.设计题目:分离乙醇—正丙醇二元物系旳浮阀式精馏塔2.原始数据及条件:进料:乙醇含量45%(质量分数,下同),其他为正丙醇分离规定:塔顶乙醇含量 93%;塔底乙醇含量 0.01%生产能力:年处理乙醇-正丙醇混合液 25000 吨,年动工 7200 小时操作条件:间接蒸汽加热;塔顶压强 1.03atm(绝压);泡点进料; R=53.设计任务:⑴完毕该精馏塔旳各工艺设计,包括设备设计及辅助设备选型。
⑵画出带控制点旳工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
⑶写出该精馏塔旳设计阐明书,包括设计成果汇总和设计评价。
概述本次设计针对二元物系旳精馏问题进行分析、计算、核算、绘图,是较完整旳精馏设计过程。
精馏设计包括设计方案旳选用,重要设备旳工艺设计计算、辅助设备旳选型、工艺流程图旳制作、重要设备旳工艺条件图等内容。
通过对精馏塔旳核算,以保证精馏过程旳顺利进行并使效率尽量旳提高。
本次设计成果为:理论板数为 20 块,塔效率为 42.2%,精馏段实际板数为 40块,提馏段实际板数为 5 块,实际板数 45 块。
进料位置为第 17 块板,在板式塔重要工艺尺寸旳设计计算中得出塔径为 0.8 米,设置了四个人孔,塔高 22.19 米,通过浮阀板旳流体力学验算,证明各指标数据均符合原则。
关键词:二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
目录第一章绪论 (5)第二章塔板旳工艺设计 (7)一、精馏塔全塔物料衡算 (7)二、乙醇和水旳物性参数计算 (7)1.温度 (7)2.密度 (8)三、理论塔板旳计算 (11)四、塔径旳初步计算 (12)五、溢流装置 (14)六、塔板分布、浮阀数目与排列 (15)第三章塔板旳流体力学计算 (16)一、气相通过浮阀塔板旳压降 (16)二、淹塔 (17)三、物沫夹带 (18)四、塔板负荷性能图 (19)1.物沫夹带线 (19)2.液泛线 (19)3.液相负荷上限 (20)4.漏液线 (20)5.液相负荷下限 (20)第四章塔附件旳设计 (21)一、接管 (21)二、筒体与封头 (23)三、除沫器 (23)四、裙座 (24)五、人孔 (24)第五章塔总体高度旳设计 (24)一、塔旳顶部空间高度 (24)二、塔总体高度 (24)第六章附属设备旳计算 (24)8.1热量衡算 (24)8.1.10℃旳塔顶气体上升旳焓Qv (24)258.1.2回流液旳焓QR..................................................................8.1.3塔顶馏出液旳焓Q D (25)8.1.4冷凝器消耗旳焓Q C (25)8.1.5进料口旳焓Q F (25)8.1.6塔釜残液旳焓Q W (26)8.1.7再沸器Q B (26)8.2冷凝器旳设计 (26)8.3冷凝器旳核算 (27)8.4泵旳选择 (27)浮阀塔工艺设计计算成果列表 (28)重要符号阐明 (29)参照文献 (31)第一章绪论精馏旳基本原理是根据各液体在混合液中旳挥发度不一样,采用多次部分汽化和多次部分冷凝旳原理来实现持续旳高纯度分离。
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1 设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔,原料预热器,精馏釜(再沸器),冷凝器,釜液冷却器和产品冷却等设备,蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程,连续蒸馏具有生产能力大,产品质量稳定等优点,工业生产中以连续精馏为主,间歇蒸馏具有操作灵活,适应性强等优点,适合小规模,多品种或多组分物系的初步分离。
本次设计采用连续筛板精馏塔,常压精馏。
2 装置流程的确定 (1)物料的储存和输送在流程中设置原料罐,产品罐及离心泵。
原料可泵直接送入塔内,使程序连续稳定的进行。
(2)参数的检测和调控流量,压力和温度是生产中的重要参数,必须在流程中的适当位置装设仪表,以测量这些参数。
同时,在生产过程中,物料的状态。
加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动,因此必须在流程中设置一定的阀门。
(3)冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器,以便于准确地对控制回流比。
(4)热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程,耗能较多,因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行,可使能耗至最低。
3 操作条件的确定 (1) 操作压力的选取本次设计采用常压操作。
除热敏性物料外,凡通过常压精馏不难实现分离要求,并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。
(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料,原因是使塔的操作稳定,精,提镏段利用相同塔径,便于制造。
(3) 加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热,设置再沸器。
(4)回流比的选择一般经验值为min )0.21.1(R R -=。
本设计采用min 5.1R R =,初步设定后经过流体力学验算,负荷条件,故选择合理。
塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃,工业上多用水冷 (5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔 4 设计方案的确定(1)满足工艺和操作要求(2)满足经济上的要求,安全生产,保护环境。
乙醇和正丙醇物系分离系统设计方案
乙醇和正丙醇物系分离系统设计方案1 绪论目前研究最为热门的精馏塔可算是填料塔,也是取得许多成果的领域。
规整填料及各种高效填料开发成功后,在工业上的应用范围逐步扩大,打破了填料只适用于小塔的概念,而且在减压和常压精馏场合呈现出了取代板式塔的趋势,尤其是在老塔的扩充改造中。
板式塔是目前最主要的精馏塔塔型,对它的研究一直长盛不衰。
筛板塔和浮阀塔成功取代泡罩塔是效益巨大的成果,板式塔的设计已达到较高的水平,结果比较可靠。
具有各种特点的新型塔板的开发研究不断展开。
随着筛板塔泡罩塔的不断改进,浮阀塔产生了,它结合了两者的优点有具有自己的特点。
本设计中我们选用浮阀塔,浮阀塔具有结构简单,造价低,制造方便,塔板开孔率大,生产能力大等优点。
但在设计中使用不当,会引起阀片脱落或卡死等现象,使塔板效率和操作弹性下降。
由于浮阀塔的上述优点,且加工方便,故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛,是目前新型塔板研开发的主要方向。
近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备,为减少对传质的不利影响,可将塔板的液体进入区制突起的斜台状,这样可以降低进口处的速度使塔板上气流分布均匀。
浮阀塔多用不锈钢板或合金。
实际操作表明,浮阀在一定程度的漏夜状态下,使其操作板效率明显下降,其操作的负荷范围较泡罩塔窄,但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。
本设计是采用浮阀塔板连续精馏分离乙醇和正丙醇的混合溶液,由于浮阀塔的研究比较成熟,因此本设计的结果有较高的可信度。
2 设计方案说明2.1设计方案的确定2.1.1装置流程的确定装置包括精馏塔,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。
蒸馏过程按操作方式的不同,分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程。
连续蒸馏具有生产能力大,产品质量稳定等特点,适合原料处理量大且需获得组成一定的产品的混合物的分离,工业生产中以连续蒸馏为主。
因此本设计中采用连续精馏。
由于乙醇-正丙醇物系可以用循环水作冷却介质,减少冷却费用。
乙醇正丙醇分离设计
化工原理课程设计任务书1.设计题目:常压连续筛板式精馏塔分离乙醇—正丙醇二元物系的设计。
2.原始数据及条件:进料:乙醇含量0.5(摩尔分数,下同),其余为正丙醇,F=3400Kg/h,塔顶进入全凝器,塔板压降0.7Kpa。
分离要求:塔顶乙醇含量0.90;回收率为0.95;全塔效率0.55。
操作条件:塔顶压强1.03atm(绝压);泡点进料; R/Rmin=1.6 。
3.设计任务:(1)完成该精馏塔的各工艺设计,包括设备设计及辅助设备选型。
(2)画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
(3)写出该精馏塔的设计说明书,包括设计结果汇总和设计评价。
摘要在本次任务中,根据化工原理课程设计的要求设计的是乙醇----丙醇连续浮阀精馏塔,除了要计算其工艺流程、物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算,以外,并对精馏塔的主要工艺流程进行比较详细的设计,并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图。
本次设计选取回流比R=1.8Rmin=1.6×1.34=2.144应用图解法计算理论版数,求得理论塔板NT为12块(包括塔釜再沸器),第6块为进料板。
设计中采用的精馏装置有精馏塔 ,冷凝器等设备,采用间接蒸汽加热,物料在塔内进行精馏分离,余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走,完成传热传质. 塔的附属设备中,所有管线均采用无缝钢管。
预热器采用管壳式换热器。
用99.97℃塔釜液加热。
料液走壳程,釜液走管程。
本设计采用了筛板塔对乙醇-丙醇进行分离提纯,塔板为碳钢材料,通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算,均在安全操作范围内。
关键字:乙醇-丙醇筛板塔物料衡算目录第一章 概述 (4)1.1 精馏操作对塔设备的要求 (4)1.2 板式塔类型 (4)1.2.1 筛板塔 (4)1.2.2浮阀塔 (5)第二章 塔板的工艺设计 (6)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (6)2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率与物料衡算 (6)2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量 (6)2.2 理论塔板数的确定 (6)2.2.1 理论板层数NT 的求取 (6)2.2.2 实际板层数的求取 (8)第三章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)3.1 操作压力计算 (9)3.2 操作温度计算 (9)3.3 平均摩尔质量计算 (9)3.4 平均密度计算 (10)3.5 液体平均表面张力的计算 (11)3.6 液体平均黏度计算 (13)第四章 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (14)4.1 塔径的设计计算 (14)4.2 塔的有效高度的计算 (15)第五章 塔板主要工艺尺寸的计算 (16)5.1 溢流装置计算 (16)5.2 塔板布置 (17)第六章 筛板的流体力学验算 (19)6.1 塔板压强降 (19)6.1.1 干板阻力c h 计算。
乙醇-正丙醇的分离设计.doc
乙醇-正丙醇的分离设计.化工原理课程设计作业1。
设计主题:常压连续筛板蒸馏塔中乙醇-正丙醇二元体系的分离设计。
2.原始数据和条件:提要:乙醇含量为0.5(摩尔分数,下同),其余为正丙醇,F=3400Kg千克/小时,塔顶进入全冷凝器,塔板压降为0.7千帕。
分离要求: 塔顶乙醇含量为0.90;回收率为0.95。
整个塔的效率是0.55。
操作条件:塔顶压力为1.03atm(绝对压力);泡点进料;R/Rmin=1.6 .3.设计任务:(1)完成精馏塔的工艺设计,包括设备设计和辅助设备选型。
(2)绘制带控制点的工艺流程图、塔盘布置图和精馏塔设计工况图。
(3)编写精馏塔的设计规范,包括设计结果总结和设计评价。
本课题根据化工原理课程设计的要求,设计了乙醇-常压连续筛板精馏塔分离乙醇-正丙醇二元体系。
2.原始数据和条件:提要:乙醇含量为0.5(摩尔分数,下同),其余为正丙醇,F=3400Kg千克/小时,塔顶进入全冷凝器,塔板压降为0.7千帕。
分离要求: 塔顶乙醇含量为0.90;回收率为0.95。
整个塔的效率是0.55。
操作条件:塔顶压力为1.03atm(绝对压力);泡点进料;R/Rmin=1.6 .3.设计任务:(1)完成精馏塔的工艺设计,包括设备设计和辅助设备选型。
(2)绘制带控制点的工艺流程图、塔盘布置图和精馏塔设计工况图。
(3)编写精馏塔的设计规范,包括设计结果总结和设计评价。
在本课题中,根据化工原理课程设计的要求,设计的是乙醇:乙醇-丙醇筛板塔物料平衡目录第一章总结了51.1精馏操作对塔设备的要求51.2板式塔51.2.1筛板塔51.2.2浮阀塔6第二章塔板工艺设计72.1精馏塔总塔物料平衡72.1进料液和塔顶、塔底产品摩尔分数和物料平衡72.1.2原料液和塔顶、塔底产品摩尔质量72.2理论塔板数的测定72.2.1理论塔板数的测定NT 72.2.2实际塔板数的测定9第3章精馏塔工艺条件和相关物理性能数据的计算103.1操作压力的计算103.2操作温度的计算103.3平均摩尔质量的计算103.4平均密度的计算113.5液体平均表面张力的计算123.6液体平均粘度的计算14第4章蒸馏塔的工艺尺寸计算154.1塔直径的计算154.2塔有效高度的计算16第5章塔盘主要工艺尺寸的计算175.1溢流装置的计算175.2塔盘的布置18第6章塔盘的流体力学计算XXXX 3月[4] 《化工工艺设计手册上》,6月XXXX版[5] 《化工工艺设计手册下》,6月XXXX 版[6] 《化工原理》(第二卷),大连理工大学编辑。
分离乙醇正丙醇混合液的精馏塔设计课程设计共46页文档
TOC \o "1-3" \h \u 一设计任务书..PAGEREF _Toc7399 2二塔板的工艺设计 (5)(一)设计方案的确定 (5)(二)精馏塔的物料衡算 (5)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 (5)2. 物料衡算 (6)(三)物性参数的计算 (6)1.操作温度的确定 (7)2. 密度的计算 (7)3.混合液体表面张力的计算 (11)4.混合物的粘度 (12)5.相对挥发度 (13)(四)理论板数及实际塔板数的计算 (14)1.理论板数的确定 (14)2.实际塔板数确定 (18)(五)热量衡算 (18)1.加热介质的选择 (18)2. 冷却剂的选择: (19)3.比热容及汽化潜热的计算 (19)(六)塔径的初步设计 (23)1.汽液相体积流量的计算 (23)2.塔径的计算与选择 (23)(七)溢流装置 (25)1.堰长 (25)2.弓形降液管的宽度和横截面积 (25)3.降液管底隙高度 (26)4.塔板分布 (26)5. 浮阀数目与排列 (26)(八)汽相通过浮阀塔板的压降 (29)1.精馏段 (29)2.提馏段 (30)(九)淹塔 (30)1.精馏段 (30)2.提馏段 (31)(十)雾沫夹带 (31)(十一)塔板负荷性能图 (32)1.雾沫夹带线 (32)2.液泛线 (34)3.液相负荷上限线 (35)4.漏液线 (35)5.液相负荷下限线 (35)三、塔总体高度计算 (38)1.塔顶封头 (39)2.塔顶空间 (39)3.塔底空间 (39)5.进料板处板间距 (40)6.裙座 (40)四、塔的接管 (40)1.进料管 (40)2.回流管 (41)3.塔底出料管 (41)4.塔顶蒸汽出料管 (41)5.塔底蒸汽管 (42)五、塔的附属设备设计 (42)1.冷凝器的选择 (42)2.再沸器的选择 (43)六、参考文献................................................. .. (5)4七、设计评述................................................. .. (5)5一、设计任务书【设计题目】分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计【设计条件】进料:乙醇含量35%(质量分数,下同),其余为正丙醇分离要求:塔顶乙醇含量90%;塔底乙醇含量0.01%生产能力:年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨,年工7200小时操作条件:间接蒸汽加热;塔顶压强1.03atm(绝压);泡点进料; R=5【设计计算】塔板的工艺设计(一)设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇-正丙醇混合液。
乙醇和正丙醇物系分离系统设计方案
乙醇和正丙醇物系分离系统设计方案1 绪论目前研究最为热门的精馏塔可算是填料塔,也是取得许多成果的领域。
规整填料及各种高效填料开发成功后,在工业上的应用范围逐步扩大,打破了填料只适用于小塔的概念,而且在减压和常压精馏场合呈现出了取代板式塔的趋势,尤其是在老塔的扩充改造中。
板式塔是目前最主要的精馏塔塔型,对它的研究一直长盛不衰。
筛板塔和浮阀塔成功取代泡罩塔是效益巨大的成果,板式塔的设计已达到较高的水平,结果比较可靠。
具有各种特点的新型塔板的开发研究不断展开。
随着筛板塔泡罩塔的不断改进,浮阀塔产生了,它结合了两者的优点有具有自己的特点。
本设计中我们选用浮阀塔,浮阀塔具有结构简单,造价低,制造方便,塔板开孔率大,生产能力大等优点。
但在设计中使用不当,会引起阀片脱落或卡死等现象,使塔板效率和操作弹性下降。
由于浮阀塔的上述优点,且加工方便,故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛,是目前新型塔板研开发的主要方向。
近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备,为减少对传质的不利影响,可将塔板的液体进入区制突起的斜台状,这样可以降低进口处的速度使塔板上气流分布均匀。
浮阀塔多用不锈钢板或合金。
实际操作表明,浮阀在一定程度的漏夜状态下,使其操作板效率明显下降,其操作的负荷范围较泡罩塔窄,但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。
本设计是采用浮阀塔板连续精馏分离乙醇和正丙醇的混合溶液,由于浮阀塔的研究比较成熟,因此本设计的结果有较高的可信度。
2 设计方案说明2.1设计方案的确定2.1.1装置流程的确定装置包括精馏塔,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。
蒸馏过程按操作方式的不同,分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程。
连续蒸馏具有生产能力大,产品质量稳定等特点,适合原料处理量大且需获得组成一定的产品的混合物的分离,工业生产中以连续蒸馏为主。
因此本设计中采用连续精馏。
由于乙醇-正丙醇物系可以用循环水作冷却介质,减少冷却费用。
分离乙醇正丙醇混合液的精馏塔课程设计说明书
一设计任务书 (2)二塔板的工艺设计 (3)(一)设计方案的确定 (3)(二)精馏塔的物料衡算 (3)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 (3)2. 物料衡算 (4)(三)物性参数的计算 (4)1.操作温度的确定 (5)2. 密度的计算 (5)3.混合液体表面力的计算 (11)4.混合物的粘度 (12)5.相对挥发度 (14)(四)理论板数及实际塔板数的计算 (15)1.理论板数的确定 (15)2.实际塔板数确定 (18)(五)热量衡算 (19)1.加热介质的选择 (19)2. 冷却剂的选择: (19)3.比热容及汽化潜热的计算 (19)(六)塔径的初步设计 (25)1.汽液相体积流量的计算 (25)2.塔径的计算与选择 (26)(七)溢流装置 (29)1.堰长 (29)2.弓形降液管的宽度和横截面积 (30)3.降液管底隙高度 (31)4.塔板分布 (31)5. 浮阀数目与排列 (32)(八)汽相通过浮阀塔板的压降 (35)1.精馏段 (35)2.提馏段 (36)(九)淹塔 (37)1.精馏段 (37)2.提馏段 (38)(十)雾沫夹带 (38)(十一)塔板负荷性能图 (40)1.雾沫夹带线 (40)2.液泛线 (41)3.液相负荷上限线 (43)4.漏液线 (43)5.液相负荷下限线 (44)三、塔总体高度计算 (47)1.塔顶封头 (47)2.塔顶空间 (47)3.塔底空间 (48)5.进料板处板间距 (48)6.裙座 (48)四、塔的接管 (50)1.进料管 (50)2.回流管 (50)3.塔底出料管 (51)4.塔顶蒸汽出料管 (51)5.塔底蒸汽管 (51)五、塔的附属设备设计 (52)1.冷凝器的选择 (52)2.再沸器的选择 (53)六、参考文献.............................................................. . (54)七、设计评述.............................................................. . (55)一、设计任务书【设计题目】分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计【设计条件】进料:乙醇含量35%(质量分数,下同),其余为正丙醇分离要求:塔顶乙醇含量90%;塔底乙醇含量0.01%生产能力:年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨,年工7200小时操作条件:间接蒸汽加热;塔顶压强1.03atm(绝压);泡点进料;R=5【设计计算】塔板的工艺设计(一)设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇-正丙醇混合液。
分离乙醇—正丙醇混合物系浮阀式精馏塔的设计方案
分离乙醇—正丙醇混合物系浮阀式精馏塔的设计方案第一部分设计方案的确定精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂驱动下(有时加质量剂),使气液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分的挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求,精馏操作可以是连续的或间歇的,有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别,是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流,为精馏过程提供了传质的必要条件。
提供高纯度的回流,使在相同理论板的条件下,为精馏实现高纯度的分离时,始终能保证一定的传质推动力。
所以,只要理论板足够多,回流足够大时,在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品,而在塔底获得高纯度的重组分产品。
精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法。
1.1塔的选择本次课程设计是分离乙醇—正丙醇二元物系,在此我选用连续精馏浮阀塔。
浮阀塔结构简单,有两种结构型式,即条状浮阀和盘式浮阀,它们的操作和性能基本是一致的,只是结构上有区别,其中以盘式浮阀应用最为普遍。
盘式浮阀塔板结构,是在带降液装置的塔板上开有许多升气孔,每个孔的上方装有可浮动的盘式阀片。
为了控制阀片的浮动范围,在阀片的上方有一个十字型或依靠阀片的三条支腿。
前者称十字架型,后者称V型。
目前因V型结构简单,因而被广泛使用,当上升蒸汽量变化时,阀片随之升降,使阀片的开度不同,所以塔的工作弹性较大。
浮阀塔具有以下优点:(1). 生产能力大,由于塔板上浮阀安排比较紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,生产能力比泡罩塔板大 20%~40%,与筛板塔接近。
(2).操作弹性大,由于阀片可以自由升降以适应气量的变化,因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔,泡罩塔都大。
分离乙醇正丙醇混合液的浮阀精馏塔课程设计报告
华北科技学院环境工程系《化工原理》课程设计报告设计题目分离乙醇-正丙醇混合液的浮阀精馏塔学生姓名学号指导老师专业班级教师评语化工原理课程设计任务书1.设计题目:分离乙醇--正丙醇二元物系浮阀式精馏塔的设计2.原始数据及条件:进料:乙醇含量40%质量分数,下同),其余为正丙醇分离要求:塔顶乙醇含量90%;塔底乙醇含量0.01%生产能力:年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨,年开工7200小时操作条件:间接蒸汽加热;塔顶压强1.03atm(绝压);泡点进料; R=53.设计任务:1. 完成该精馏塔的各工艺设计,包括设备设计及辅助设备选型。
2. 画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
3. 写出该精馏塔的设计说明书,包括设计结果汇总和设计评价。
概述本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图,是较完整的精馏设计过程。
精馏设计包括设计方案的选取,主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的核算,以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
本次设计结果为:理论板数为20块,塔效率为47.5%,精馏段实际板数为9块,提馏段实际板数为31块,实际板数40块。
进料位置为第5块板,在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米,设置了四个人孔,塔高24米,通过浮阀板的流体力学验算,证明各指标数据均符合标准。
关键词:二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
目录一、绪论 (7)二、塔板的工艺设计 (8)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (8)2.2 乙醇和水的物性参数计算 (9)2.2.1 温度 (9)2.2.2 密度 (9)2.2.3 混合液体表面张力 (12)2.2.4 混合物的粘度 (12)2.2.5 相对挥发度 (13)2.2.6 气液相体积流量计算 (13)2.3 理论塔板数的计算 (14)2.4塔径的初步计算 (15)2.4.1 精馏段 (16)2.4.2 提留段 (16)2.5 溢流装置 (17)2.5.1 堰长 (17)2.5.2 方形降液管宽度和截面积 (17)2.5.3 降液管底隙高度 (18)2.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (18)2.6.1 塔板分布 (18)2.6.2浮阀数目与排列 (18)三、塔板的流体力学计算 (20)3.1 气相通过浮阀塔板的压降 (20)3.1.1 精馏段 (20)3.1.2 提留段 (21)3.2 淹塔 (21)3.2.1 精馏段 (21)3.2.2 提留段 (22)3.3 物沫夹带 (22)3.3.1 精馏段 (22)3.3.2 提留段 (23)3.4 塔板负荷性能图 (23)3.4.1 物沫夹带线 (23)3.4.2 液泛线 (24)3.4.3 液相负荷上限 (26)3.4.4 漏液线 (26)3.4.5 液相负荷下限 (26)四、塔附件的设计 (27)4.1接管 (27)4.1.1 进料管 (27)4.1.2 回流管 (28)4.1.3 塔底出料管 (28)4.1.4 塔顶蒸汽出料管 (28)4.1.5 塔底进气管 (29)4.1.6 法兰 (29)4.2 筒体与封头 (29)4.2.1 筒体 (29)4.2.2封头 (29)4.2.3 除沫器 (30)4.2.4 裙座 (30)4.2.5 吊住 (30)4.2.6 人孔 (31)五、塔总体高度的设计 (31)5.1塔的顶部空间高度 (31)5.2塔的底部空间高度 (31)5.3 塔总体高度 (31)六、附属设备的计算 (32)6.1冷凝器的选择 (32)6.2 再沸器Q B的选择 (32)6.3 热量衡算 (33)6.3.1 0℃的塔顶气体上升的焓 (33)6.3.2 回流液的焓 (33)6.3.3 塔顶馏出液的焓 (34)6.3.4 冷凝器消耗的焓 (34)6.3.5 进料口的焓 (34)6.3.6 塔釜残液的焓 (34)七、浮阀塔工艺设计计算结果列表 (34)八、主要符号说明 (36)九、总结 (38)参考文献 (39)CAD图纸 (40)一、绪论精馏的基本原理是根据各液体在混合液中的挥发度不同,采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。
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TOC \o "1-3" \h \u 一设计任务书..PAGEREF _Toc7399 2二塔板的工艺设计 (5)(一)设计方案的确定 (5)(二)精馏塔的物料衡算 (5)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 (5)2. 物料衡算 (6)(三)物性参数的计算 (6)1.操作温度的确定 (7)2. 密度的计算 (7)3.混合液体表面张力的计算 (11)4.混合物的粘度 (12)5.相对挥发度 (13)(四)理论板数及实际塔板数的计算 (14)1.理论板数的确定 (14)2.实际塔板数确定 (18)(五)热量衡算 (18)1.加热介质的选择 (18)2. 冷却剂的选择: (19)3.比热容及汽化潜热的计算 (19)(六)塔径的初步设计 (23)1.汽液相体积流量的计算 (23)2.塔径的计算与选择 (23)(七)溢流装置 (25)1.堰长 (25)2.弓形降液管的宽度和横截面积 (25)3.降液管底隙高度 (26)4.塔板分布 (26)5. 浮阀数目与排列 (26)(八)汽相通过浮阀塔板的压降 (29)1.精馏段 (29)2.提馏段 (30)(九)淹塔 (30)1.精馏段 (30)2.提馏段 (31)(十)雾沫夹带 (31)(十一)塔板负荷性能图 (32)1.雾沫夹带线 (32)2.液泛线 (34)3.液相负荷上限线 (35)4.漏液线 (35)5.液相负荷下限线 (35)三、塔总体高度计算 (38)1.塔顶封头 (39)2.塔顶空间 (39)3.塔底空间 (39)5.进料板处板间距 (40)6.裙座 (40)四、塔的接管 (40)1.进料管 (40)2.回流管 (41)3.塔底出料管 (41)4.塔顶蒸汽出料管 (41)5.塔底蒸汽管 (42)五、塔的附属设备设计 (42)1.冷凝器的选择 (42)2.再沸器的选择 (43)六、参考文献................................................. .. (5)4七、设计评述................................................. .. (5)5一、设计任务书【设计题目】分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计【设计条件】进料:乙醇含量35%(质量分数,下同),其余为正丙醇分离要求:塔顶乙醇含量90%;塔底乙醇含量0.01%生产能力:年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨,年工7200小时操作条件:间接蒸汽加热;塔顶压强1.03atm(绝压);泡点进料; R=5【设计计算】塔板的工艺设计(一)设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇-正丙醇混合液。
对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。
(二)精馏塔的物料衡算1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数乙醇的摩尔质量 M A =46kg/kmol丙醇的摩尔质量 MB=60kg/kmol原料乙醇的摩尔分数:134.060/6546/3546/35=+=F x 塔顶产品的摩尔分数:922.060/1046/9046/90=+=D x 塔釜残夜乙醇的摩尔分数:00013.06099.99/46/01.046/01.0=+=W x2.物料衡算原料处理量:物料衡算:W D +=F ①乙醇的物料衡算:W D F Wx Dx Fx += ②两式联立得:1--1h 35.35kmol W h 28.68kmol ⋅=⋅=D(三)物性参数的计算表1 乙醇~正丙醇混合液的 t-x-y 关系(x 表示液相中乙醇摩尔分率,y 表示气相中乙醇摩尔分率)表1的平衡数据摘自:J.Gmebling,U.onken•Vapor-liquid•Equilibrium Data Collection-Organic Hydroxy Compounds: Alcohols(p.336)。
乙醇沸点:78.3℃;正丙醇沸点:97.2℃。
1.操作温度的确定利用上表中数据利用数值插入法确定进料温度t F 、塔顶温度t D 塔釜温度t W进料温度:℃7.2180.358-0.41388.32-0.358-0.46132.88-25.86=⇒=F F t t 塔顶温度:℃81.790.884-0.92280.5-0.884-180.5-78.4=⇒=D D t t 塔釜温度:℃596.970-0.0001397.60-0-0.12697.60-93.85=⇒=W W t t 精馏段平均温度:℃83.51281.797.21821=+=+=D F t t t 提馏段平均温度:℃2.419260.977.21822=+=+=W F t t t 2.密度的计算利用式:)(4.22)(a 100V B为平均相对分子量、为质量分数M Tp M p T a a B A A L =+=ρρρρ计算混合液体的密度和混合气体的密度。
(1)塔顶:塔顶温度:t D =79.81℃气相组成y D :4239.0140.78-81.791-0.91478.40-50.80=⇒-=D D y y 进料:进料温度:t F =87.21℃气相组成y F :塔釜:塔釜温度:t W =97.60℃气相组成y W :(2)精馏段平均液相组成精馏段平均汽相组成 精馏段液相平均相对分子量1L M :精馏汽相平均相对分子量1V M :(3)提馏段平均液相组成提馏段平均汽相组成2y : 提馏段液相平均相对分子量2L M : 提馏汽相平均相对分子量2V M :(4)进料、塔顶及塔釜混合液的密度利用表2中的数据利用数值插入法确定进料温度t F 、塔顶温度t D 塔釜温度t W 下的乙醇和正丙醇的密度。
①进料温度t F :t F =87.21℃②塔顶温度t D :t D =79.81℃③塔釜温度t W :t W =97.60℃(5) 精馏段液相平均密度和提馏段液相平均密度 精馏段液相平均密度:提馏段液相平均密度:(6)精馏段和提馏段混合液的平均摩尔质量塔顶混合液的平均摩尔质量:-1kmol 47.09kg 600.922)-(146922.060)-(146⋅=⨯+⨯=⨯+⨯=D D LD x x M进料液的平均摩尔质量:-1kmol 54.22kg 600.413)-(146134.060)-(146⋅=⨯+⨯=⨯+⨯=F F LF x x M 塔底釜残液的平均摩尔质量:-1kmol 60.00kg 600.00013)-(14600013.060)-(146⋅=⨯+⨯=⨯+⨯=W W LW x x M 所以,精馏段混合液的平均摩尔质量:提馏段混合液的平均摩尔质量:(7) 精馏段汽相平均密度和提馏段汽相平均密度 塔顶混合液汽相平均密度:3-0076.11)81.7915.273(4.2203.115.273]60)9423.01(9423.046[4.22])1([m kg TP P T M y y M D D VD ⋅=⨯+⨯⨯⨯⨯-+⨯=-+=正丙醇乙醇ρ进料液汽相平均密度:3-00.8011)87.2115.273(4.2203.115.273]60)6036.01(6036.046[4.22])1([m kg TP P T M y y M F F VF ⋅=⨯+⨯⨯⨯⨯-+⨯=-+=正丙醇乙醇ρ塔底釜残液汽相平均密度:3-0003.21)60.9715.273(4.2203.115.273]60)000256.01(000256.046[4.22])1([m kg P T P T M y y M W W W VW ⋅=⨯+⨯⨯⨯⨯-+⨯=-+=正丙醇乙醇ρ所以,精馏段汽相平均密度:提馏段汽相平均密度:3.混合液体表面张力的计算利用表3中1-m mN ⋅的数据利用数值插入法确定进料温度t F 、塔顶温度t D 塔釜温度t W 下的乙醇和正丙醇的表面张力。
①进料温度t F :t F =87.21℃)(16.73-16.487.21-9017-16.485-901进料中乙醇的表面张力乙醇乙醇-⋅=⇒=m mN σσ)(18.32-18.187.21-9018.5-18.185-901力进料中正丙醇的表面张正丙醇正丙醇-⋅=⇒=m mN σσ-1m 17.66mN 18.320.413)-(116.73413.0)-(1⋅=⨯+⨯=+==∑F F F F i i LFM x x x 正丙醇乙醇σσσσ②塔顶温度t D :t D =79.81℃)(42.71-17.479.81-8017.9-17.475-801力馏出液中乙醇的表面张乙醇乙醇-⋅=⇒=m mN σσ)(88.81-18.981.79-8019.5-18.975-801张力馏出液中正丙醇的表面正丙醇正丙醇-⋅=⇒=m mN σσ-1m 17.53mN 18.880.922)-(142.71229.0)-(1⋅=⨯+⨯=+==∑D D D D i i LDM x x x 正丙醇乙醇σσσσ ③塔釜温度t W :t W =97.60℃)(89.51-15.760.97-10016.1-15.795-1001力釜残液中乙醇的表面张乙醇乙醇-⋅=⇒=m mN σσ)(39.71-17.297.60-10017.6-17.295-1001-张力釜残液中正丙醇的表面正丙醇正丙醇m mN ⋅=⇒=σσ-1m 17.39mN 17.390.00013)-(115.8900013.0)-(1⋅=⨯+⨯=+==∑W W W W i i LWM x x x 正丙醇乙醇σσσσ(2)提馏段和精馏段的平均表面张力 精馏段平均表面张力:1-1m 60mN .17253.1766.172⋅=+=+=LDMLFM σσσ提馏段平均表面张力:1-2m 53mN .17239.1766.172⋅=+=+=LWMLFM σσσ 4.混合物的粘度利用表4中的数据利用数值插入法确定进料温度t F 、塔顶温度t D 塔釜温度t W 下的乙醇和正丙醇的粘度。
(1) 混合液体粘度精馏段的平均温度为:℃83.511=t ,该温度下 乙醇的粘度为: 正丙醇的粘度为: 精馏段混合液的粘度为:SmPa x ⋅=⨯+⨯=+=494.0653.06756.0-1415.06675.0x -1111)()(正丙醇乙醇μμμ(2)提馏段的平均温度为:℃92.412=t ,该温度下 乙醇的粘度为: 正丙醇的粘度为: 提馏段混合液的粘度为: 5.相对挥发度由413.0=F x ,0366.0=F y 得16.2413.0-16036.0-1413.06036.0==F α由922.0=D x ,9423.0=D y 得1.38922.0-19423.0-1922.09423.0==D α由00013.0=W x ,000256.0=W y 得1.9700013.0-1000256.0-100013.0000256.0==W α精馏段的相对挥发度:77.1238.161.221=+=+=DF ααα 精馏段气液平衡方程:ααα77.077.1)1(11-=--=yyyx提馏段的相对挥发度: 2.07297.161.222=+=+=WF ααα 提馏段气液平衡方程:yyyyx 07.107.2)1(22-=--=αα平均相对挥发度 1.8097.138.12.1633=⨯⨯==D W F αααα (四)理论板数及实际塔板数的计算 1.理论板数的确定设计条件已确定回流比R=5,并且是泡点进料,q=1 则, 1-143.4068.285h kmol RD L ⋅=⨯==本设计采用图解法求解理论板数。