精馏塔物料衡算
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❖设计题目：乙醇-水连续精馏筛板塔的设计
任务要求：原料：乙醇~水溶液，年产量48000吨
乙醇含量：32.6%(质量分数)，原料液温度：25℃设计要求：塔顶的乙醇含量不小于83%(摩尔分率)
塔底的乙醇含量不大于1%(摩尔分率)
原料处理量：质量流量= 4.61 t/h
物料衡算
查表得：
M（乙醇）=46 kg/kmol M（水）=18 kg/kmol
1．原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率
塔顶物流：
进料物流：
塔底物流：
2．原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量
塔顶物流D的平均摩尔质量：
进料物流F的平均摩尔质量：
塔底物流W的平均摩尔质量：
3．物料衡算
进料流速：
根据：
总物料守恒：F=D+W
易挥发组分物料守恒：F*x F=D*x D+W*x Ws
得：D=45.48 kmol/h
W=204.82 kmol/h
4．甲醇回收率
η=(D*x D)/(F*x F)= (45.48*0.83)/(250.3*0.159)=0.949
三．理论板数N T的确定
查手册得：
温度t/℃X Y
99.9 0.004 0.053
99.8 0.04 0.51
99.7 0.05 0.77
99.5 0.12 1.57
99.2 0.23 2.90
99.0 0.31 3.725
98.75 0.39 4.51
97.65 0.79 8.76
95.8 1.61 16.34
91.3 4.16 29.92
87.9 7.41 39.16
85.2 12.64 47.49
83.75 17.41 51.67
82.3 25.75 55.74
82 27.3 56.44
81.3 33.24 58.78
80.6 42.09 62.22
80.1 48.92 64.70
79.85 52.68 66.28
79.5 61.02 70.29
79.2 65.64 72.71
78.95 68.92 74.69
78.75 72.36 76.93
1．最小回流比R min
根据表1数据画出气液平衡x-y图，过（0.159,0.159）作垂直于x轴的直线，为进料线，于气液平衡线交于点（0.159,0.503），即为（x q，y q）
R min=（x D-y q）/（y q-x q）=（0.83-0.503）/（0.503-0.159）=0.95