乙醇加盐萃取精馏的工艺设计模板

乙醇加盐萃取精馏的工艺设计

摘要: 蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多

次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法蒸馏过程按蒸馏

方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏等。简单蒸馏

是一种单级蒸馏操作, 常以间歇方式进行。平衡蒸馏又称闪蒸, 也

是一种单级蒸馏操作, 常以连续方式进行。简单蒸馏和平衡蒸馏一

般用于较易分离的体系或分离要求不高的体系。对于较难分离的体

系可采用精馏, 用普通精馏不能分离体系则可采用特殊精馏。特殊

精馏是在物系中加入第三组分, 改变被分离组分的活度系数, 增大

组分间的相对挥发度, 达到有效分离的目的。特殊精馏有萃取精

馏、恒沸精馏和盐溶精馏等。

关键词: 蒸馏间歇方式精馏

目录

前言 (3)

1.1的物料衡算 (4)

1.1.1分别对塔顶,进料,塔底进行物料衡算如下: (4)

1.1.2原料液以及塔顶,塔底产品的平均摩尔质量 (5)

1.1.3精馏塔各部分流量计算: (5)

1.2塔板数的确定 (5)

1.3实际板层数计算 (6)

1.3.1进料线的求取 (6)

1.3.2根据作图知不同的回流比下的总理论板数和进料板位

置如下表(不包括再沸器) (7)

1.3.3全塔效率的计算 (7)

1.4精馏塔尺寸的确定 (8)

1.4.1物料物性计算 (8)

1.4.2平均密度计算 (10)

1.4.3液相平均密度计算 (10)

1.4.4液体平均表面张力的计算 (11)

1.4.5液体平均粘度计算 (12)

1.4.6塔径的计算(以R=1.071的塔顶为例) (13)

1.4.7精馏塔总有效高度的计算 (15)

1.4.8 塔体造价计算 (15)

1.5 精馏塔热量衡算 (16)

1.5.1塔顶冷凝器计算. (16)

1.5.2再沸器计算 (18)

1.5.3塔板费用 (20)

1.5.4因此塔板费用每小时耗费为 (20)

1.5.5750为人工操作费 (20)

2.塔板设计 (21)

2.1溢流装置选用单溢流弓形降液管, 凹形受液盘．不设进口堰 .. 21

2.2塔板流体力学的计算. (23)

2.3塔板负荷性能图 (25)

3.设计计算结果汇总于下表 (28)

4.课程设计评价 .................................................................. 错误!未定义书签。结论 (29)

参考文献 (29)

前言

乙醇在工业、医药、民用等方面, 都有很广泛的应用, 是很重

要的一种原料。在很多方面, 要求乙醇有不同的纯度, 有时要求纯

度很高, 甚至是无水乙醇, 这是很有困难的, 因为乙醇极具挥发性,

也极具溶解性, 因此, 想要得到高纯度的乙醇必须经过一定的方

法。

要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度, 最简单的方法就是

用连续精馏的方法, 因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数

分离过程, 即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程, 因此可使

混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在精馏塔内进行的, 塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离

操作, 除精馏塔外, 还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下

降液。可知, 单有精馏塔还不能完成精馏操作, 还必须有塔底再沸

器和塔顶冷凝器, 有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备,

才能实现整个操作。

浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用, 由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点, 已成为国内应用最广泛的塔型, 特别是在石油、 化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式, 但最常见的形式是F1型和V-4型。F1型浮阀的结果简单、 制造方便、 节省材料、 性能良好, 广泛应用在化工及炼油生产中, 现已列入部颁标准( JB168-68) 内, F1型浮阀又分轻阀和重阀两种, 但一般情况下都采用重阀, 只有处理量大且要求压强降很低的系统中, 才用轻阀。浮阀塔具有下列优点: 1、 生产能力大。2、 操作弹性大。3、 塔板效率高。4、 气体压强降及液面落差较小。5、 塔的造价低。浮阀塔不宜处理易结焦或黏度大的系统, 但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统, 浮阀塔也能正常操作。

经过对乙醇连续精馏塔的设计,增加对化工生产过程的了解以及对化工原理这门课程的认识。 1.1的物料衡算

乙醇的摩尔质量kmol kg M a /46 水的摩尔质量kmol kg M b /18

1.1.1分别对塔顶,进料,塔底进行物料衡算如下: 77885.018

/1.046/9.046

/9.0 D

x

21033.018

/595.046/405.046

/405.0=+=

F x

03291.018

/92.046/08.046

/08.0=+=

W x

1.1.2原料液以及塔顶,塔底产品的平均摩尔质量

()kmol kg x M x M M D B D A D /80.3977885.011877885.046)1(=-⨯+⨯=-+= ()kmol kg x M x M M F B F A F /89.2321033.011821033.046)1(=-⨯+⨯=-+= ()kmol kg x M x M M W B W A W /92.1803291.011803291.046)1(=-⨯+⨯=-+=

1.1.3精馏塔各部分流量计算:

原料处理量16.9t/h 换算成以摩尔流量为 kmol kg F /431.70789

.231000

9.16=⨯=

总物料衡算431.707==+F W D

乙醇物料衡算F W D 21033.003291.077885.0=+ 联立解得kmol D 261.168= kmol F 170.539= 1.2塔板数的确定 用图解法求得=m in R 0.8925 分别取 1.2=m in R 1.071 1.3=m in R 1.16025 1.5=m in R 1.33875 1.8=m in R 1.6065

取当=R 1.071示范计算