关于乙醇水分离的精馏塔设计,老师给的设计要求,塔顶的产品质量分数96%,换算成摩尔质量0.904,
这道题目有点意思,比较绕。
==========================先看题目
进料中给出各组分质量分数:乙苯0.5843,苯乙烯0.415,焦油0.0007(本题采用正十七烷烃表示焦油)
最后要求塔顶产品中乙苯的含量不低于99%(质量分数),塔底产品中苯乙烯含量不低于99.7%(质量分数)
按照摩尔回收率的定义,摩尔回收率=塔顶产品中组分摩尔流率/进料中组分摩尔流率,那么苯乙烯的摩
尔回收率应该这么算:
首先要要明白,计算重关键组分摩尔回收率需要用塔顶物流,那理论上,塔顶物流含有99%的乙苯,1%的苯乙烯
假设进料流量为F,塔顶抽出量为D(均为质量流量),则苯乙烯摩尔回收率为
(1%*(0.5843F/99%))/0.415F=0.0142
这里主要是要求出塔顶产品中苯乙烯的流量,然后除以原料中的苯乙烯的流量,与摩尔百分比是等效的(因为是同一种物质)
1、搜集乙醇、水的全部物化数据(关键数据是“乙醇-水”二元共沸汽液平衡数据);
2、确立工艺条件:进料状态(决定着是否需要加热)、产品纯度标准(决定着回流比等)、加热热源(决定着塔底再沸器设计)
3、进行物料平衡计算、能量平衡计算;
4、进行塔板计算与设计,分别确立提馏段(如果需要的话)、精馏段的塔板数;
5、根据产品纯度标准,确定回流比,进料状态的调整(操作参数确立);
6、完善塔顶冷凝器、进料加热器和塔底再沸器设计;
7、全部装置的保温设计;
8、绘出总装图、部件图和零件图;
9、整理完成《“乙醇-水”浮阀式精馏塔设计计算说明书》,OK!
任务书
一.设计题目
乙醇—水连续精馏塔的温计.
二.设汁任务及操作条件
(1)进精馏塔的料液含乙醇25%(质量).其余为水。
(2)产品的乙醇含量不得低于94%(质量)。
(3)残液中乙醇含量不得高于0.1%(质量)。
(4)生产能力为日产(24小时) 吨94%(质量)的乙醇产品。
(5)操作条件
①精馏塔顶压强4kPa(表压).
②进料热状态 自选。
③回流比 自选。
④加热蒸汽 低压蒸汽。
⑤单板压降 ≯0.7kPa.
三.设备型式
设备型式为筛板塔或浮阀塔.
四.厂址
厂址为西北地区。
五.设计内容
(1)设计方案的确定及流程说明。
(2)塔的工艺计算。
(3)塔和塔板主要工艺尺寸的设计。
①塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定。
②塔板的流体力学验算。
③塔板的负荷性能图。
(4)设计结果概要或设计一览表。
(5)辅助设备选型与计算。
(6)生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图。
(7)对本设计的评述或有关问题的分析讨论。
六.设计基础数据
(1)常压下乙醇—水系统t—x—y数据;
(2) 乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数见《化工原理设计指导书》。
分离任务:
1.乙醇的质量分数为30%;
2.处理量为20000t/a;
3.塔顶产品组成(质量分数)为93.5%;
4.塔顶易挥发组分回收率为99%;
5.每年实际生产时间为7200h.
6.操作条件
:
(1)操作压力:常压
(2)进料热状态:自选
(3)回流比:自选
(4)间接低压蒸汽
(表压为0.3MPa)
加热
(5)单板压降:0.7
KPa
我以前做过这个
包挂工艺尺寸计算
再沸器
原料预热器
离心泵
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