精馏塔中的物料衡算精馏中的物料衡算.docVIP

3.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 3.4.1操作温度的计算 1.)塔顶温度计算 查文献乙醇-水溶液中乙醇摩尔分数为0.70和0.80时,其沸点分别为78.7℃78.4℃塔顶温度为,则由内插法: , ℃ 3.)塔釜的温度 查文献乙醇-水溶液中乙醇摩尔分数为0.00和0.05时,其沸点分别为100℃和90.6℃设塔顶温度为,则由内插法: , ℃ 则 精馏段的平均温度: ℃ 提馏段的平均温度: ℃ 3.4.2操作压强 塔顶压强：PD=100 kpa 取每层塔板压降:ΔP=133.322 pa 则 进料板压力: 塔釜 压力: 则 精馏段的平均操作压强: 提馏段的平均操作压强: .）液相的平均密度 由 计算 （1.）对于塔顶 查文献 ， 质量分率 则 （2.）对于进料板 查文献 ， 质量分率 则 （3.）对于塔釜 查文献 ， 质量分率 则 则 精馏段的液相平均密度： 提馏段的液相平均密度： 3.4.5液体表面张力的计算 由 计算 （1.）对于塔顶 查文献 ， 则 （2.）对于进料板 （3.）对于塔釜 查文献 ， 则 则精馏段的液体平均表面张力： 提馏段的液体平均表面张力： 物料衡算 原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率 乙醇的摩尔质量 水的摩尔质量 原料加料量 W=(59000*1000)/24*365=6735kg/h 进料组成 xF＝0.45 馏出液组成 xD＝0.93 塔顶压力 p＝1.03atm =0.45*46.07+0.55*8.02=30.6kg/kmol F=6735/30.6=220kmol/h 物料衡算式 F=D+W 解得 D=105.43kmol/h W=114.56kmol/h XW=0.0083 精馏塔二元系物系 3.2回流比的确定 3.2.1平均相对挥发度的计算 查[1]由相平衡方程 得 由常压下乙醇-水溶液的平衡数据 x0.250.300.350.400.500.600.700.800.8940.95y0.5510.5750.5950.610.6570.6980.7550.820.8940.942 由道尔顿分压定律 及 得 将上表数据代入 得： 序号123453.68153.15692.72542.35011.977序号6789101.5411.321.141.000.85 则 则 平衡线方程： 3.2.2最小回流比的计算和适宜回流比的确定 xF＝0.45 xD＝0.93 xw＝0.0083 =1.80 因为q=1所以xq= xf＝0.45 由相平衡方程= 0.61 最小回流比 解得 RMIN=2 操作回流比取最小回流比的1.2倍 =1.2=2.4 3.3板数的确定 3.3.1精馏塔的气液相负荷 精馏段：L=R