课程设计模板浅析.docVIP

 PAGE \* MERGEFORMAT 29 第2.1节 设计任务和条件 原料液含甲醇20％，其余为水[15,16]。 产品甲醇含量不低于93％ 残液中甲醇含量不高于2％ 年处理量60000t 20％甲醇产品 操作条件： 精馏塔塔顶压力 4KPa（表压） 进料状态 泡点进料 加热蒸汽压力 101.325KPa 单板压降 不大于0.7KPa 设备型式 浮阀塔 设备工作日 300天/年，24h/天 连续运行 第2.2节 设计方案的确定 本设计任务为分离甲醇和水混合物。对于二元混合物的分离，应采用常压下的连续精馏装置。本设计采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送入储罐。该物系数易分离物系，最小回流比较小，操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 第2.3节 精馏塔的物料衡算 表2.1 甲醇-水物系气液平衡数据[4] 温度t（℃）液相中的摩尔分数x气相中的摩尔分数y1000.00000.000092.90.05310.283490.30.07670.435388.90.09260.435386.60.12570.4831 85.00.13150.545583.20.16740.558582.30.18180.577581.60.20830.627380.20.23190.648578.00.28180.677577.80.29090.680176.70.33330.691876.20.35130.734773.80.46200.775672.70.52920.797171.30.59370.818370.00.6849 0.849268.00.77010.896266.90.87410.919464.51.00001.0000 2.2.1原料液及塔顶、塔釜的产品的摩尔分数 甲醇的摩尔质量 水的摩尔质量 2.2.2原料液及塔顶、塔釜的产品的平均摩尔质量 原料液产品的平均摩尔质量 塔顶产品的平均摩尔质量 塔釜产品的平均摩尔质量 2.2.3物料衡算 进料量 由公式 (1) (2) 联立（1）（2）得 第2.4节 塔板数的确定 2.4.1最小回流比及操作回流比 ,根据乙醇水相平衡关系图可得 根据乙醇水相平衡关系图可得 ,根据乙醇水相平衡关系图可得 泡点进料，则q线方程为 q线与相平衡线交点为 最小回流比确定R=0.9105 取操作回流比R=1.5Rmin=1.3658 2.4.2求精馏塔的气、液相负荷 2.4.3操作线方程 精馏段操作线方程[17]： 即： 提馏段操作线方程： 即： 2.4.4图解法求理论板层数[18] 图2.1 理论板层数 图2.2 理论板层数放大 0.2 0.1 0.2 0.1 0.0 图2.3 理论板层数局部放大 采用直角阶梯法求理论板层数，如图所示，在塔底或恒沸点附近作图时要将图局部放大，求解结果为： 理论板层数 （不包括再沸器） 进料板位置 精馏段的板层数 =5 提馏段的板层数 =7（包括进料板） 2.4.5实际板层数的求取 设,则 精馏段实际板层数 = 5/0.52=9.62 提馏段实际板层数 总实际板层数 第2.6节 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 2.6.1操作压力 塔顶操作压力： 塔釜操作压力： 精馏段平均压力： 2.6.2操作温度 塔顶温度：℃ 进料温度：℃ 塔底温度：℃ 精馏段平均温度：℃ 提馏段平均温度：℃ 2.6.3平均摩尔质量 塔顶平均摩尔质量的计算 查相平衡图得 （2）进料平均摩尔质量计算 由图解法得 （3）塔釜平均摩尔质量计算 由图解法得 精馏段平均摩尔质量 提馏段平均摩尔质量 2.6.4平均密度 （1）气相平均密度 由理想气体状态方程计算，即： （2）液相平均密度 表2.3 不同温度下甲醇[9]和水[10]的密度 温度（℃）甲醇的密度 （）水的密度 （）50750988607419837073197880