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T1. ,乙醇(1)—水(2)体系气液平衡数据
Aspen模拟
计算气液平衡数据方法(步骤):
1、由C2H5OH以及H2O,查得两物质临界参数Tc1、Tc2、Pc1、Pc2、ω查得Antonio方程中C2H5OH和H2O参数A1,B1,C1,A2,B2,C2,进入2
2、利用总压强P总=,带入Antonio方程得T1,T2,进入3
3、假设x1,x2数据,从小到大假设,,逐次递增,由T=T1*x1+T2*x2,并另各初值均为1,进入4
4、将T值带入Antonio方程可得Ps1和Ps2,进入5
5、选择NRTL方程,计算γi,进入6
6、利用两物质临界参数以及T、P值计算Tr1,Tr2,Prs1,Prs2,再利用对比态法(计算逸度系数的对比态法)计算气态混合物各组元i的逸度系数,进入7
7、利用平衡方程,计算y1、y2,进入8
8、计算y1+y2的值,并判断是否进行迭代
9、将yi归一化,利用混合物维里方程(计算混合物逸度系数的维里方程)结合混合规则计算各,返回7
10、判断y1+y2是否与8的值不同,“是”返回6,“否”进入11
11、计算y1+y2,判断是否为1,“否”进入12,“是”进入13
12、调整T值,如果y1+y2大于1,则把T值变小,如果y1+y2小于1,则把T值变大,并返回4
13、得出T、所有yi值,并列出表格,进入14
14、将所有按从小到大顺序假设的Xi值所对应的Yi值求出,并作出T-xy图,进入15
15、结束
;并与文献数据对比
T-xy局部放大后得
℃,;
查文献可知,乙醇-℃,%
差别不大,认为可靠.
%稀酒精得到无水乙醇以作为汽车燃料?(查阅文献,写出5篇以上主要文献的作者题目,杂志及主要摘要等)
节能型乙醇脱水制备无水乙醇的方法主要有4种:共沸精馏法、萃取精馏法、吸附法和膜分离法。共沸精馏法能耗低,节能效果不如多效萃取精馏,共沸精馏和多效萃取精馏都需对塔压进行控制;吸附法能耗低,把多效精馏和吸附进行热耦合,节能效果十分显著;膜分离法成本较贵,但工业化前景很好,目前主要集中于实验室制膜技术的研究。
无水乙醇又称燃料乙醇,是指含水量很少的乙醇,%,可将无水乙醇与汽油按一定比例调和,生产车用乙醇汽油。以发酵法生产的燃料乙醇具有和矿物质燃料相似的燃烧性能,其生产原料为生物质,是一种可再生能源。
因乙醇—水物系存在最低恒沸点,故采用普通方法精馏所制得的酒精,%。必须改用其他方法,方能进一步分离得到无水乙醇。

当酒精和水形成共沸物时,向其中加入共沸剂进行精馏,常用的共沸剂有苯、环己烷、戊烷、乙醚等,此时共沸剂与酒精溶液中的乙醇、水形成新的三元恒沸物,这时三元恒沸物与纯组分酒精或水之间的沸点差较大,从而较容易地通过精馏获得纯度较高的乙醇。

采用两塔系列,即采用热耦合方式对塔压做出规定,使浓缩塔的冷凝器给脱水塔的再沸器提供热,回收塔塔底的余馏水给进料预热以回收热量,一般原料酒精可加热到75℃以上[1]。这样输入浓缩塔再沸器的热量就是整个系统所需的能耗。

刘宗宽[2]等人针对传统恒沸精馏法能耗大的不足,将热泵技术和传统恒沸精馏相结合,开发出热泵恒沸精馏新工艺。以年产50 kt燃料乙醇生产为例,虽然总投资费用比传统恒沸精馏工艺增加21%,但比平均水平传统恒沸精馏能耗下降86%,比先进水平传统恒沸精馏能耗下降56%,且每年可节约水资源120 kt以上。可见用热泵恒沸精馏替代传统恒沸精馏工艺,具有巨大的经济效益和社会效益,特别是对于缺水地区其优势更大。

在含水乙醇体系中加入溶剂,由于溶剂与乙醇和溶剂与水所产生的作用不同,乙醇对水的相对挥发度比未加溶剂时要大,共沸点消失。

Scott[3]等人采用乙二醇作萃取剂,与普通的三塔系列精馏装置相比较,采用双效精馏塔法,如图1所示的四塔系列,塔1,塔2两个普通精馏塔平行操作,塔1是低压塔,操作压力约为塔2的1/3,塔2,塔3的冷凝器用作塔l的再沸器,即QRl=Qc2-Qc3。%,其余进塔2。按此法再加入第三个普通精馏塔,以3倍于塔2的压力来操作且利用其冷凝器作塔2的再沸器,将会进一步降低能耗,操作流程如图
2所示的五塔系统。其中第三个普通精馏塔塔5的塔顶得到的液体