分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔课程设计报告书.doc

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摘 要
本次任务是要求设计能够分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔,本设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算,为将来打下一个稳固的基础。而先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是我们所应坚持的设计方向和追求的目标。
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由于这是第一次课程设计,水平有限,难免有遗漏谬误之处,恳切希望老师指出,以便订正。
第二章工艺流程图与说明
首先,乙醇和水的原料混合物进入原料罐,在里面停留一定的时间之后,通过泵进入原料预热器,在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点,混合物中既有气相混合物,又有液相混合物,这时候原料混合物就分开了,气相混合物在精馏塔中上升,而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中,这些气相混合物被降温到泡点,其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中,停留一定的时间然后进入乙醇的储罐,而其中的气态部分重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中,一部分进入再沸器,在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程,而进料口不断有新鲜原料的加入。最终,完成乙醇与水的分离。
冷凝器→塔顶产品冷却器→乙醇储罐→乙醇
↑回流↓
原料→原料罐→原料预热器→精馏塔
↑回流↓再沸器←→ 塔底产品冷却器→水的储罐→水
第三章 塔板的工艺计算

F:进料量<kmol/s> XF:原料组成
D:塔顶产品流量<kmol/s> XD:塔顶组成
W:塔底残液流量<kmol/s> XW:塔底组成
XF= 20462046+8018 =
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XD= 90469046+1018 =
Xw= 846846+9218 =
总物料衡算F=D+W
易挥发组分物料衡算F XF=D XD+W XW
日生产能力〔处理〕
联立以上三式得
F=
D=
W=
乙醇和水的物性参数计算
温度
常压下乙醇—水气液平衡组成与温度的关系
温度T℃
液相中乙醇的摩尔分率%
气相中乙醇的摩尔分率%
100




















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利用表中数据由内差可求得tF tD tW
① tF :×〔-〕+ =℃
② tD:×〔-〕+ =℃
③ tW:×〔-〕 + =℃
④ 精馏段平均温度:===℃
⑤提留段平均温度:===℃
密度
已知:混合液密度:
混合气密度:
塔顶温度: tD=℃
气相组成yD: yD=%
进料温度: tF=℃
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气相组成yF: yF=%
塔底组成: tW=℃
气相组成yw: yw= %
<1>精馏段
液相组成x1:
气相组成y1:
所以
<2>提馏段
液相组成x2:
气相组成y2:
所以
由不同温度下乙醇和水的密度,内差法求tF tDtW下的乙醇和水的密度
温度T,℃
70
80
90
100
110
,KG/M3





,KG/M3





tF=℃
tD=℃
tW=℃
所以
混合液体表面X力
由内差法求得