乙醇加盐萃取精馏的工艺设计模板

1、乙醇加盐萃取精馏的工艺设计摘要：蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多 次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法蒸馏过程按蒸馏 方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏等。简单蒸馏 是一种单级蒸馏操作，常以间歇方式进行。平衡蒸馏又称闪蒸，也 是一种单级蒸馏操作，常以连续方式进行。简单蒸馏和平衡蒸馏一 般用于较易分离的体系或分离要求不高的体系。对于较难分离的体 系可采用精馏，用普通精馏不能分离体系则可采用特殊精馏。特殊 精馏是在物系中加入第三组分，改变被分离组分的活度系数，增大 组分间的相对挥发度，达到有效分离的目的。特殊精馏有萃取精 馏、恒沸精馏和盐溶精馏等。关键词：蒸馏间歇

2、方式精馏目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 前言31.1的物料衡算.4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.1.1分别对塔顶，进料，塔底进行物料衡算如下：4 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 1.1.2原料液以及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1.1.3精馏塔各部分流量计算：51.2塔板数的确定51.3实际板层数计算.61.3.2

3、根据作图知不同的回流比下的总理论板数和进料板位 TOC o 1-5 h z 置如下表（不包括再沸器）.7 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.3.3全塔效率的计算.71.4精馏塔尺寸的确定.81.4.1物料物性计算.81.4.2平均密度计算101.4.3液相平均密度计算101.4.4液体平均表面张力的计算111.4.5液体平均粘度计算121.4.6塔径的计算（以R=1.071的塔顶为例）131.4.7精馏塔总有效高度的计算151.4.8 塔体造价计算151.5精馏塔热量衡算161.5.1塔顶冷凝器计算161.5.2再沸器计算181.5.3塔板

4、费用201.5.4因此塔板费用每小时耗费为201.5.5750为人工操作费20塔板设计212.1溢流装置选用单溢流弓形降液管，凹形受液盘.不设进口堰.212.2塔板流体力学的计算232.3塔板负荷性能图25设计计算结果汇总于下表28 课程设计评价错误!未定义书签。结论29参考文献29前言乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重 要的一种原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯 度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性， 也极具溶解性，因此，想要得到高纯度的乙醇必须经过一定的方 法。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，最简单的方法就是 用连续精馏的方法

5、，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数 分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使 混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在精馏塔内进行 的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离 操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下 降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸 器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备, 才能实现整个操作。浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它 兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔型，特别 是在石油、化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式，但最常见

6、 的形式是F1型和V-4型。F1型浮阀的结果简单、制造方便、节 省材料、性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁 标准(JB168-68)内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下 都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，才用轻 阀。浮阀塔具有下列优点:1、生产能力大。2、操作弹性大。3、 塔板效率高。4、气体压强降及液面落差较小。5、塔的造价低。 浮阀塔不宜处理易结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一 般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。经过对乙醇连续精馏塔的设计，增加对化工生产过程的了解以 及对化工原理这门课程的认识。1.1的物料衡算乙醇的摩尔质量M 46kg

7、/kmola水的摩尔质量m T 18kg /kmol b0.9/461.1.1分别对塔顶,进料,塔底进行物料衡算如下:x .T 0.778850.405/46D 0.9/46 G 0.1/18x = 0.21033F 0.405/46 + 0.595/180.08/46x = 0.03291W 0.08/46 + 0.92/181.1.2原料液以及塔顶路底产品的平均摩尔质量MD = M Xd + Mb (1 - xD) = 46 x 0.77885 +18 xG - 0.77885)= 39.80kg / kmolMf = M xp + Mb (1 - Xf) = 46x 0.21033 +1

8、8 xG - 0.21033)= 23.89kg /kmol叽=MAXw + MB (1 - xw) = 46x 0.03291 +18 xG -0.03291)= 18.92kg /kmol1.1.3精馏塔各部分流量计算:原料处理量16.9t/h换算成以摩尔流量为F = WE000 = 707.431kg / kmol23.89总物料衡算D + W = F = 707.431乙醇物料衡算 0.77885D + 0.03291W = 0.21033F联立解得 D = 168.261kmolF = 539.170kmol1.2塔板数的确定用图解法求得R = 0.8925mi n分别取1.2 r

9、= 1.071 1.3 R = 1.16025 1.5 r = 1.33875 1.8 r = 1.6065取当R = 1.071示范计算精馏塔的气，液相负荷L = RD = 1.071x168.261 = 180.208 kmol / hV = (R +1)D = 2.071x 168.261 = 348.469 kmol / hL = L + F = 180.208 + 707.431 = 887.639 kmol/hV = V = 348.469 kmol / hRLVLV，1.071180.208348.469887.639348.4691.16025195.225363.486902

10、.659363.4861.3385225.259393.520932.69393.5201.6065270.311438.572977.742438.572操作线方程精馏段操作线方程180.208348.69168.261348.4690.77885 =0.5171x + 0.37611.提馏段操作线方程y = Lx + x = 887.639 x 539.1700.03291 = 2.547x 0.0509V V w 348.469348.469R精馏操作线提馏操作线1.071y = 0.5171x + 0.3761y = 2.547x 0.05091.16025y = 0.5371x +

11、0.3605y = 2.4833x 0.04881.3385y = 0.5724x + 0.3330y = 2.3701x 0.04511.6065y = 0.6163x + 0.2988y = 2.2279x 0.04051.3实际板层数计算1.3.1进料q线的求取泡点温度:tB = 83 C进料温度:*= 78。C平均温度=80.5 Cc = M x c + M (1 - x )c = 46x 3.012x 0.21033 +18 x (1 - 0.21033) x 4.195p a F pab F pb=88.760kJ/ kmolr = M x r + M (1 - x )r = 46

12、 x 0.21033 x 839.35 +18 x (1 - 0.21033) x 2307.16 a F a b F b=40914.973kJ / kmolo = cp 叩八)+ r = 88.760(83-78) + 40914.973 =1 0108 q r40914.973.1.3.2根据作图知不同的回流比下的总理论板数和进料板位置如下表（不包括再沸器）1.3.3全塔效率的计算塔顶温度：79C塔底温度：94C平均温度：86.5CD(0.78,0.81)W(0.032,0.24)86C时查图得知x 0.11x 0.89R总理论板数进料板位置1.07118171.1602513121.338512111.606599b =至1 一 x