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1、化工课程设计一、题目:分离涤纶树脂工段的中性甲醇水溶液连续精馏装置二、原始设计数据常压连续精馏,泡点进料进料量:340公斤/小时(质量百分率42%,以甲醇计)塔顶产品含量 94%釜液浓度 4%(一)精馏操作流程示意简图1冷凝水9换热器2冷却器10残液排出管路3除沫器11进料管4精馏段12进料槽5提馏段13成品储槽6加热器14残液槽7裙座15塔顶产品8阀门(二)精馏塔的物料衡算计算过程结果备注1、 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 XF=XD=XW=2、 甲醇水溶液的平均摩尔质量MF=320.2894+18(1-0.2894)=22.05 gmol甲醇水溶液中甲醇的摩尔数 K mol/h3、 物
2、料衡算总物料衡算 F=D+W易挥发组分衡算 即 联立解得 D=4.695Kmol/hW=10.725Kmol/hXF=0.2894XD=0.8981XW=0.0229MF=22.05gmolF=15.42Kmol/hD=4.695Kmol/hW=10.725Kmol/h(三)精馏塔理论塔板数计算过程结果备注假设液体为泡点进料作x-y图由图作得xq=0.2894 yq=0.659Rmin=回流比取最小回流比的1.5倍R=1.5Rmin=1.50.6469=0.97037精馏段操作线方程为: 在x-y图上作精馏段和提馏段的操作线,在平衡线和操作线之间作梯阶,得理论塔板数NT=6块R=0.97037
3、NT=7块(不包括再沸器) (四)精馏塔直径的求取(精馏段与提馏段分别求取)计算过程结果备注1、 精馏段塔径的求取a 塔顶的组成为x1=0.73 y1=0.8981由t-x-y图得 t1=67.6则v1=y1v,甲醇+(1-y1)v,水= ,(摩尔百分率)换算成质量百分率为 b.进料板 xF=0.2894时,t=79 ,yF=0.58 kg/m3 选用拉西环 252525瓷质乱堆=450m-1 Vs=0.07384m3/s2、 提馏段塔径的求取a. 塔釜的组成 温度tW=95.9 由,取塔径的公称直径为D=279.8mmDg=279.8mm,D外=299mm,壁厚s=9.5mm(五) 阻力校核
4、 1.精馏段 操作速度 查图3-18得2. 提馏段:操作速度:查318得(六) 塔高的求取 1.精馏段: (cp)精馏段理论塔板数为4.7块提馏段 提馏段塔板数为2.3(七) 精馏塔的热量衡算求加热蒸汽的消耗量 (1)料液所带入的热焓量 T=80.8时 (2) 回流液带入的热量 t=67.6 (3)加热蒸汽带入的热焓量 设加热蒸汽的压力为2atm 则它的i=646.9kcal/kg 则 (4)冷凝水带出的热量为 I=119.9kcal/kg (5)釜底带出的热量为 t=96.9时 (6)塔顶蒸汽带出的热量 t=67.6 (7)设全塔热量损失为10%,即22016.6+6525.2+646.9D
5、=119.94D+21319.5+86637.7+646.9D可得D=171.78kg/h 化 工 原 理 课 程 设 计 学院:材料与化学化工学部 班级: 09材料化学 学号: 0909403083 姓名: 胡中林 t1=67.6=791.1kg/m3D=279.8mmDg=279.8mmD外=299mms=9.5mmu=1.28m/sHEPT=270mmH1=1269mmh2=320mmQ1=22016.6kcalQ2=20964.6kcalQ3=646.9DQ4=646.9kcal/kgQ5=119.9DQ6=21319.5kcalQ7=86637.7kcalQ8=64.69DD=171.78kg/h 化学工程手册第一篇化学工程第一册化学工程上册化工上册化学工程下册化学工程化学工程手册化学工程上册化工设备设计手册材料与零件