水及乙醇精馏塔.doc

精馏塔的物2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率水的摩尔质量 乙醇的摩尔质量 2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 由条件可知，因为要求设计的生产能力是 10000 t/天，所以D= kmol2.2 最小回流比和适宜回流比的选取2.2.1 最小回流比的计算按化工原理课程设计112页乙醇-水平衡表画出气液平衡图。因乙醇-水体系为非理想体系， 其平衡曲线有下凹部分， P72参考Rmin= 2.23372.2.2 确定合适的回流比适宜回流比R=1.5Rmin= 3.4887 2.3操作压力计算 塔顶操作压力 PD=101.33+4=105.33 KPa 每层塔板压降 假设总实际板层数为42块时，塔低压力为Pw= pD+0.742=134.73 KPa2.4 塔顶、塔底温度确定2.4.1塔顶温度计算塔顶温度设为tD= 81.5 由乙醇的Antoine方程 (a) 由水的Antoine方程 (b) 以及 (c) 由（a）、(b) pA0 = =116.4877 KPa pB0 = =50.3229 KPa 代入(c)中 = =116.48770.8265+50.3229(1-0.8265) =96.2771+ 8.7310=105.0081 KPa p-p=105.13 -105.0081=0.1219 KPa 0.1219/105.13=0.0011 ( 1%) 所以假设成立。塔顶温度为 tD= 81.52.4.2塔底温度计算假设总实际板层数为NT=41块时，塔低压力为Pw= pD+0.742=134.73 KPa塔底温度设为tD= 108.1 由乙醇的Antoine方程 (a) 由水的Antoine方程 (b) 以及 (c) 由（a）、(b) pA0 =301.4251 KPa pB0 =135.3271 KPa 代入(c)中 = =301.42510.0001174+135.3271(1-0.0001174) =135.3146 KPa p-p=135.3146 -134.73=0.5846KPa 0.5846/134.73=0.00433 ( 1%) 所以假设成立。塔底温度为 tW= 108.1平均温度 94.82.5 平均相对挥发度的计算塔顶相对挥发度：D= 116.6859/51.1233 =2.2824 KPa塔低相对挥发度：W= 233.64/101.33 =2.207 KPa = 2.24442.6 物料衡算由：和 得：W=211.7686 kmol/h S=137.7559 kmol/h F=104.7022 kmol/h2.4 回收率 乙醇的回收率 水的回收率 2.7确定理论板数由简捷法公式已知、，求得=12.098由吉利兰图可得：因为 得又因为 所以理论塔板数N=22 (不包括再沸器）