化工课程设计---分离涤纶树脂工段的中性甲醇水溶液连续精馏装置.doc

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=0.97037nt=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(5） 阻力校核 1.精馏段 操作速度 查图3-18得2. 提馏段：操作速度：查318得（6） 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（7） 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=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