【《年产甲氧甲基醚10万吨的物料衡算计算案例》1100字】

年产甲氧甲基醚10万吨的物料衡算计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u12730年产甲氧甲基醚10万吨的物料衡算计算案例 1121351.1汽化塔设备物料衡算 1275671.2合成塔物料衡算 3242211.3精馏塔物料衡算 3305791.4回收塔物料衡算 51.1汽化塔设备物料衡算年产甲氧甲基醚10万吨，转化率为78%，选择性100%，甲氧甲基醚产品纯度为99.9%。原料甲醇流量为：(100000000*99.9%*2*32.04/(46.07*365*24))/(78%*90%)=22595.84kg/h已知F’=22595.84kg/h，XF进料平均相对分子质量M平均=83.50%*32.04+16.50%*18.02=29.73kg/kmol则进料摩尔流量为F=22595.84/29.73=760.03kmol/h总物料F=D+W①易挥发组分②由①②得：D=645.67kmol/hW=114.37kmol/h塔顶产品平均相对分子质量M=32.04塔顶产品质量流量D=塔釜产品平均相对分子质量M=32.04*0.2818%+18.02*(1-0.2818%)=18.06kg/kmol塔釜产品质量流量W=表2汽化塔物料衡算表进料F/(kmol/h)塔顶D/(kmol/h)塔釜W/(kmol/h)物料760.03645.67114.37组成81.50%81.50%81.50%表3甲醇-水平衡时的t-x-y数据[20]平衡温度t10092.990.388.985.081.678.076.771.872.771.370.068.066.964.7液相甲醇x05.317.679.2611.1520.8328.1831.3346.2052.9259.3768.4985.6287.41100气相甲醇y028.3440.0141.5354.5562.7367.7569.1877.5679.7181.8384.9289.6291.94100泡点进料q=1，③④⑤⑥根据③④⑤⑥得：tLD=65.01℃，tVD=65.18℃，tw=99.62℃，tF=68.25℃用作图法求最小回流比Rmin，向平衡线作切线，交轴于(0，29.22%)Rmin=2.36操作回流比可取为最小回流比的1.1-2.0倍R=1.3Rmin=1.3*2.36=1.07L=RD=1.07*645.67=1982.21kmol/hL’=L+qF=1982.21+760.03=2742.24kmol/hV’=V=(R+1)D=(1.07+1)*645.67=2627.88kmol/h表4汽化塔物料衡算表物料流量(kmol/h)物料流量(kmol/h)进料F760.03精馏段上升蒸汽V2627.88塔顶产品D645.67提馏段上升蒸汽V’2627.88塔底残液W114.37精馏段下降蒸汽L1982.21提馏段下降蒸汽L’2742.241.2合成塔物料衡算进塔甲醇蒸汽流量D’=由反应式转化率为80%，选择性为99%则生成甲氧甲基醚的出塔流量为D=161.42*98.24%*80%*99%/2=未反应的甲醇出塔流量为N出塔水的流量为N1.3精馏塔物料衡算已知进料F’=62.80+31.72+66.27=160.79kmol/h进料平均相对分子质量Mxxx总物料F=D+W①易挥发组分②由①②得：D=62.55kmol/hW=98.24kmol/h表5甲氧甲基醚-甲醇平衡时的t-x-y数据平衡温度/℃32.904050607080液相甲氧甲基醚x/mol%100.081.561.646.835.326.4气相甲氧甲基醚y/mol%100.099.297.394.389.581.0平衡温度/℃90100110120液相甲氧甲基醚x/mol%19.111.17.91.3气相甲氧甲基醚y/mol%71.661.144.221.9采用泡点进料q=1，由汽液平衡数据得用内插法求得进料温度为tF=56.28℃此温度下，R=1.2RL=RD=1.7*62.55=231.44kmol/hL’=L+qF=231.44+160.79=392.23kmol/hV’=V=(R+1)D=(3.7+1)*62.55=293.99kmol/h表6精馏塔物料衡算表物料流量(kmol/h)物料流量(kmol/h)进料F160.79精馏段上升蒸汽V291.99塔顶产品D62.55提馏段上升蒸汽V’291.99塔底残液W98.24精馏段下降蒸汽L231.44提馏段下降蒸汽L’392.231.4回收塔物料衡算回收塔的原料液来源于汽化塔、精馏塔的釜残液。进料F=114.37+98.24=212.61kmol/h其中甲醇含量为114.37*0.2818%+31.72=32.04kmol/h则甲醇的摩尔分率即进料组成xF=32.04/212.61=15.07%总物料F=D+W①易挥发组分②由①②得：D=32.68kmol/hW=179.93kmol/h进料M塔顶产品M=32.04*96.5%+18.02*(1-96.5%)=31.55kg/kmol塔釜产品M=32.04*0.2818%+18.02*(1-0.2818%)=18.06kg/kmol则质量流量D’=31.55*32.68=1031.05kg/hW’=18.06*179.93=3249.54kg/hF’=D’+W’=1031.05+3249.54=4280.59kg/h操作压力为0.02MPa，泡点进料q=1，表7甲醇-水平衡时的t-x-y数据平衡温度t/℃28.530354045505560.07甲醇饱和蒸汽压/KPa2021.5727.6335.0944.1755.1368.2984.20水的饱和蒸汽压/KPa1.964.255.817.389.8612.3416.1320液相甲醇x/%100.090.9465.0145.5529.5617.907.420气相甲醇y/%100.098.0789.8479.9265.2849.3425.340得进料液温度tF=51.35℃51.35℃下，甲醇的饱和蒸汽压，水的饱和蒸气压R=1.4Rmin=1.4*1.82=2.548L=RD=2.548*32.68=81.27kmol/hL’=L+qF=81.27+212.61=295.88kmol/h