段操作线方程和提馏段操作线方程用图解法所得理论塔板数为16块,其中第12块为进料板,精馏段的理论塔板数为12块。提馏段的理论塔板数为4块。
得图如下:
f图11理论塔板数图解
15精馏塔的塔顶、进料板、塔釜温度、全塔效率的确定
151全塔的相对平均挥发度的计算
常压下乙醇和水的气液平衡数据
表13乙醇水系统txy数据
沸点t℃
乙醇摩尔数
气相
液相
999998997995992990987597659589138798528375823
0004004005012023031039079161416741126417412575
00530510771572903725451876163429923916474951675574
根据乙醇水体系的相平衡数据可得:
沸点t℃
8281380680179857957927895787578678478277827815
乙醇相对分子质量:46;水相对分子质量:18
乙醇摩尔数
气相
液相
273
5644
3324
5878
4209
6222
4892
6470
5268
6628
6102
7029
6564
7271
6892
7469
7236
7693
7599
7926
7982
8183
8387
8491
8597
8640
8941
8941
fy1xD086y130495
x1067
td7816C塔顶第一块板
x130140tf8361C加料版
y160103
x16001tW993C塔底
由相平衡方程式(13)和(14)得
由此式可求得
1302
13602
161137
精馏段的相对平均挥发度:113426提馏段的相对平均挥发度:1316827
精馏段的平均温度:
tm
td
tf2
809C
提馏段的平均温度:
tm
tw
tf2
915C
温度(℃)20
30
水的粘度10020802
400662
表14乙醇和水的粘度
500592
600469
700400
(mpas)
乙醇的粘度122
100
083
069
038
048
(mpas)
800330
045
900318
0351
1000248
0305
1100259
0262
在8090C时,根据上图可知对应的x0375,由《化工原理课本附录十二(液体粘度共线图)》查
得u乙醇042mpasx105y138
在915C时,根据上图可知对应的x0041,由《化工原理课本附录十二(液体粘度共线图)》查
得u乙醇0365mpasx105y138
因为:
粘度Lxiuli
所以:精馏段的平均粘度:uL03750421037503290363mpas
提馏段的平均粘度:uL004103651004103080311mpas
f用奥康奈尔法计算全塔效率ET049uL024511得:精馏段的全塔效率:ET0494260363024511484
提馏段的全塔效率:ET0498270311024511428
3实际塔板数的计算
根据公式:
NP
NTET
得:
精馏段的塔板数
NP
12484
2479
取整25块,考虑安全系数加一块为26块
提馏段的塔板数:
NP
4428
935
取十块,考虑安全系数加一块为11块。
故进料板为27块,实际塔板数37块。
16精馏塔主体尺寸的确定
(1r