化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计示例

化工原理课程设计任务书 一 设计题目： 乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计 二 任务要求 设计一连续筛板浮阀精馏塔以分乙醇和水 具体工艺参数如下： 原料加料量 F＝100kmol/h 进料组成 xF＝273 馏出液组成 xD＝0.831 釜液组成 xw＝0.012 塔顶压力 p＝100kpa 单板压降 ≤0.7 kPa 2 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。 第三章 精馏塔的工艺计算 3.1物料衡算 3.1.1原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率 乙醇的摩尔质量 4 6 .0 7/AMkg kmol 水的摩尔质量 1 8 .0 2/BMkg kmol 原料加料量 F＝100kmol/h 进料组成 xF＝0.275 馏出液组成 xD＝0.843 釜液组成 xw＝0.013 塔顶压力 p＝100kpa 单板压降 ≤0.7 kPa 1 0 .2 7 34 6 .0 710 .2 7 31 8 .0 22 5 .7 0/FFFMxMxMkg kmol乙醇 水（） 0 .8 3 14 6 .0 710 .8 3 11 8 .0 24 1 .6 0/DMkg kmol 0 .0 1 24 6 .0 710 .0 1 21 8 .0 21 8 .3 6/WMkg kmol 3.1.2物料衡算 精馏塔二元系物料 0 .2 7 30 .0 1 20 .3 1 90 .8 3 10 .0 1 2FWDWxxDFxx FDWFDWFxDxWx 1 0 01 0 00 .2 7 30 .8 3 10 .0 1 2 1D WDW 解得：D=31.6/kmol h W=68.4/kmol h 精馏段：L=RD=2.36×31.6=74.51 kmol/h V=（R+1）D=（2.36+1）×31.6=106.08kmol/h 提馏段：L =L+qF=74.51+100=174.51 kmol/h V =V+(q－1)F=V=106.08 kmol/h 3.2回流比的确定 3.2.1平均相对挥发度的计算 查[1]由相平衡方程1(1 )xyx  得(1)(1)y xx y 由常压下乙醇 -水溶液的平衡数据 x 0.18 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 y 0.51 0.525 0.551 0.575 0.595 0.61 x 0.45 0.55 0.5 0.6 0.65 0.7 y 0.635 0.678 0.678 0.697 0.725 0.755 由道尔顿分压定律 iypp及AAAiBBBPxPx 得 11ABABiABAByyyyxxxx 将上表数据代入 得： 序号 1 2 3 4 5 3.6815 3.1569 2.7254 2.3501 2.1263 序号 6 7 8 9 10 1.9155 1.7228 1.5408 1.4196 1.3207 则 '10123103.04  … 则 平衡线方程：3.043.041113.04 11 2.04xxxyxxx 3.2....