2．物料衡算2.1生产规模年生产能力：100000t／y年连续工作日:280d／y连续每小时产量：根据设计任务，医用酒精的年生产能力100000t／y全年365d，除去机械维修、节假日等，实际连续工作日280d每昼夜24h连续生产，则每小时生产能力：1490024280100000Pkg/h蒸馏过程采用气相过塔两塔蒸馏流程，塔底采用直接蒸汽加热，压力为0.12MPa，温度为104℃。设蒸汽总损耗0.25%，其中精馏和粗馏各占一半，在粗馏和精馏损耗中，设备的蒸汽渗漏损耗和废酒糟带走的酒精各占一半，两外提取杂醇油带走的酒精又占成品酒精总量0.48%2.2各塔物料衡算图2粗馏塔物料进出Fig.2Figureoutcrudedistillationcolumnmaterials对整个粗馏塔进行全塔总物料衡算；00WLSFwlWxLxxF00式中F0——发酵缪蒸汽量，kg/h；0x——发酵缪中酒精摩尔分率S——加热蒸汽量，kg/h；L——上升蒸汽量，kg/h；lx——上升蒸汽的摩尔分率W0——废液量，kg/h；0wx——废液中的摩尔分率粗馏塔热量衡算：WLsFWILISIIF0式中：FI——成熟缪的热焓，kJ/kg；sI——加热蒸汽的热焓，kJ/kg；WI——废液的热焓，kJ/kg；LI——上升酒精蒸汽的热焓，kJ/kg；图2精馏塔物料进出Fig.2Figureoutdistillationcolumnmaterials现在以每小时成品酒精的产量为基准，对整个精馏塔进行总物料衡算如下：''0VPWPVQVF其中PRQV)1(故：''0VPWPVFppwpfxVxPWxPxFx'''式中F——粗酒精蒸汽量，kg/h；V0——加热蒸汽量，kg/h；V——塔顶上升的酒精蒸汽量，kg/h；V’——酒精蒸汽渗漏损失量，kg/h；Q——回流入塔的冷凝酒精量，kg/h；P’——杂醇酒精蒸汽量，kg/h；P——成品酒精量，kg/h；W——废液量，kg/h；R——回流比。精馏塔热量衡算：''''0qIVIPWIPIVIQIIVFIvpwpvqsf式中fI——粗酒精蒸汽的热焓，kJ/kg；sI——加热蒸汽的热焓，kJ/kg；qI——回流液的热焓，kJ/kg；vI——上升酒精蒸汽的热焓，kJ/kg；pI——成品酒精的热焓，kJ/kg；'pI——杂醇酒精的热焓，kJ/kg；wI——废液的热焓，kJ/kg；'q——热损失，kJ/h.加热蒸汽：压力为0.3MPa（绝对），其热焓：Is=2723(kJ/kg)成熟缪：酒精含量：（摩尔分数）（质量分数）体积分数）77.3%1.9%(120x，温度：80℃比热：cpC,=4.174kJ/kg.℃，热焓：334175.480FIkJ/kg成品酒精：P=14900kg/h，酒精含量：px=95%(气相中酒精质量分数)=88.13%（气相中酒精分子摩尔分数），温度：78.3℃=351.45K，比热：3.35kJ/kg.℃热焓:35.33.78pIkJ/kg进料层气相酒精浓度：y0=xf=49.18%(质量分数)=27.5%（摩尔分数）与之相平衡的液相浓度x0=5.3%（摩尔分数），则最小回流比：7.23.55.275.2713.88min000xyyxRp取最适宜的回流比:5.37.23.13.1minRR则上升酒精蒸汽量：6705014900)5.31()1(PRVkg/h酒精浓度与成品酒精相同，温度为351.45K，其热焓为Iv=1187kJ/kg回流冷凝酒精量:67050VQkg/h262pqIIkJ/kg废液：一般精馏塔塔底压力为0.12MPa（绝对），相对应温度为377.15K，比热容为4.178kJ/kg.K，其热焓Iw=435kJ/kg杂醇酒精：含量60%（质量分数，下同），其中杂醇油含量为45%，含酒精量55%，则杂醇酒精中酒精含量：%33%10055.06.0'px,杂醇酒精中带走的酒精占成品酒精的0.48%，则：ppPxxP0048.0''杂醇酒精蒸汽量：2101490033950048.00048.0''PxxPppkg/h杂醇酒精的温度354.15K，比热为4.10kJ/kg.K,其热焓33210.481'PIkJ/kg精馏酒精蒸汽渗漏损耗和废液带走酒精损耗为40.22081.04757100125.0'wpWxxVkg/h53.295.040.240.2'pxVkg/h热损失按每100kg成品酒精24166kJ计算，则：36000001001490024166kJ/h将已知数据代入ppwpfxVxPWxPxFx'''则得：4.2213.8814900)0048.01(5.27F解得：47980Fkg/h热焓：1975fIkJ/kg根据工艺设计，粗馏塔的上升蒸汽量等于精馏塔的粗酒精蒸汽量，即:47980FLkg/h1975fLIIkJ/kg根据精馏塔和粗馏塔的损耗各占一半，可知粗馏塔的损耗80.400wxWkg/h将已知数据代入wlWxLxxF0080.45.2728.322016.40F解得：3499880Fkg/h将已知数据代入00WLSF和WLsFWILISIIF0则00435197547980272333434998847980349988WSWS解方程组得:349572477440WSkg/h粗塔废液酒精的含量：%10034957280.4wox1.37×10-5将已知数据代入''''0qIVIPWIPIVIQIIVFIvpwpvqsf和''0VPWPVF则36...
