乙醇-水溶液精馏课程设计(10)

温度由99.91℃到30℃的热量变化

Q2?L2CPWtD?L2CP1t1?8.490*3600*4.24*99.91?8.490*3600*4.173*30?9121166KJ/h回流液的焓HR

注：此为泡点回流，据t-x-y图差得此时组成下的泡点tD，用内差法求得回流液组成下的t?D，

查得t?D=78.15

此温度下：CP1?3.52KJ/(Kg?K) CP2?4.22KJ/(Kg?K)

CP?CP1xD?CP2(1?xD)?3.52*0.86?4.22*0.14?3.62KJ/?kg.K?

注：回流液组成与塔顶组成相同

QR?HR?L1CPt?D?7.292*3600*3.62*78.15?7426543kj/h 塔顶馏出液的焓HD

因馏出口与回流液口组成一样，所以CP?3.62KJ/?kg.K? QD?HD?DCPtD?0.1169*42.85*3600*3.62*78.21?1418.20kj/h

冷凝器消耗的热量QC

QC?QV?QR?QD?2678339185?7426543?1418.20?260405957kj/h

进料口的热量QF

t温度下，即 84.97℃

CP1?3.64KJ/(Kg.K) CP2?4.253KJ/(Kg.K)

CPF?CP1xF?CP2(1?xF)?3.54*0.115?4.25*0.885?4.17KJ/(Kg..K) t2=25℃温度下

CP3?2.49KJ/(Kg.K) Cp4?4.1875KJ/(Kg.K)

CP2?CP3xF?CP4(1?xF)?2.59*0.115?4.174*0.885?3.99KJ/(Kg.K)

QF?FMLFCPWtF?FMLFCP2t2?0.8679*21.22*3600*4.24*84.97?0.8679*21.22*3600*3.99*?30499795KJ/h塔釜残液的焓QW

QW?WCPtW?0.7510*18.01*4.24*3600*99.91?20626758kj/h

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6.2附属设备的选型

6.2.1再沸器

塔釜热损失为10%, 则??0.9

设再沸器损失能量Q损=0.1QB

QB?QF?QC?QW?QD?Q损

加热器实际热负荷

0.9QB?QC?QW?QD?QF?260405957?20626758?1418.20?20501445?219279172kj/h

QB?243643525kj/h

。C饱和水蒸气加热，传热系数取K=2926J/(m2.h.oC) 再沸器的选型：选用120。。C?99.91OC 水蒸气：120C?120OC 料液温度： 84.97

加热水蒸气的汽化热：r=2259.5 kJ/kmol

2.436*108?1.078*105kg/h 水蒸气的用量m水= QB/ r=

2259.5查表得水蒸气温度为t=120℃取k=650（w/m2×k）则再沸器的传热面为:由

mCP?t?KA?t 其中Cp=4.187Kj/(kg.h)得A=147 m2

选取型号为：G.CH800-6-70

6.2.2塔顶回流冷凝器

有机物蒸汽冷凝器设计选用的总体传热系数一般范围为500—1500KCal/(m?h?℃) 本设计取K=700KCal/(m?h?℃)=2926KJ/(m?h?℃) 出料液温度：78.21C(饱和气)?78.21C（饱和液）

222。O。O冷却水温度： 20C?35C

逆流操作：△t1=58.21 ℃ △t2=43.21℃

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?tm??t1??t258.21?43.21。C

??45.98?t158.21LnLn?t243.21A?QC/K?tm?38817481.54（/2926?45.98）?288.52m2

选用设备型号：G500I-16-40

6.2.3、塔顶产品冷凝器

。C?30OC 出料液温度：78.21。C?35OC 冷却水温度： 20逆流操作：△t1=43.21 ℃ △t2=10℃ ?tm??t1??t243.21?10。C

??22.01?t143.21LnLn?t210A?Q1/K?tm?10561460（/2926?22.01）?164.00m2

选用列管式换热器。

6.2.4、塔底产品冷凝器

。O出料液温度：99.91C?30C

。O冷却水温度： 20C?35C

逆流操作：△t1=64.91 ℃ △t2=10℃ ?tm??t1??t264.91?10。C

??29.36?t164.91LnLn?t210A?Q2/K?tm?9121166（/2926?29.36）?106.17m2

选用列管式换热器。

6.2.5、原料预热器

原料液由25℃加热到84.97℃，假设加热蒸汽进口温度为130℃，出口温度为60℃，逆流冷凝，取传热系数取K=700KCal/(m?h?℃)=2926KJ/(m?h?℃)

22。O加热蒸汽温度： 130C?60C

。O原料液温度：25C?84.97C

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逆流操作：△t1=35 ℃ △t2=45.03℃ ?tm??t2??t1Ln?t2?45.03?3545.?39.80。C ?tLn03135A?QF/K?tm?30499795（/2926?39.80）?261.902

选用U型管换热器。

6.2.6、蒸汽喷出器

蒸汽喷出器可用蒸汽喷射式泵。

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第七章 设计评述

化工原理课程设计是一个综合性和实践性很强的学习环节，是理论联系实际的桥梁，同时也是我们在学习化工设计基础只是过程的初次尝试。本次课程设计要求我们综合运用基础知识，独立思考。要做好课程设计，不仅要了解工程设计的基本内容，掌握设计的程序和方法，还要求有缝隙和解决工程实际问题的能力。

此次设计学到的真的很多。对于我们设计的乙醇-水溶液连续精馏，让自己对于浮阀塔的连续精馏有了一定的认识，至少对于浮阀塔精馏设备有了基础的了解，对于溶液连续精馏的工艺流程有了一定认识。在此次设计过程中，知道了查取数据及取合适数据的重要性，在选取设备时都是需要不断地核算，核算是否符合生产要求及其安全要求，才能选出适合的设备。在计算过程中需及其的认真，某个地方错了可能就得全部重来算一遍。当然在进行设计时分析、思考是很关键的，如何计算，选用何种计算公式都得通过认真思考。

本次设计心得有以下几点：

1、 数据的查取：尽可能保证数据的来源具有一定的可靠性；

2、 数据的单位：各公式计算时单位的要求及加和时单位的一致性；

3、 耐心和细心：需计算数据多、计算的繁琐都需要有一定的耐心和细心；

4、 清晰的思路：计算的公式特别多，各符号代表的意义及对应的数据一定得很清楚。

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