化工热力学大作业---乙醇与水物性分析

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乙醇-水

乙醇-水

化学化工学院《化工原理》课程设计设计题目乙醇—水精馏搭的设计学生姓名班级学号指导教师姓名化学化工学院设计题目乙醇—水精馏塔的设计设计条件及任务:设计体系:乙醇—水体系设计条件:1.进精馏塔料液含乙醇25%(质量)。

2.产品含量不得低于94% (质量)。

3.残液中乙醇含量不高于0.1%(质量)。

4.生产能力:日产(24小时)20吨94%(质量)的乙醇产品。

操作条件:精馏塔顶压力 4kPa(表压)进料状况q=1回流比R/R min=1.3单板压降不大于0.7kPa加热蒸汽压力低压蒸汽设备型式筛板塔设计内容一.设计方案的确定及流程说明(一)分离方式的选择待分离的体系为乙醇-水体系,对于均相混合物的分离,采用简单的机械分离过程是没有用的,必须采用传质分离过程才能将其分开,而由于乙醇和水可以以任意比例互溶,溶解度很大,一般不能采用萃取操作将其分离,因此最终选用精馏作为分离乙醇和水的方法(二)选塔依据筛板塔是现今应用最广泛的一种塔型,设计比较成熟,具体优点如下:1)结构简单,金属耗量少,造价低廉2)气提压降小,板上液面落差也较小3)塔板效率较高4)改进的大孔筛板能提高气速和生产能力(三)塔压精馏可以在减压、常压、加压的条件下进行,常压下为气态或泡点为室温的混合物,可以采用加压精馏;常压下泡点为室温至150℃左右的混合液,一般采用常压精馏;对于常压下泡点较高或热敏性物质,宜采用减压精馏,以降低操作温度。

乙醇和水的沸点分别为78℃和100℃,因此采用常压精馏,塔顶压力为(101.3+4)kPa。

(四)进料状态进料状态分五种,包括冷夜进料、泡点进料、气液混合进料、饱和蒸汽进料、过热蒸汽进料。

在实际生产中,以接近泡点的冷进料和泡点进料者居多,泡点进料时精馏段和提馏段的塔径相同,无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易,因此选择加料方式为泡点进料。

(五)塔釜加热方式一般塔釜都设置再沸器,输入一定热量使部分液体气化,产生上升蒸汽,使精馏过程得以进行,大多数情况下均采用间接加热,但是对于塔内重组分是水的体系来说,由于水将作为塔釜产品从塔底排除,此时就可以省去一个再沸器,采用直接蒸汽加热的方式来对塔釜加热,本体系中乙醇为轻组分,水为重组分,因此可采用直接蒸汽加热,提供的蒸汽压力为101.3KPa (表压),可作为加热的热源。

化工原理课程设计——乙醇跟水精馏

化工原理课程设计——乙醇跟水精馏

化工原理一、设计题目板式精馏塔的设计二、设计任务:乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计三、工艺条件生产负荷(按每年7200小时计算):6、7、8、9、10、11、12万吨/年进料热状况:自选回流比:自选加热蒸汽:低压蒸汽单板压降:≤0.7Kpa工艺参数组成浓度(乙醇mol%)塔顶78加料板28塔底0.04四、设计内容1.确定精馏装置流程,绘出流程示意图。

2.工艺参数的确定基础数据的查取及估算,工艺过程的物料衡算及热量衡算,理论塔板数,塔板效率,实际塔板数等。

3.主要设备的工艺尺寸计算板间距,塔径,塔高,溢流装置,塔盘布置等。

4.流体力学计算流体力学验算,操作负荷性能图及操作弹性。

5.主要附属设备设计计算及选型塔顶全凝器设计计算:热负荷,载热体用量,选型及流体力学计算。

料液泵设计计算:流程计算及选型。

管径计算。

五、设计结果总汇六、主要符号说明七、参考文献八、图纸要求1、工艺流程图一张(A2 图纸)2、主要设备工艺条件图(A2图纸)目录前言 (4)1概述 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2设计说明书 (7)2.1 流程简介 (7)2.2 工艺参数选择 (8)3 工艺计算 (10)3.1物料衡算 (10)3.2理论塔板数的计算 (10)3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (10)如表3-1 (10)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3 平衡线 (11)3.2.4 回流比 (12)3.2.5 操作线方程 (12)3.2.6 理论板数的计算 (13)3.3 实际塔板数的计算 (13)3.3.1全塔效率ET (13)3.3.2 实际板数NE (14)4塔的结构计算 (15)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (15)4.1.1平均分子量的计算 (15)4.1.2 平均密度的计算 (16)4.2塔高的计算 (17)4.3塔径的计算 (17)4.3.1 初步计算塔径 (18)4.3.2 塔径的圆整 (19)4.4塔板结构参数的确定 (19)4.4.1溢流装置的设计 (19)4.4.2塔盘布置(如图4-4) (19)4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (20)4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (21)5 精馏塔的流体力学性能验算 (22)5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (22)5.1.1液沫夹带校核 (22)5.2.2塔板阻力校核 (23)5.2.3溢流液泛条件的校核 (25)5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (25)5.2.5 漏液限校核 (25)5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (26)5.3 塔结构数据汇总 (28)6 塔的总体结构 (30)7 辅助设备的选择 (31)7.1塔顶冷凝器的选择 (31)7.2塔底再沸器的选择 (31)7.3管道设计与选择 (33)7.4 泵的选型 (34)7.5 辅助设备总汇................................................................................................................ .. 34前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物,其中大部分是均相混合物。

实验5精馏(乙醇—水)

实验5精馏(乙醇—水)

实验五:精馏(乙醇—水)分离一、实验目的:1、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

2、了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况。

3、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。

4、测定部分回流时的全塔效率。

5、测定全塔的浓度或温度分布。

6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数二、基本原理1.在板式蒸馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,气液两相在塔板上接触,实现传质、传热过程而达到分离的目的。

如果在每层塔板上,上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态,则该塔板称之为理论塔板。

然而在实际操做过程中由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。

因此,完成一定的分离任务,精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。

对于双组分混合液的蒸馏,若已知汽液平衡数据,测得塔顶流出液组成Xd、釜残液组成Xw ,液料组成Xf及回流比R和进料状态,就可用图解法在y-x图上,或用其他方法求出理论塔板数Nt。

精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比,既: Et=Nt/N 影响塔板效率的因素很多,大致可归结为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构以及塔的操作条件等。

由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前塔板效率仍以实验测定给出。

2.精馏塔的单板效率Em可以根据气相(或液相)通过测定塔板的浓度变化进行计算。

若以液相浓度变化计算,则为: E ml=(X n-1-X n) / (X n-1- X n*)若以气相浓度变化计算,则为: E mv=(Y n-Y n+1) / ( Y n*-Y n-1) 式中:Xn-1-----第n-1块板下降的液体组成,摩尔分率;Xn-------第n块板下降的液体组成,摩尔分率;X n*------第n块板上与升蒸汽Yn相平衡的液相组成,摩尔分率;Yn+1-----第n+1块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Yn-------第n块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Y n*------第n块板上与下降液体Xn相平衡的气相组成,摩尔分率。

乙醇-水精馏实验报告

乙醇-水精馏实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除乙醇-水精馏实验报告篇一:精馏法分离乙醇—水报告化工基础实验报告精馏法分离乙醇—水体系姓名:李伟峰学号:系别:_____化学工程系______专业:石油加工生产技术年级:20XX级同组人:_赖仪凤,周春丹,陈茂飞,李伟勇指导教师:_____陈少峰,梁燕,________20XX年11月13一、实验目的(1)熟悉板式塔的结构及精馏流程;(2)理论联系实际,掌握精馏塔的操作;(3)学会精馏塔塔效率的测定方法。

(4)了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程。

(5)掌握精馏过程的基本操作及调节方法。

(6)掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。

(7)掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素。

(8)掌握用图解法求取理论板数的方法。

二.实验方法本实验采用精馏法对乙醇—水混合液进行分离提纯,通过对全回流和部分回流条件下各参数的测定,进而由图解法求取其理论塔板数,确定出最适宜的精馏分离操作条件,并采用等板高度(heTp)来表示其分离能力。

1.实验装置与流程本实验装置的主体设备是填料精馏塔,配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、进料泵和一些测量、控制仪表。

精馏装置由板式精馏塔主体(包括塔釜、塔身和塔顶冷凝器)、加料系统,产品贮槽及测量仪表所组成。

本精馏装置所采用的精馏塔为筛板塔,塔内径为50mm,塔板15块,板间距为100mm,开孔率4-6%、降液管管径φ14*2;塔釜以2支1kw的电加热棒进行加热,其中一支是常加热,而另一支通过自耦变压器可在0~1kw范围内调节;塔顶为盘管式冷凝器,上升蒸汽在盘管外冷凝,冷凝液流至分配器储槽,一部分回流至塔内,一部分作为产品输出。

料液由泵输送,经转子流量计计量后加入塔内。

本实验料液为乙醇溶液,由进料泵打入塔内,釜内液体由电加热器加热汽化,经填料层内填料完成传质传热过程,进入盘管式换热器管程,壳层的冷却水全部冷凝成液体,再从集液器流出,一部分作为回流液从塔顶流入塔内,另一部分作为产品馏出,进入产品贮罐;残液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。

化工原理课程设计(乙醇和水的分离)

化工原理课程设计(乙醇和水的分离)

化工原理课程设计课题名称乙醇-水分离过程筛板精馏塔设计院系可再生能源学院班级应用化学0901班学号1091100128学生姓名蔡文震指导老师覃吴设计周数 1目录一、化工原理课程设计任务书 (4)1.1设计题目 (4)1.2原始数据及条件: (4)二、塔板工艺设计 (4)2.1精馏塔全塔物料衡算 (4)2.2乙醇和水的物性参数计算 (5)2.2.1 温度 (5)2.2.2 密度 (6)2.2.3相对挥发度 (9)2.2.4混合物的黏度 (9)2.2.5混合液体的表面张力 (9)2.3塔板的计算 (10)2.3.1 q、精馏段、提留段方程计算 (10)2.3.2理论塔板计算 (12)2.3.3实际塔板计算 (12)2.4操作压力的计算 (13)三、塔体的工艺尺寸计算 (13)3.1塔径的初步计算 (13)3.1.1气液相体积流量计算 (13)3.1.2塔径计算 (13)3.2塔体有效高度的计算 (15)3.3精馏塔的塔高计算 (16)3.4溢流装置 (16)3.4.1堰长 (16)3.4.2溢流堰高度 (16)3.4.3弓形降液管宽度和截面积 (17)3.5塔板布置 (17)3.5.1塔板的分块 (17)3.5.2边缘区宽度的确定 (18)3.5.3开孔区面积计算 (18)3.5.4筛孔计算及其排列 (18)四、筛板的流体力学验算 (19)4.1塔板压降 (19)4.1.1干板阻力 (19)4.1.2气体通过液层的阻力 (19)4.1.3液体表面张力的阻力(很小可以忽略不计) (20)4.1.4气体通过每层板的压降 (20)4.2液沫夹带 (20)4.3漏液 (21)4.4液泛 (21)五、塔板负荷性能图 (22)5.1漏液线 (22)5.2液沫夹带线 (22)5.3液相负荷下限线 (24)5.4液相负荷上限线 (24)5.5液泛线 (24)5.6图表汇总及负荷曲线图 (26)六、主要工艺接管尺寸的计算和选取 (26)七、课程设计总结 (27)八、参考文献 (28)一、化工原理课程设计任务书1.1设计题目分离乙醇一水筛板精馏塔的设计1.2原始数据及条件:生产能力:年处理乙醇一水混合液2.6万吨/年(约为87吨/天)。

乙醇水体系常压气液平衡实验报告

乙醇水体系常压气液平衡实验报告

乙醇水体系常压气液平衡实验报告今天咱们聊聊一个非常有趣的话题,乙醇和水的气液平衡实验。

说到这,可能有些小伙伴会觉得这听起来有点儿专业,其实不然,咱们就像在喝酒,稍微扯一下就行了。

乙醇,大家都知道,它就是咱们喝的酒精,水嘛,日常生活中随处可见。

把这两者混合在一起,会发生什么呢?真是太好玩了,等着你们看哦。

实验开始前,咱们得准备一些东西。

实验器材要齐全,别的倒无所谓,但一定要有一个玻璃烧瓶,这可真是必备之物。

然后再准备好乙醇和水,最好是纯的,没杂质那种。

别小看这两样,配比得当,能让整个实验的结果就像调酒一样,妙不可言!为了让大家心里有个数,我推荐用体积比来测量,比如说一份乙醇加三份水,绝对能让你体验到气液平衡的奥妙。

把乙醇和水放进烧瓶里,摇一摇,让它们充分混合。

这个过程就像是你跟朋友一起喝酒,得有点互动才能好喝嘛。

别忘了,混合的时候要小心点,别让它们溅出来,毕竟这是实验,不是玩水枪。

混合完毕后,就得加热,慢慢加热,切记,火候得掌握好,就像炒菜一样,过了火就不好吃了。

在加热的过程中,咱们可以观察到气体慢慢冒出来,真的就像是小气泡在跳舞。

这个时候,实验的气氛越来越热烈,就像是在聚会一样,气氛一下子就起来了。

水和乙醇的气液平衡就开始形成,这时候得用一个冷凝器,把气体冷却,回流到液体中。

这个过程有点像咱们吃完饭后,喝一杯水,解解渴,又回到了起点。

然后,咱们就要开始测量气体的组成和压力。

这一步可关键了,得小心翼翼,确保数据的准确性。

气体的组成就像是朋友的性格,有的人爱玩,有的人稳重,咱们得搞清楚它们的比例,才能知道它们是怎么互相影响的。

根据气压和温度的变化,咱们可以计算出气液平衡的常数,真是让人感叹科学的魅力呀。

这时候,实验的结果出来了,大家一定好奇,结果究竟是什么。

经过一番折腾,咱们得到了乙醇和水的气液平衡图。

这可真是个大看点,图表上清清楚楚,明明白白地展示了不同温度下,气体和液体的比例。

看着图表,心里那叫一个舒服,像是把所有的秘密都揭开了。

化工原理课程设计报告乙醇_水精馏塔设计

化工原理课程设计报告乙醇_水精馏塔设计

大连民族学院化工原理课程设计说明书题目:乙醇—水连续精馏塔的设计设计人: 1104系别:生物工程班级:生物工程121班指导教师:老师设计日期:2014 年 10 月21 日~ 11月3日温馨提示:本设计有一小部分计算存在错误,但步骤应该没问题化工原理课程设计任务书一、设计题目乙醇—水精馏塔的设计。

二、设计任务及操作条件1.进精馏塔的料液含乙醇30%(质量),其余为水。

2.产品的乙醇含量不得低于92.5%(质量)。

3.残液中乙醇含量不得高于0.1%(质量)。

4.处理量为17500t/a,年生产时间为7200h。

5.操作条件(1)精馏塔顶端压强 4kPa(表压)。

(2)进料热状态泡点进料。

(3)回流比 R=2Rmin(4)加热蒸汽低压蒸汽。

(5)单板压降≯0.7kPa。

三、设备型式设备型式为筛板塔。

四、厂址厂址为大连地区。

五、设计内容1.设计方案的确定及流程说明2.塔的工艺计算3.塔和塔板主要工艺尺寸的设计(1)塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定。

(2)塔板的流体力学验算。

(3)塔板的负荷性能图。

4.设计结果概要或设计一览表5.辅助设备选型与计算6.生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图7.对本设计的评述或有关问题的分析讨论目录前言 (1)第一章概述 (1)1.1塔型选择 (1)1.2操作压强选择 (1)1.3进料热状态选择 (1)1.4加热方式 (2)1.5回流比的选择 (2)1.6精馏流程的确定 (2)第二章主要基础数据 (2)2.1水和乙醇的物理性质 (2)2.2常压下乙醇—水的气液平衡数据 (3)2.3 A,B,C—Antoine常数 (4)第三章设计计算 (4)3.1塔的物料衡算 (4)3.1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分率 (4)3.1.2 平均分子量 (4)3.1.3 物料衡算 (4)3.2塔板数的确定 (4)3.2.1 理论塔板数N的求取 (4)T的求取 (5)3.2.2 全塔效率ET3.2.3 实际塔板数N (6)3.3塔的工艺条件及物性数据计算 (6) (6)3.3.1操作压强Pm3.3.2温度t (6)m (6)3.3.3平均摩尔质量Mm3.3.4平均密度ρ (7)m3.3.5液体表面张力σ (8)m3.3.6液体粘度μ (8)Lm3.4气液负荷计算 (9)3.5塔和塔板主要工艺尺寸计算 (9)3.5.1塔径D (9)3.5.2溢流装置 (11)3.5.3塔板布置 (12)3.5.4筛孔数n与开孔率φ (13)3.5.5塔有效高度Z (13)3.5.6塔高计算 (13)3.6筛板的流体力学验算 (14) (14)3.6.1气体通过筛板压强降的液柱高度hp的验算 (15)3.6.2雾沫夹带量eV3.6.3漏液的验算 (15)3.6.4液泛的验算 (15)3.7塔板负荷性能图 (16)3.7.1雾沫夹带线(1) (16)3.7.2液泛线(2) (17)3.7.3液相负荷上限线(3) (18)3.7.4漏液线(气相负荷下限线)(4) (18)3.7.5液相负荷下限线(5) (18)3.8筛板塔的工艺设计计算结果总表 (20)3.9精馏塔附属设备选型与计算 (20)3.9.1冷凝器计算 (20)3.9.2预热器计算 (21)3.9.3各接管尺寸计算 (21)第四章设计评述与心得 (23)4.1设计中存在的问题及分析 (23)4.2设计心得 (23)参考文献 (24)前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物,其中大部分是均相混合物。

化工原理乙醇水课程设计汇总定稿版

化工原理乙醇水课程设计汇总定稿版

化⼯原理⼄醇⽔课程设计汇总定稿版化⼯原理⼄醇⽔课程设计汇总HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】化⼯原理课程设计分离⼄醇-⽔混合物精馏塔设计学院:化学⼯程学院专业:学号:姓名:指导教师:时间: 2012年6⽉13⽇星期三化⼯原理课程设计任务书⼀、设计题⽬:分离⼄醇-⽔混合物精馏塔设计⼆、原始数据:a)原料液组成:⼄醇 20 % 产品中:⼄醇含量≥94% 残液中≤4% b)⽣产能⼒:6万吨/年c)操作条件进料状态:⾃定操作压⼒:⾃定加热蒸汽压⼒:⾃定冷却⽔温度:⾃定三、设计说明书内容:a)概述b)流程的确定与说明c)塔板数的计算(板式塔);或填料层⾼度计算(填料塔)d) 塔径的计算e)1)塔板结构计算;a 塔板结构尺⼨的确定; b塔板的流体⼒学验算;c塔板的负荷性能图。

2)填料塔流体⼒学计算;a 压⼒降;b 喷淋密度计算f)其它(1)热量衡算—冷却⽔与加热蒸汽消耗量的计算(2)冷凝器与再沸器传热⾯的计算与选型(板式塔)(3)除沫器设计g)料液泵的选型h)计算结果⼀览表第⼀章课程设计报告内容⼀、精馏流程的确定⼄醇、⽔混合料液经原料预热器加热⾄泡点后,送⼊精馏塔。

塔顶上升蒸汽采⽤全凝器冷凝后,⼀部分作为回流,其余为塔顶产品经冷却器冷却后送⾄贮槽。

塔釜采⽤间接蒸汽向沸热器供热,塔底产品经冷却后送⼊贮槽。

⼆、塔的物料衡算(⼀) 料液及塔顶、塔底产品含⼄醇摩尔分数(⼆) 平均摩尔质量(三) 物料衡算总物料衡算 F W D =+易挥发组分物料衡算 F x W x D x F w D =+联⽴以上三式得三、塔板数的确定(⼀) 理论塔板数T N 的求取根据⼄醇、⽔的⽓液平衡数据作y-x 图⼄醇—⽔⽓液平衡数据⼄醇—⽔图解法求理论塔板数2. ⼄醇—⽔体系的平衡曲线有下凹部分,求最⼩回流⽐⾃a (,,,D D x x )作平衡线的切线并延长与y 轴相交,截距min 0.29561Dx R =+取操作回流⽐min 22 1.91 3.82R R ==?=故精馏段操作线⽅程 11+++=R x R Ry D即0.79250.1784y x =+3.作图法求理论塔板数T N 得18T N =(不包括再沸器)。

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化工热力学大作业
学院:化学化工学院
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指导老师:
1. 计算101.3kPa 下,乙醇(1)-水(2)体系汽液平衡数据
1)泡点温度和组成的计算
已知:平衡压力P ,液相组成x1,x2 ···xN
V
i s
i S i i i i P P x y ϕ
ϕγˆ= ∑=i i i y y y / 泡点温度T ,汽相组成y 1,y 2 ···y n 采用以下流程计算:
可得到泡点温度和组成
2)露点温度和组成的计算
已知P, 气相组成y1,y2…….yN ,
s i S i i V
i
i i P Py x ϕγϕˆ=
∑=i
i i i x x x / 露点温度T ,液相组成x 1,x 2 ···x n 采用以下流程计算:
可得到露点温度和组成
3)计算过程
运用化工软件Aspen计算
①选择模板为General with Metric Units;Run Type为物性分析(Property Analysis)
②组分为乙醇(C2H5OH,ETHANOL)和水(H2O)物性方法为NRTL
③乙醇及水的流率均设为50kmol/h初输入温度为25℃,压力为101.325KPa。

④设定可调变量为乙醇的摩尔分数,变化范围0—1,增量为0.05,则可取20个点。

⑤选择物性参数露点温度(TDEW)及泡点温度(TBUB),温度均为℃。

最后以乙醇摩尔分数为X坐标,露点温度(TDEW)及泡点温度(TBUB)为Y坐标,得到下表及下图。

NRTL活度系数模型
乙醇取不同摩尔分率时对应的不同泡点温度及露点温度表(NRTL)
露点温度及泡点温度图(NRTL)
⑥组分为乙醇(C2H5OH, ETHANOL)和水(H2O)物性方法改为WILSON。

WILSON活度系数模型
乙醇取不同摩尔分率时对应的不同泡点温度及露点温度表(WILSON)
露点温度及泡点温度图(WILSON)
由图可得,在X=0.9时泡点线与露点线相交,表明有共沸点。

共沸点的组成为乙醇摩尔分率0.9,水的摩尔分率0.1,共沸温度为78.15℃。

由图可得,在X=0.85时泡点线与露点线相交,表明有共沸点。

共沸点的组成为乙醇摩尔分率0.85,水的摩尔分率0.15,共沸温度为77.99℃。

③总结查表:
101.325KPa下,乙醇摩尔分率为0.8943有共沸点,共沸温度为78.15℃。

两者数据接近。

总结:
NRTL:相对误差%
.0
9.0(=
-
8943
.0/)
63
.0
8943
15
78
.
(=
.
78
-
%
15
15
78
/)
.
WILSON: %
.0(-
=
-
85
8943
.0
0.5
8943
.0/)
.
99
77
-
78
=
(-
%
15
2.0
.
.
78
15
/)
NRTL方程能够很准确的描述乙醇和水体系,但是Wilson方程误差较大。

从而也能够说明,Wilson方程不能够适用于部分互溶体系,NRTL方程能够很好地克服这点。

3.怎样才能从20wt%稀酒精得到无水乙醇以作为汽车燃料?
a)共沸精馏法
共沸精馏(恒沸精馏)工艺是在常压无法制取无水乙醇的情况下,通过向乙醇一水溶液添加夹带剂(如苯、环己烷、戊烷等)进行精馏的,夹带剂与乙醇溶液中的乙醇和水形成三元共沸物,可获得纯度很高的乙醇。

b)萃取精馏法
萃取精馏法是通过加入某种添加剂来改变原溶液中乙醇和水的相对挥发度,从而使原料的分离变得容易。

在乙醇水溶液中添加萃取剂(如乙二醇、醋酸钾、氯化钙、氯化钠、氯化铜、乙二醇的盐溶液等)可以改变其平衡曲线,从而可以使难分离物系转化为容易分离的物系、分离成本降低。

c)络合萃取蒸馏法制备无水乙醇
在萃取精馏的基础上,将可逆络合反应与常规的蒸馏技术相结合,研制了一种新型的复合分离技术,即可逆络合分离技术中的络合萃取蒸馏技术.
d)膜分离法
膜分离技术具有高效、节能、无污染的特点,是一种很有前景的新技术,分为渗透汽化和蒸气渗透。

渗透汽化利用膜对液体混合物中各组分溶解扩散性能的不同而实现其分离的,是膜分离技术的热点研究,适宜于用蒸馏法分离难以分离或不能分离的近沸物、共沸物。

e)分子筛吸附法
分子筛对H:O、NH,、H:S、CO:等高极性分子具有很强的亲和力,特别是对水,在低分压或低浓度、高温等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。

分子筛可用于高温吸附,用于乙醇脱水的典型分子筛为间隙通道的平均巾为0.3nm,水分子的书为0.28nm,能进入分子筛的内部被吸附;而乙醇分子由为0.44nm不能进入孔内,直接从外面流出不被吸附。

分子筛法自动化程度高,劳动强度小,产品质量好,无环境污染,适合大规模的工业化生产,但再生时能耗较高。

f)生物质吸附法
淀粉质、纤维素质等生物质对水都有一定的选择吸附性,研究表明,生物质选择性吸附水,起主要作用的是淀粉,纤维素、半纤维素等生物成分也有一定的吸附性能,但吸附容量较小;淀粉质吸附效果好,吸附容量能满足工业需要,美国用玉米粉作为燃料乙醇脱水的吸附剂。

引用文献:
1.作者:马晓建,吴勇,牛青川
题目:《无水乙醇制备的研究进展》
杂志:《现代化工》
摘要:介绍了采用精馏法、分子筛分离法、膜分离法和作物吸附法制备无水乙醇的方法及其近年来无水乙醇制备的新进展。

评述了这些方法的优缺点,并且指出如何改进产品质量和降低生产的能耗。

最后,展望了无水乙醇制备的发展前景,同时对我国无水乙醇研究与开发提出了一些建议。

2.作者:张成虎,秦艳飞
题目:《对工业化生产无水乙醇的探讨》
杂志:《酿酒科技》
摘要:工业生产中常用苯、环己烷、正戊烷等作夹带剂进行恒沸精馏生产无水乙醇。

夹带剂与酒精溶液中的乙醇、水形成新的三元恒沸物,可获得纯度很高的乙醇。

以环己烷作夹带剂生产无水乙醇,工艺中可增加2块塔板数,直接采用蒸汽加热,利用回收塔余馏
水加热原料,节能降耗。

(孙悟)
3.作者:孙德芳
题目:《减压精馏法制备无水乙醇的研究》
杂志:南京大学硕士论文
4.作者:赵辉,赵志刚
题目:《络合萃取蒸馏法制备无水乙醇的工业生产技术》
杂志:《西南民族学院学报·自然科学版》
摘要:介绍了利用络合分离技术获取无水醇的原理和工艺以及工业化生产装置。

5.作者:李浩
题目:《分子筛吸附法制无水乙醇的机理及工艺》
杂志:《山西化工》
摘要:阐述了分子筛吸附法制取无水乙醇过程中的脱水原理、吸附传质的机理, 介绍了水在3A 分子筛上的吸附等温曲线的模型。

对吸附过程、脱附过程的工艺条件, 以及整个工艺流程进行了探讨。

为实际设计和生产过程提供理论依据和指导。

6.作者:吴晓莉, 靖恋, 尹卓容
题目:《加盐萃取蒸馏生产无水乙醇》
杂志:《酿酒》
摘要:研究了氯化钙、氯化钠和氯化铜对乙醇挥发系数的影响以及盐浓度对乙醇挥发系数的影响, 氯化钙、氯化钠和氯化铜分别使乙醇的挥发系数提高了0. 2、0 . 3、0. 54, 氯化钙效果较好并确定其最适添加量为30%( w/ w) 。

最终制备出99.6%( v/ v) 的无水乙醇。

7.作者:刘继泉,胡存,秦娟妮
题目:《膜分离技术在无水乙醇生产中的应用》
杂志:《酿酒》
摘要:综述了膜分离技术在生产无水乙醇中的应用,着重介绍了应用于无水乙醇生产的膜材料、分离方法及在工业上的应用实例,并对前景做了展望。

8.作者:武志刚高建峰
题目:《谷物吸附法制备无水乙醇》
杂志:《食品工业科技》
摘要:以玉米粉作为吸附剂制备了无水乙醇.研究了制备过程中的影响因素如吸附剂粒度、用量、加热功率及吸附床夹套温度等对产品中乙醇质量分数的影响.研究结果表明玉米粉作为吸附剂制备无水乙醇的工艺是可行的.在吸附剂粒度为40~60目,吸附剂用量为50g,加热套加热功率为70~80W,吸附床夹套温度选用80~85℃的条件下,可制得质量分数大于99.2%的无水乙醇.
9.作者:唐艳红;熊兴耀;谭兴和;李清明;张涛;张艳艳;李美群;
题目:《无水乙醇制备方法的研究进展》
杂志:《中国酿造》
摘要:介绍了共沸精馏法、萃取精馏法、膜分离法和吸附法制备无水乙醇的方法及其研究进展,并评价了各种制备方法的优缺点,阐述了燃料酒精在国内外发展进程,分析了燃料酒精快速发展的原因,介绍了目前燃料酒精生产中需要解决的问题及对策。

10. 作者:岳国君董红星蒋秋黎
题目:《共沸精馏制取无水乙醇的实验研究》
杂志:《化学工程师》
摘要:以工业酒精为原料,采用间歇共沸精馏方法制取无水乙醇,考察了共沸剂类型、共
沸剂用量、共沸精馏时间等因素对分离效果的影响,实验结果表明:采用环己烷作共沸剂,共沸剂的实际加入量与理论加入量之比约为1.23∶1和共沸精馏时间为135m in左右时,制得的无水乙醇浓度(质量分率)可以达到99.88%。

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