7200吨每年乙酸乙酯乙酸丁酯精馏塔设计
年产量6500吨乙酸乙酯生产的的工艺设计
一、生产工艺选择
1、乙酸乙酯的合成工艺选择
乙酸乙酯是立体异构体，合成其馏分比较困难，且其合成代谢本身存在较多种反应路线，目前流行的乙酸乙酯合成方法有双氧水-甲醛-乙醇反应法、甲醛-乙醇反应法、丙酮-乙醇反应法等，但由于反应热敏感性强，收率受到温度控制的限制，所以工艺相对繁琐。
本工程中主要采用双氧水-甲醛-乙醇反应法合成乙酸乙酯，该法的工艺流程主要包括以下几个步骤：首先将乙醇作为底物，添加双氧水和甲醛作为氧化剂，在低温和低压的条件下，受催化剂的作用，将乙醇氧化成乙酸乙酯；然后，乙酸乙酯的馏分比由精密全自动混合馏分机进行控制，最终将乙酸乙酯冷却，蒸馏出达到指定标准的产品。
2、乙酸乙酯生产设备选择
（1）馏分混合机
馏分混合机是乙酸乙酯合成反应和馏分生产过程中使用的一种设备，它采用全自动控制，具有自动调节馏分比、自动排料、自动停止等功能，可满足在不同工况下乙醇液的可靠馏分，由于其反应热性较强，采用双壁式结构，内外壁之间空间小，可有效抵消外界温度的变化，从而确保反应的连续性，并且具有很高的馏分比控制精度。
乙酸乙酯精馏系统设计方案
乙酸乙酯精馏系统设计方案
1. 前言
根据甲方要求，经天津昊然分离科技有限公司通过模拟计算及多年相关的工程经验，形成了本次精馏系统设计方案。
2. 设计依据
原料处理量：6吨/天；
质量要求：乙酸乙酯产品的质量分数达到98%以上，甲基异丁基甲酮的质量分数达到98%以上。
3. 流程模拟计算
模拟计算结果
3.2原料系统
流程说明：原料分批送入T2精馏塔，控制塔釜加热及塔顶温度，由T2塔塔顶的得到前馏分、过渡馏分1、合格产品乙酸乙酯、过渡馏分2以及合格产品甲基异丁基甲酮。
模拟计算结果
4.结构说明
4.1原料系统
T2精馏塔采用常压操作，设计直径为φ500mm，采用高效TJHR-Ⅲ型填料，总填料高度为10000mm，共分为两段，各段高度分别为5000mm、5000mm。
塔顶和填料段之间采用高效液体分布器，塔中配置高弹性的液体收集器。
塔顶采用30℃循环水进行冷凝，冷凝器换热面积约为40m2。
塔底加热采用5kgf/cm2（a）蒸汽进行加热，再沸器换热面积约为10m2。
塔釜设计容积为8.5m3。
5.投资估算
5.1原料系统。
乙酸乙酯-乙酸丁酯筛板精馏塔的设计综述
化工原理课程设计题目乙酸乙酯-乙酸丁酯分离板式精馏塔系（院）化学与化工系专业化学工程与工艺班级2009级1班学生姓名毋瑞仙学号2009010825指导教师贾冬梅职称副教授二〇一一年十二月十日课程设计任务书一、课题名称乙酸乙酯—乙酸丁酯分离板式精馏塔设计二、课题条件（原始数据）原料：乙酸乙酯、乙酸丁酯溶液处理量：5万t/a原料组成：23%（乙酸乙酯的质量分率）料液初温： 25℃操作压力、回流比、单板压降：自选进料状态：冷液体进料塔顶产品浓度： 98%（质量分率）塔底釜残液乙酸丁酯回收率为96%（质量分率）塔顶：全凝器塔釜：饱和蒸汽间接加热塔板形式：筛板生产时间：300天/年，每天24h运行冷却水温度：20℃设备形式：筛板塔厂址：滨州市三、设计内容（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列出大标题即可）1 、设计方案的选定2、精馏塔的物料衡算3、塔板数的确定4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数）5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算6、塔板主要工艺尺寸的计算7、塔板的流体力学验算8、塔板负荷性能图（精馏段）9、换热器设计10、馏塔接管尺寸计算11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸）12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸）13、撰写课程设计说明书一份（设计说明书的基本内容：⑴课程设计任务书；⑵课程设计成绩评定表；⑶中英文摘要；⑷目录；⑸设计计算与说明；⑹设计结果汇总；⑺小结；⑻参考文献）14、有关物性数据可查相关手册15、注意事项●写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源●每项设计结束后列出计算结果明细表●设计最终需装订成册上交四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）1.设计动员，下达设计任务书 0.5天2.收集资料，阅读教材，拟定设计进度 1-2天3.初步确定设计方案及设计计算内容 5-6天4.绘制总装置图 2-3天5.整理设计资料，撰写设计说明书 2天6.设计小结及答辩 1天目录摘要 (1)第一章概述 (1)1.1精馏操作对塔设备的要求 (1)1.2板式塔类型 (1)第二章设计方案的确定 (2)2.1操作条件的确定 (2)2.2确定设计方案的原则 (4)第三章塔的工艺尺寸得计算 (5)3.1精馏塔的物料衡算 (5)3.1.1摩尔分率 (5)3.1.2平均摩尔质量 (5)3.1.3 物料衡算 (5)3.1.4 回收率 (5)3.2塔板数的确定 (6)3.2.1理论板层数N的求取 (6)3.3 精馏塔有关物性数据的计算 (8)3.3.1 操作压力计算 (8)3.3.2 操作温度计算 (9)3.3.3 平均摩尔质量计算 (9)3.3.4 平均密度计算 (10)3.3.5 液体平均表面张力计算 (10)3.3.6 液体平均黏度计算 (11)3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸设计 (11)3.4.1 塔径的计算 (11)3.4.2 精馏塔有效高度的计算 (11)3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (14)3.5.1 溢流装置计算 (14)3.5.2 塔板布置 (17)3.6 筛板的流体力学验算 (19)3.6.1 塔板压降 (20)3.6.2液面落差 (21)3.6.3 液沫夹带 (22)3.6.4 漏液 (22)3.6.5 液泛 (23)3.7 塔板负荷性能图 (23)3.7.1 漏液线 (23)3.7.2 液沫夹带线 (23)3.7.3 液相负荷下限线 (24)3.7.4 液相负荷上限线 (25)3.7.5 液泛线 (26)第四章塔附属设计 (29)4.1 塔附件设计 (29)4.2 筒体与封头 (32)4.3 塔总体高度设计 (33)4.3.1 塔的顶部空间高度 (33)4.3.2 塔的底部空间高度 (33)4.3.3 塔体高度 (33)4.4 附属设备设计 (33)4.4.1 冷凝器的选择 (33)4.4.2 泵的选择 (34)设计小结 (35)附录 (36)参考文献 (43)摘要化工生产过程中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。
化工原理课程设计-板式精馏塔设计资料教程
umax C
L V V
umax — 最 大 空 塔 气 速 ， m / s
L、V — 分 别 为 液 相 与 气 相 密 度 ， kg m 3
负荷系数
C
C
20
20
0 .2
( C20 值 可 由 S m i t h 关 联 图 求 取 )
（ 3） 加 料 板 位 置 的 确 定
求 出 精 馏 段 操 作 线 和 提 馏 段 操 作 线 的 交 点 x q 、 y q ， 并 以x q 为 分
界线，当交替使用操作线方程和相平衡关系逐板往下计算到
xn xq 且 xn1 xq 时 ， 就 以 第 n 块 板 为 进 料 板 。
（ 4） 实 际 板 数 的 确 定
对高发泡系统及高压操作的塔，停留时间应加长些。
故在求得降液管的截面积之后，应按下式验算液体在降液管内的
停留时间，即
A f H T LS
5.注意事项: 写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源; 每项设计结束后,列出计算结果明细表; 设计说明书要求字迹工整,装订成册上交。
第二部分：筛板式精馏塔设计方法
一. 工艺计算 二. 设备计算 三. 辅助设备计算 四. 塔体结构 五. 带控制点工艺流程图
一．工艺计算
主要内容是(1)物料衡算 (2)确定回流比 (3)确定理论板数 和实际板数 (4)塔的气液负荷计算 (5)热量衡算
(1).堰 长 lW : 依 据 溢 流 型 式 及 液 体 负 荷 决 定 堰 长 , 单 溢 流 型 塔 板 堰
长 lW 一 般 取 为 ( 0 . 6 ～ 0 . 8 ) D ； 双 溢 流 型 塔 板 ， 两 侧 堰 长 取 为 ( 0 . 5 ～
毕业设计(论文)-7万吨年环氧乙烷精馏塔设计[管理资料]
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7万吨/年环氧乙烷精馏塔设计摘要根据北京化工大学毕业设计要求,并结合生产实际，选择浮阀塔精馏分离环氧乙烷水溶液为设计课题。
选用F1型单溢流浮阀塔为分离设备，以质量守恒定律、物料衡算和热力学定律为依据，对精馏塔及其辅助设备进行了工艺和设备的设计参数计算，得出精馏塔采用F1型单溢流浮阀塔，溢流管为弓形降液管，设计确定全塔高度21m，塔板总数为31块，塔顶温度可设为45℃，塔釜温度可设为146℃，精馏段塔径为4m，，, 阀孔数为1403个，；，，, 阀孔数为809个，。
并通过塔板校核验算，认为设计的精馏塔符合要求；气液负荷性能图也说明该装置操作弹性合理。
关键词：环氧乙烷；精馏；回流比；工艺设计；校核目录第1章前言 (4)环氧乙烷概述 (4)环氧乙烷生产方法 (5)氯醇法 (5)直接氧化法 (5)设计任务及目标 (6)第2章设计内容框架 (7)第3章设计简介 (8)精馏原理 (8)装置流程的确定 (8)操作压力的选择 (8)浮阀标准 (9)第4章精馏塔设计参数确定 (10)物料衡算 (10)精馏塔的物料衡算 (10)精馏塔塔顶、塔釜、进料板温度的计算 (11)塔顶温度的求取 (12)塔釜温度的求取 (12)进料板温度的确定 (13)回流比、操作线方程、实际板数的确定 (13)相对挥发度 (14)最小回流比的求取 (14)适宜回流比 (14)操作线方程 (14)理论板的计算和实际塔板数的确定 (14)实际塔板数的确定 (16)塔径的计算 (16)精馏段 (16)提馏段 (17)塔高的计算 (18)塔板结构尺寸及溢流装置的确定 (19)堰长 (19)溢流堰高 (19)弓形降液管的宽度和面积：Wd 和Af (20)降液管底隙高度:ho (21)塔板的布置 (21)塔板分布 (21)浮阀的数目与排列 (22)鼓泡区面积 (22)阀孔分布 ......................................................... 22 孔速及动能因数：0u 和0F ............................ 错误!未定义书签。
7200吨每年乙酸乙酯乙酸丁酯精馏塔设计
在
tm
c pf 203.67096kj / (kmol k )
Q4 Wc p 2 t 1.2184 105 kJ / h
冷却水用量：
Q4 W4 2909.612kJ / h c pc t 枣庄学院化学化工系
1
Lm
乙酸乙酯
' xLm
乙酸丁酯
' Lm
' 1 xLm
其中，平均质量分数 x
x f ' xD ' 2
0.55204
Lm 812.88188kg / m3
L RD 22.37628kmol / h
精馏段的液相负荷：
Ln LM
Lm
2.73232m3 / h
枣庄学院化学化工系
精馏段的已知数据 位置 质量分数(%) 进料板 塔顶(第一块板)
y1 ' xD ' 0.95
x1 ' 0.80407
y1 xD 0.96161
x 'f 0.3
y 'f 0.66222
摩尔分数
x f 0.36103
y f 0.72103
x1 0.84400
枣庄学院化学化工系
精馏塔物料计算 全凝器冷凝介质的消耗量
塔板数的确定
枣庄学院化学化工系
由 xf n 乙酸乙酯 n乙酸丁酯
n乙酸乙酯
x f 0.36103
同理可求知
xD 0.96161, xW 0.03918
原料液的平均摩尔质量 M f x f M 乙酸乙酯 (1 x f ) M 乙酸丁酯
乙酸乙酯和乙酸丁酯精馏设计
《化工原理课程设计》报告7200吨/年乙酸乙酯和乙酸丁酯精馏装置设计设计小组：刘婷婷（组长）李振建汤健时间:2010年12月7日一、设计题目：7200吨/年乙酸乙酯和乙酸丁酯精馏装置设计二、工艺条件生产能力：7200顿/年（料液） 年工作日：300天,24小时原料组成：30%乙酸乙酯，70%乙酸丁酯（质量百分比，下同） 操作压力：塔顶压强为常压进料热状况：冷液进料，进料温度为60℃ 塔釜加热蒸汽压力：0.4MPa （表压） 回流比：6.8。
三、设计内容 1 流程示意图：离心泵2 工艺参数的确定（1）、工艺过程的物料衡算：原料液中乙酸乙酯的摩尔分数x F =30/88.11/（30/88.11+70/116.16）=0.3610 馏出液中乙酸乙酯的摩尔分数x D =95/88.11/（95/88.11+5/116.16）=0.9616 釜残液中乙酸乙酯的摩尔分数x W =3/88.11/（3/88.11+97/116.16）=0.0392 原料液流量F=〖7200×103/（300×24）〗/〖88.11×0.3610+116.16×（1-0.3610）〗=9.430kmol/h由总物料衡算F=D+W; Fx F =Dx D +Wx W ,得：D/F=（x F -x W ）/（x D -x W ）=0.3489 求得D=3.290kmol/h 釜残液流量W=F-D=6.140kmol/h冷凝水 水蒸气 液体 蒸汽塔顶产品 冷却水 蒸汽 塔底产品 进料 进料板 再沸器所以：馏出液流量为3.290kmol/h，乙酸乙酯的摩尔分数为0.9616，乙酸丁酯的摩尔分数为0.0384；釜残液流量为6.140kmol/h，乙酸乙酯的摩尔分数为0.0392，乙酸丁酯的摩尔分数为0.9608。
（2）、工艺过程的热量衡算①塔顶冷凝器：Qc=V(IVD -ILD)塔顶馏出液几乎为乙酸乙酯，故其焓可近似按纯乙酸乙酯进行计算 Qc=VrA=25.662×32.23×103=8.27×105kJ/h冷却水的消耗量为Wc=Qc/〖Cpc（t2-t1)〗=8.27×105/〖4.179×（30-20）〗=1.98×104kJ/h②塔底再沸器：QB =V'(IVW-ILW)塔顶残釜液几乎为乙酸丁酯，故其焓可近似按纯乙酸丁酯进行计算 QB=V'r'=48.011×36.79×103=1.77×106kJ/h 查水蒸汽汽化潜热图，在0.4MPa下，r=2113kJ/kg加热蒸汽消耗量Wh =QB/r=835.93kJ/h（3）、理论塔板数：A、根据平衡数据画出t-x-y图形：B、利用平衡数据，在直角坐标系上绘平衡曲线及对角线，并确定点a（xD ，xD)、点e（xF ，xF）、点c（xW，xW）图（1）C 、精馏段操作方程的确定： R/（R+1)=6.8/（6.8+1）=0.872 截距：b=xD /（R+1)=0.9616/7.8=0.123操作方程：y=0.872x+0.123, 在y 轴上定出点b(0，0.123)。
年产7万吨酒精精馏塔的设计
目录绪论………………………………………………………........ 第一节概论………………………………………………………….... 1.1 精馏操作对塔设备的要求………………………………………… 1.2板式塔类型…………………………………………………… 1.2.1 筛板塔………………………………………………………… 1.2.2浮阀塔…………………………………………………………. 1.3精馏塔设计步骤………………………………………………….. 第二节设计方案的确定……………………………………..……… 2.1工艺流程和工艺操作要点……………………………………… 2.1.1 工艺流程…………………………………………………… 2.1.2 工艺操作要点……………………………………………… 2.2操作条件的确定………………………………………………. 2.2.1操作压力…………………………………………………..... 2.2.2进料状态…………………………………………………..... 2.2.3加热方式……………………………….. …………………... 2.2.4冷却剂与出口温度………………………………………..... 2.2.5热能的利用…………………………………………..... 2.3确定设计方案的原则…………………………………………… 第三节板式精馏塔的工艺计算………………………….………… 3.1精馏塔的物料衡算…………………………….…………………… 3.2塔板数的确定……………………………………….………… 3.3精馏塔的工艺条件极有关物性数据的计算……………………… 3.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算…………………………….……… 3.5塔板主要工艺尺寸的计算…………………………….………… 第四节板式塔结构………………………………………………... 4.1塔顶空间………………………………………………….. 4.2人孔数目…………………………………………………… 4.3塔底空间…………………………………………………… 4.4塔高计算…………………………………………………… 第五节精馏装置的附属结构…………………………………. 5.1塔顶回流冷凝器………………………………………… 5.2再沸器………………………………………………………… 5.3离心泵的选择……………………………………………… 第六节总结………………………………………………………… 参考文献……………………………………………………………. 一绪论塔设备介绍：精馏设备是化学工业、石油工业、石油化工等生产中最重要的设备之一。
年产6万吨乙酸乙酯项目的设计
第一章 总说明....................................................... 4 1.1 项目概况 ........................................................ 4 1.2 建设意义....................................................... 4 1.3 风险分析....................................................... 5 1.4 生产特点....................................................... 6 1.5 乙酸乙酯市场分析 ............................................... 6 第二章 厂址选择................................................... 10 2.1 厂址选择....................................................... 10 2.2 地理位置...................................................... 10 第三章 生产工艺................................................... 13 3.1 工艺概述...................................................... 13 3.2 工艺方案选择及论证 ............................................ 14 3.3 乙醇生产工艺.................................................. 22
7200吨每年乙酸乙酯乙酸丁酯精馏塔装置设计
首届山东省“隆腾—双利杯”大学生化工过程实验技能竞赛7200吨/年乙酸乙酯—乙酸丁酯精馏装置设计设计人：单位：指导教师:完成时间: 2010-12-8目录课程设计任务书 (I)摘要................................................................................................................................................... I I 第一章文献综述 (1)第二章设计方案的确定 (2)2.1操作条件的确定 (2)2.2确定设计方案的原则 (2)第三章塔体计算 (4)3.1设计方案的确定 (4)3.2精馏塔的物料衡算 (4)3.2.1 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (4)3.2.2 物料衡算 (5)3.3全凝器冷凝介质的消耗量 (5)3.3.1 热量计算 (5)3.3.2 热能利用 (6)3.4塔板数的确定 (7)3.4.1 理论塔板层数的确定 (7)3.4.2 全塔效率的估算 (8)3.4.3实际塔板数 (9)第四章精馏塔主体尺寸的计算 (10)4.1精馏塔的体积流量的计算 (10)4.1.1 精馏段体积流量 (10)4.1.2 提馏段体积流量 (11)4.2塔径的计算 (12)4.3塔高的计算 (14)第五章塔板结构尺寸的确定 (15)5.1塔板结构 (15)5.2塔板尺寸 (15)5.2.1 塔板基本尺寸 (15)5.2.2筛孔数目 (16)5.3.弓形降液管 (16)5.3.1 堰高 (16)5.3.2 降液管底隙高度 (16)5.4筛孔排列 (17)第六章流体力学验算及塔板负荷性能图 (18)6.1.气体通过精馏段的压力降(单板压降) (18)6.1.1 干板阻力 (18)6.1.2 液层压力降 (18)6.1.3 由表面张力引起的阻力 (18)6.2.精馏段漏液验算 (18)6.3.精馏段液泛验算 (19)6.4.精馏段雾沫夹带验算 (19)6.5.气体通过提馏段的压力降(单板压降) (19)6.5.1 干板阻力 (19)6.5.2 液层压力降 (19)6.5.3 由表面张力引起的阻力 (20)6.6.提馏段漏液验算 (20)6.7.提馏段液泛验算 (20)6.8.提馏段雾沫夹带验算 (21)6.9.精馏段操作性能负荷图 (21)6.9.1 雾沫夹带上限线 (21)6.9.2 液泛线 (21)6.9.3 液体负荷上限线 (22)6.9.4 漏液线 (22)6.9.5 液相负荷下限线 (22)6.10提馏段操作性能负荷图 (23)6.10.1 雾沫夹带上限线 (23)6. 10.2 液泛线 (23)6.10.3 液体负荷上限线 (24)6.10.4 漏液线 (24)6.10.5 液相负荷下限线 (24)第七章塔附件设计 (25)7.1泵的计算及选型 (25)7.2.换热器 (26)7.2.1 设计任务及确定设计方案 (26)7.2.1 换热器计算 (26)7.2.1 换热器核算 (28)附：填料塔的填料层高度的计算 (30)设计小结 (32)附录 (33)参考文献 (34)课程设计任务书一、课题名称乙酸乙酯——乙酸丁酯分离过程板式精馏塔（筛板塔）设计。
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在
tm
c pf 203.67096kj / (kmol k )
Q4 Wc p 2 t 1.2184 105 kJ / h
冷却水用量：
Q4 W4 2909.612kJ / h c pc t 枣庄学院化学化工系
t
枣庄学院化学化工系
表2 原料液、馏出液与釜残液的流量与温度
名称 xf(%) 原料液 30 0.36103 106.03311 99.25 馏出液 95 0.96161 89.18684 78.21 釜残液 0.03 0.03918 115.06100 121.75
x f (摩尔分数)
摩尔质量
（kg / kmol）
3
枣庄学院化学化工系
提馏段 整理提馏段的已知数据列于下表，采用与精馏段相 同的计算方法可以得到提馏段的负荷，结果汇总于表。
位置 质量分数
' W
塔釜
进料板
x 0.03
' yW 0.11714
x 'f 0.30
y 'f 0.66222
摩尔分数
xW 0.03918 x f 0.36103 yW 0.14888 y f 0.72103
M LW 115.061 M Lf 106.03311
MVW 111.984 M Vf 95.93511
提馏段的已知数据
摩尔质量
kg / kmol
枣庄学院化学化工系
提馏段的汽液相负荷
名称
液相
汽相
平均摩尔质量 ( kg / kmol )
平均密度 （ / m3 ） kg 体积流量 （ m3 / h ）
摩尔质量 ( kg / kmol )
M Lf 106.03311 M L1 92.48580
MVf 95.93511
MV 1 89.18684
温度(℃)
99.25
78.21 枣庄学院化学化工系
乙酸乙酯 815.4kg / m3 , 乙酸丁酯 809.8kg / m3 液相平均密度为：
x 1 ( 1) x
xw 0.03918
1 4.62981, f 4.57439, w 4.28980
枣庄学院化学化工系
全塔的相对平均挥发度：
m 1 w 4.45656
全塔的平均温度：
tD tW tm 99.98ºC 2
乙酸乙酯 0.208mPa s, 乙酸丁酯 0.311mPa s
以塔釜产品对预热原料液，则将原料由20℃到 60℃所需的热量为 Q f
其中 t fm
20 60 40 ℃，查的此时原料液的比热容: 2
c pf 203.67096kJ / (kmol k )
原料所需热量：
Q f F c pf t 7.6833 104 kJ / h
C C20 (
1 30.34734dyn / m2
2 26.90581dyn / m2
冷却水用量
r2 xw r乙酸乙酯 (1 xw ) r乙酸丁酯 36.611kJ / mol Q3 V 、2 1.0182 106 kJ / h r 枣庄学院化学化工系
在表压为0.4MPa的条件下查的饱和水蒸气的汽化潜热为 r3=2107.4kJ/kg 饱和水蒸气用量：W Q3 483.155kg / h 3 r3 塔底冷却器热负荷：
L xi Li
LD xD 乙酸乙酯 (1 xD )乙酸丁酯 0.21211mPa s
可求得
LW 0.30696mPa s
枣庄学院化学化工系
全塔液体的平均粘度：
Lm ( LD LW ) / 2 0.26146mPa s
全塔效率：
ET 0.49( L )
0.245
1 0.49 (4.49550 0.26146) 0.245 47.198%
枣庄学院化学化工系
实际塔板数 由图得，精馏段的理论塔板数为 2
实际板数 N P精馏段 NT 精馏段 / ET 1 6
提馏段的理论塔板数为 2 实际板数 N P提馏段 NT 提馏段 / ET 1 6 加料板1块 实际塔板数13块
汽塔的平均蒸汽流量： VS
汽塔的汽相平均密度：
V
VJ VT
2
2
3.20352kg / m3
汽塔的液相平均密度： LJ LT 797.87489kg / m3 L
umax
L V C V
得u
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u (0.6 ~ 0.8)umax
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塔顶冷却器热负荷：
77.21 40 tm =58.605℃时， 2
已知 c p1 189.8429kj / (kmol k )
Q2 Dc p1t 23869.89kJ / h
再 沸 器 热 负 荷
W2
Q2 23869.89 571.255kg / h c pc (t2 t1 ) 4.1785 (30 20)
精馏段的操作线方程
R 1 y x xD 0.87179 x 0.12328 R 1 R 1
q线方程与精馏段操作线方程的交点d (0.37805,0.45286) 由此在 图上画出提馏段操作线
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1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1 05 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 75 8 85 9 95
原料液平均比热容原料液的汽化热
rm x f r乙酸乙酯 (1 x f )r乙酸丁酯 35143.7032kJ / kmol
q rm c p t rm 1.22747
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q 1 x x f 5.39618 x 1.58715 q线方程 y q 1 q 1
110.54606
103.95956
782.86789
3.28815
4.79417 (0.00133171)
879.28703 (0.24425 )
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塔径的计算
(VSJ VST ) 0.22792m3 / s 2 汽塔的平均液相流量： L ( LSJ LST ) 0.00104534m3 / s S 2
C pc 4.1785kJ / kg ºC
Q1 W1 19905.18129kg / h c pc (t2 t1 )
冷凝水用量：
r1 xD r乙酸乙酯 (1 xD )r乙酸丁酯 3.24 10 4 kJ / kmol
Q1 Vr 8.31738 105 kJ / h
f 由于 Q4 Q ,所以原则上可用塔釜产品对原料液加热。
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理论塔板层数的确定
x f 0.36103 时溶泡点 t f
99.25 60 99.25 ℃平均温度 2 79.625 ℃
cp 在79.625℃时，乙酸乙酯 =126.1kJ / (kmol k ), c p乙酸丁酯 =247.5kJ / ( kmol k )
0.36103
106.03311
0.96161
89.18684
0.03918115.06100(沸点温度（℃）
99.25
78.21
121.75
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t-x-y
140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1 05 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 75 8 85 9 95 x(y)
取塔板间距 HT 0.35m，板上液层高度 h1 50mm 0.05m ， 那么分离空间 HT h1 0.30m 由史密斯关联图查得 LS L 功能参数： ( ) 0.07238 C20 0.059 VS V
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在平均温度下,查得
精馏段物系平均表面张力 提馏段物系平均表面张力 平均表面张力
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精馏塔物料计算 全凝器冷凝介质的消耗量
塔板数的确定
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由 xf n 乙酸乙酯 n乙酸丁酯
n乙酸乙酯
x f 0.36103
同理可求知
xD 0.96161, xW 0.03918
原料液的平均摩尔质量 M f x f M 乙酸乙酯 (1 x f ) M 乙酸丁酯
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精馏段与提馏段的体积流量
整理精馏段的已知数据列于表2，
液相平均摩尔质量：
M M lf M l1 2
可 查
106.03311 92.4858 99.25946kg / kmol 2
液相平均温度：
tm
t f tD 2
99.25 78.21 88.73ºC 2
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精馏段的已知数据 位置 质量分数(%) 进料板 塔顶(第一块板)
y1 ' xD ' 0.95
x1 ' 0.80407
y1 xD 0.96161