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苯乙烯装置恒沸精馏节能技术的应用与优化

苯乙烯装置恒沸精馏节能技术的应用与优化
苯乙烯装置恒沸精馏节能技术的应用与优化

苯乙烯装置恒沸精馏节能技术的应用与优化

摘要:近年来,苯乙烯装置正向大型化、特大型化方向发展,能耗问题日益突出,世界很多苯乙烯生产专利商都在优化并开发新的精馏换热流程,以降低能耗,增强竞争力。本文基于苯乙烯装置恒沸精馏节能技术的应用与优化展开论述。

关键词:苯乙烯装置;恒沸精馏;节能技术的应用与优化

引言

节能降耗是缓解化工企业能源约束矛盾的根本措施,兰州石化6万吨/年苯乙烯装置,由于设备陈旧、工艺技术落后,目前能源消耗排在苯乙烯行业后面,通过对苯乙烯装置用能分

析和节能措施的应用,降低了能源消耗,达到了节能降耗目标。

1苯乙烯装置用能分析

苯乙烯装置生产过程中,消耗的能源主要有B级蒸汽、C级蒸汽、D级蒸汽、电、循环水、氮气、空气、天然气/燃料气、冷剂和脱盐水,其中蒸汽消耗占到总能耗的77.1%。苯乙

烯装置C级蒸汽消耗主要集中在乙苯脱氢和苯乙烯精馏单元,B级蒸汽集中在乙苯精馏单元。因此,优化操作参数、提高能源利用率是降低苯乙烯装置蒸汽消耗的关键。

2目前现状及存在的问题

精馏实验作为专业实验中的重要组成部分,大都开设有五个实验,包括筛板塔连续精馏

全塔效率测定、间歇精馏填料塔等板高度测定、萃取精馏、反应精馏、恒沸精馏。其中筛板

塔连续精馏全塔效率测定和间歇精馏填料塔等板高度测定采用的是水-乙醇物系,每次实验消

耗95%乙醇250ml;萃取精馏采用甲醇-丙酮物系,用水作萃取剂,每次实验消耗甲醇(分析纯)150ml,丙酮(分析纯)100ml;反应精馏采用乙醇-乙酸物系反应生成乙酸乙酯,每次实

验消耗乙醇100ml,乙酸100ml,硫酸1ml;恒沸精馏采用乙醇-水物系,以环己烷为恒沸剂

制取无水乙醇,每次实验消耗乙醇95%100ml,环己烷50ml。由于每年化工专业学生都在

100人左右,按5人一组开出实验,要开出20个批次。由此带来了较多的问题:1)药品消

耗量大,而且都是分析纯试剂,实验费用高;2)药品品种较多,不便于管理;3)更重要的

是实验后产生的废液难以处理。比如反应精馏的含酸废水、低浓度的乙酸乙酯(含乙醇、乙

酸和水)、恒沸精馏中的恒沸物乙醇-环己烷溶液等。既不能随意排放,又没有专门的焚烧设

备进行燃烧处理,所以目前大部分的废液仍然只能装在塑料桶中和回收试剂瓶中。长此以往,将对实验室的管理带来越来越大的困难,也对实验室安全造成相当大的威胁。

3苯乙烯装置工艺技术路线

苯乙烯(SM)是一种重要的化工原料,是生产塑料、树脂和合成橡胶的重要单体之一。

随着我国国民经济的蓬勃发展,对苯乙烯及其衍生物的需求量也在不断扩大。2018年全年,

我国苯乙烯整体表观消费量达到1015万吨水平,持续保持高增长态势。目前,苯乙烯总生

产能力85%以上采用的工艺是乙苯催化脱氢法。目前,乙苯制取苯乙烯的生产方法主要有共

氧化联产法和乙苯催化脱氢法。共氧化法因其流程长、工艺复杂,、设备易腐蚀、设备投资高

等缺点,占苯乙烯总生产能力15%不到。目前世界主流工艺选用的是乙苯催化脱氢法。

280kt/a苯乙烯装置采用具有级间换热的负压绝热脱氢反应工艺技术路线。脱氢反应器采用轴径向反应器,优化了集流和分流流道设计,大大提高反应器容积利用率和催化剂利用率;采

用立式整体结构三联废热换热器,较大程度缩短反应物料停留时间,不仅可避免反应物料在

高温下裂解,还减少了热损失;在提纯过程中,脱氢液分馏精制采用顺序分离恒沸热回收流

Aspen plus模拟精馏塔说明书要点

Aspen plus模拟精馏塔说明书 一、设计题目 根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔: 生产能力:100000吨精甲醇/年;原料组成:甲醇70%w,水28.5%w,丙醇1.5%w;产品组成:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w;进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa;所有塔板Murphree 效率0.35。 二、设计要求 对精馏塔进行详细设计,给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图,并写出设计说明。 (1).进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量; (2).全塔总塔板数N;最佳加料板位置N F;最佳侧线出料位置N P; (3).回流比R; (4).冷凝器和再沸器温度、热负荷; (5).塔内构件塔板或填料的设计。 三、分析及模拟流程 1.物料衡算(手算) 目的:求解 Aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容: (1)生产能力:一年按8000 hr计算,进料流量为 100000/(8000*0.7)=17.86 t/hr。 (2)原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出): 原料组成:甲醇70%w,水28.5%w,丙醇1.5%w; 产品:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w。 (3).温度及压降: 进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa; 所有塔板Murphree 效率0.35。 2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算 目的:对精馏塔进行简捷计算,根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。 3.灵敏度分析 目的:研究回流比与塔径的关系(N T-R),确定合适的回流比与塔板数;

恒沸精馏实验报告

恒沸精馏实验报告 一、实验目的 恒沸精馏是一种特殊的分离方法。它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易。恒沸精馏主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。通常,加入的分离媒质(亦称夹带剂)能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质。这种方法就称作恒沸精馏。 本实验使学生通过制备无水乙醇,达到以下两个目的。 (1)加强并巩固对恒沸精馏过程的理解。 (2)熟悉实验精馏塔的构造,掌握精馏操作方法。 二、实验原理 在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57%(质量分数)的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故,其恒沸点78.15℃,与乙醇沸点78.30℃十分接近,形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。 由工业乙醇制备无水乙醇,可采用恒沸精馏的方法。实验室中沸精馏过程的研究,包括以下几个内容。 (1)夹带剂的选择 恒沸精馏成败的关键在于夹带剂的选取,一个理想的夹带剂应该满足如下几个条件。 1)必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物,希望此恒沸物比原溶

液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10℃以上。 2)在形成的恒沸物中,夹带剂的含量应尽可能少,以减少夹带剂的用量,节省能耗。 3)回收容易,一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物,可以减轻分离恒沸物的工作量;另一方面,在溶剂回收塔中,应该与其他物料有相当大的挥发度差异。 4)应具有较小的汽化潜热,以节省能耗。 5)价廉、来源广,无毒、热稳定性好与腐蚀性小等。 就工业乙醇制备无水乙醇,适用的夹带剂有苯、正己烷,环己烷,乙酸乙酯等。它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物,而且其中的三元恒沸物的室温下又可以分为两相,一相富含夹带剂,另一相中富含水,前者可以循环使用,后者又很容易分离出来,这样使得整个分离过程大为简化。下表给出了几种常用的恒沸剂及其形成三元恒沸物的有关数据。 常压下夹带剂与水、乙醇形成三元恒沸物的数据

精馏节能技术

热泵精馏工艺分析 化工行业是能耗大户,其中精馏又是能耗极高的单元操作,而传统的精馏方式热力学效率很低,能量浪费很大。如何降低精馏塔的能耗,充分利用低温热源,已成为人们普遍关注的问题。对此人们提出了许多节能措施,通过大量的理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果比较显著的是热泵精馏技术。热泵精馏是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温,使其用作塔底再沸器的热源,回收塔顶蒸汽的冷凝潜热。 热泵精馏在下述场合应用,有望取得良好效果: (1)塔顶和塔底温差较小,因为压缩机的功耗主要取决于温差,温差越大,压缩机的功耗越大。据国外文献报导,只要塔顶和塔底温差小于36℃,就可以获得较好的经济效果。 (2)沸点相近组分的分离,按常规方法,蒸馏塔需要较多的塔盘及较大的回流比,才能得到合格的产品,而且加热用的蒸汽或冷却用的循环水都比较多。若采用热泵技术一般可取得较明显的经济效益。 (3)工厂蒸汽供应不足或价格偏高,有必要减少蒸汽用量或取消再沸器时。 (4)冷却水不足或者冷却水温偏高、价格偏贵,需要采用制冷技术或其他方法解决冷却问题时。 (5)一般蒸馏塔塔顶温度在38~138℃之间,如果用热泵流程对缩短投资回收期有利就可以采用,但是如果有较便宜的低压蒸汽和冷却介质来源,用热泵流程就不一定有利。 (6)蒸馏塔底再沸器温度在300℃以上,采用热泵流程往往是不合适的。 以上只是对一般情况而言,对于某个具体工艺过程,还要进行全面的经济技术评定之后才能确定。 根据热泵所消耗的外界能量不同,热泵精馏可分为蒸汽加压方式和吸收式两种类型 1.蒸汽加压方式 蒸汽加压方式热泵精馏有两种:蒸汽压缩机方式和蒸汽喷射式。 1.1蒸汽压缩机方式 蒸汽压缩机方式又可分为间接式、塔顶气体直接压缩式、分割式和塔釜液体闪蒸再沸式流程。 1.1.1间接式 当塔顶气体具有腐蚀性或塔顶气体为热敏性产品或塔顶产品不宜压缩时,可以采用间接式热泵精馏,见图1。

精馏过程的节能降耗

炼油、石化生产过程中大量存在的分离、换热和反应工序,节能潜力巨大。能源是社会发展和进步的重要物质基础。我国的能源储量以及一次能源的开发和消费量居世界前列,而能源的总利用率则远低于欧美和日本。化学工业是个耗能大户,能耗量约占全国能源总消费的9%-10%,占工业用能的13%-15%,因此,化工节能对缓解我国能源的供需矛盾影响很大。在当前世界性的能源危机面前,化学工业必须首先关注节能降耗和节能新技术的研究应用。本文就我国化学工业中最普通也是能耗较多的分离过程这一领域中的一些节能现状作一粗略介绍。 一精馏过程的节能降耗 精馏技术是化工领域中最为成熟,应用最为广泛且必不可少的单元操作,同时也是工业过程中能耗和设备投资高的设备,在炼油、石化等行业中,其能耗占全过程总能耗的一半以上。因此对精馏过程节能技术的研究具有极其重要的意义。国内外已开发并应用了一些节能型耦合精馏塔,如反应精馏塔(Reactive Distillation Column)、热耦合精馏塔(Petlyuk Column)、隔板精馏塔(Dividi Wall Column,简称DWC)等。 精馏过程的节能主要有以下几种基本方式:提高塔的分离效率,降低能耗和提高产品回收率;采用多效精馏技术;采用热泵技术等。 板式塔 1.1.1高效导向筛板 高效导向筛板具有生产能力大、塔板效率高、塔压降低、结构简单、造价低廉、维修方便的特点,目前已广泛应用于化学工业、石油化工、精细化工、轻工化工、医药工业、香料工业、原子能工业等。 1.1.2板填复合塔板 板填复合塔板充分利用板式塔中塔板间距的空隙,设置高效填料,以降低雾沫夹带,提高气体在塔内的流速和塔的生产能力。同时气液在高效填料表面再次传质,进一步提高了塔板效率。由于负荷下限未变而上限大幅度提高,因此塔的操作弹性也大为提高。板填复合塔板已在石化、化工中的甲苯、氯乙烯等多种物系中得到成功应用。 1.1.3复杂精馏塔 传统的精馏塔及其精馏序列已不适应当前过程集成、设备集成的发展趋势。武吴宇【1】等进行了复杂精馏塔的研究,与传统精馏塔的一股进料二股产品的精馏塔比较,能够产生相当大的能量消耗及成本上的节约。复杂塔还适合更新设计,因为它经常可以通过对现有塔进行微小的改动来实行。在所有可能的多组分精馏过程新方案中,热偶精馏在能量和投资费用的节约上都非常有前途。他们采用 Underwood方程和Vmin分析了多组分热偶精馏的最小能耗;主要探讨了用详细的塔模型来进行多组分热偶精馏塔的设计,所建立的塔模型既能够描述传统塔又可以描述热偶精馏塔,并允许不同的选择结构互相比较:提出了以能量消耗最小为目标的,多组分混合物分离的热偶精馏序列的整体优化方法。他们以四组分烷烃混合物的分离为例,根据详细的热偶精馏塔数学模型,计算了热偶精馏的能耗、年总费用,并比较了各种热偶方案的节能效果。以能量消耗最小为目标,对两种热偶精馏序列进行了整体优化。 填料塔 填料是填料塔最重要的传质内件,其性能主要取决于填料表面的湿润程度和气液两相流体分布的均匀程度。 1.2.1新型高效规整填料 高效导向筛板是北京化工大学科研人员在对包括筛板塔板在内的各种塔板进行深入研究、综合比较的基础上,结合塔板上流体力学、传质学的研究结果。 新型高效规整填料主要包括金属板波纹填料和金属丝网波纹填料两大类,在将其进行物理的和化学的方法处理后,填料的分离效率大为提高。主要优点有:(1)理论塔板数高,通量大,压力降低;(2)低负荷性能好,理论板数随气体负荷的降低而增加,没有低负荷极限;(3)放大效应不明显;(4)适用于减压精馏,能够满足精密、大型、高真空精馏装置的要求,为难分离物系、热敏性物系及高纯度产品的精馏分离提供了有利的条件。 1.2.2新型高效散堆填料 (1)金属鲍尔环填料,它采用金属薄板冲轧制成,由于在环壁上开了许多窗孔,使得填料层内的气、液分布情况及传质性能比拉西环有较大的改善。(2)金属阶梯环填料,这种填料降

精馏节能技术研究

精馏过程中的节能技术综述 能源短缺问题引起了各国的关注,同时我国工信部节能与综合利用部门负责人表示:“十二五期间,国家节能减排的指标将分解到企业头上。”“十二五”约束性指标的分配对象将由地方政府转向行业和企业。由此可知,节能减排的工作必须在各行各业中引起足够的重视,企业应采取实际措施努力降低能耗。 化工行业能耗高,节能减排工作的任务尤为艰巨。分离是化工生产中非常重要的一个过程单元,它直接决定了最终产品的质量和收率,而占据着主导地位的分离方法就是精馏。精馏通过加热液体混合物建立两相体系,利用溶液中各组分挥发度的差异实现组分的分离或提纯目的的操作单元。精馏作为化工、石化、医药、食品、冶金等行业生产过程的重要单元操作,其能耗约占化工生产的40%-70%,故采取措施降低蒸馏过程中的能耗日益重要,成为研究的重点所在。 精馏过程节能的基本途径在于如何减少有效能得损失,从热量供应方面我们可以从热节减方面(降低向再沸器提供的能量)和热回收方面(热能的综合利用)着手进行改进,此外优化控制操作参数、减少操作裕量以及提高塔的分离效率也可降低精馏过程中的能耗[1]。此外,按照流程是否改变及是否利用过程技术可以将其分为三类:①利用过程技术对精馏塔的操作条件进行优化,以减少精馏塔所消耗的能量,如以产品物流预热进料、增加塔板数、减小回流比、增设中间再沸器和中间冷凝器等;②开发高效节能的特殊精馏工艺流程,如热泵精馏、热偶精馏、多效精馏等;③改进精馏塔的保温材料和开发高效的塔板类型和填料。 一、高效节能的精馏技术——热泵技术 热泵精馏是依据热力学第二定律,给系统加入一定的机械功,将温度较低的塔顶蒸汽加压升温,作为高温塔釜的热源。因为回收的潜热用于过程本身,又省去了塔顶冷凝器、冷却水和塔釜加热蒸汽,可使精馏的能耗明显降低。根据热泵所消耗的外界能量不同,热泵精馏可分为蒸汽压缩式和蒸汽喷射式两种类型。 ①蒸汽压缩式热泵精馏 蒸汽压缩式热泵精馏[2]又可以分为塔顶气体直接压缩式热泵精馏和单独工质循环式两种类型,如图1

aspen吸收、精馏塔模拟设计(转载)

aspen模拟塔设计(转载) 一、板式塔工艺设计 首先要知道工艺计算要算什么?要得到那些结果?如何算?然后再进行下面的计算步骤。(参考) 其次要知道你用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么?你如何借助它完成给定的设计任务。 记住:你是工艺设计者,没有 aspen 你必须知道计算过程及方法,能将塔设计出来,这是你经过课程学习应该具有的能力,理论上讲也是进入毕业设计的前提。只是设计过程中将复杂的计算过程交给 aspen 完成, aspen 只替你计算,不能替你完成你的设计。做不到这一点说明工艺设计部份还不合格,毕业答辩就可能要出问题,实际的这是开题时要做的事的一部份,开题答辩就是要考察这个方面的问题。 设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该是设计开题报告中的一部份。没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法,以便以后设计工作顺利进行。 板式塔工艺计算步骤 1.物料衡算(手算) 目的:求解 aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容:(1) 组份分割,确定是否为清晰分割; (2)估计塔顶与塔底的组成。 得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率 参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。 2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算 目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比和塔板数。 方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。 得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。

工业酒精的蒸馏实验报告范文

工业酒精的蒸馏实验报告范文篇一:工业酒精的蒸馏实验报告范文 实验名称:蒸馏工业酒精 一、实验目的 1学习和认识有机化学实验知识,掌握实验的规则和注意事项。2学习和认知蒸馏的基本仪器和使用方法以及用途。3掌握,熟悉蒸馏的操作。 二、实验原理 纯液态物质在一定压力下具有一定沸点,一般不同的物质具有不同的沸点。蒸馏就是利用不同物质沸点的差异,对液态混合物进行分离和提纯的方法。当液态混合物受热时,低沸点物质易挥发,首先被蒸出,而高沸点物质因不易挥发而留在蒸馏瓶中,从而使混合物分离。若要有较好的分离效果,组分的沸点差在30℃以上。 三、仪器与试剂 试剂:未知纯度的工业酒精,沸石。 仪器:500ml圆底烧瓶,蒸馏头,温度计,回流冷凝管,接引管,锥形瓶,橡皮管,电热套,量筒,气流烘干机,温度计套管,铁架台,循环水真空汞。 四、仪器装置 五、实验步骤及现象 1将所有装置洗净按图装接(玻璃内壁没有杂质,且清澈透明)。2取出圆底烧瓶,量取30ml的工业酒精,再加入1‐2颗沸石。3

先将冷凝管注满水后打开电热套的开关。 4记录第一滴流出液时和最后一滴时的温度,期间控制温度在90℃以下。 5当不再有液滴流出时,关闭电热套。待冷却后,拆下装置,测量锥形瓶中的液体体积,计算产率。 六、注意事项 1温度计的位置是红色感应部分应与具支口的下端持平。当温度计的温度急速升高时,应该减小加热强度,不然会超过限定温度。2酒精的沸点为78℃,实验中蒸馏温度在80-83℃。 七、问题与讨论 1在蒸馏装置中,把温度计水银球插至靠近页面,测得的温度是偏高还是偏低,为什么? 答:偏高。页面上不仅有酒精蒸汽,还有水蒸气,而水蒸气的温度有 100℃,所以混合气体的温度会高于酒精的温度。 2沸石为什么能防止暴沸,如果加热一段时间后发现为加入沸石怎么办? 答:沸石是多空物质,他可以液体内部气体导入液体表面,形成气化中心,使液体保持平稳沸腾。若忘加沸石,应先停止加热,待液体稍冷后在加入沸石。 4当加热后有流出液体来,发现为通入冷凝水,应该怎样处理?答:这时应停止加热,使冷凝管冷却一下,在通水,再次加热继续蒸

精馏节能技术

热泵精徭工艺分析 化工行业就是能耗大户,其中精镭又就是能耗扱鬲得单元揀作,而传统得精餾方式热力学效率很低,能量浪费很大。如何降低精憎塔得能耗,充分利用低温热源,已成为人们普遍关注得问题。对此人们提出了许多节能措施,通过大董得理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果比较显著得就是热泵精憎技术。热泵精馅就是把精馅塔塔顶蒸汽加压升温,使其用作塔底再沸器得热源,回收塔顶蒸汽得冷凝潜热。 热泵精餾在下述场合应用,有望取得良好效果: (1)塔顶与塔底温差较小,因为压缩机得功耗主要取决于温差,温差越大,压缩机得功耗越大。損国外文献报导,只要塔顶与塔底温差小于36°C,就可以获得较好得经济效果。 (2)沸点相近纽分得分离,按常规方法,蒸惚塔需要较多得塔盘及较大得回流比,才能得到合格得产品,而且加热用得蒸汽或冷却用得循环水都比较多。若釆用热泵技术一般可取得较明显得经济效益。 (3)工厂蒸汽供应不足或价格偏商,有必要减少蒸汽用量或取消再沸器时。 (4)冷却水不足或者冷却水温偏高、价格偏喷■,需要釆用制冷技术或其她方法解决冷却问題吋。 (5)—般蒸憎塔塔顶温度在38?138°C之间,如果用热泵流程对缩短投资回收期有利就可以釆用,但就是如果有较便宜得低压蒸汽与冷却介质来源,用热泵流程就不一定有利。 (6)蒸餾塔底再沸器温度在300°C以上,釆用热泵流程往往就是不合适得。 以上只就是对一般请况而言,对于某个具体工艺过程,还要进行全面得经济技术评定之后才能确定。根据热泵所消耗得外界能量不同,热泵赭憎可分为蒸汽加压方式与吸收式两种类型 J蒸汽加压方式 蒸汽加压方式热泵箱憎有两种:蒸汽压缩机方式与蒸汽喷射式。 1> 1蒸汽压缩机方式 蒸汽压缩机方式又可分为间接式、塔顶气体直接压缩式.分割式与塔釜液体闪蒸再沸式流程。1> 1. 1间接式 当塔顶气体具有腐蚀性或塔顶气体为热敏性产品或塔顶产品不宜压缩时,可以釆用间接式热泵精徭,见图1o 图1间接式热泵精馅流程图 它主要由祷惚塔、压缩机、蒸发器、冷凝器及节流阀等组成。这种流程利用单独封闭循环得工质(冷剂)工作:冷剂与塔顶物料换热后吸收热董蒸发为气体,气体经压缩提高压力与温度后,送至塔釜加热釜液,而本身,親结成液体。液体经节流减压后再去塔顶换热,完成一个循环。 于就是塔顶低温处得热董,通过冷剂得媒介传递到塔釜高温处。在此流程中,制冷循环中得冷剂冷凝器与塔釜再沸器合为一个设备。在此设备中冷剂冷凝放热而釜液吸热蒸发。 间接式热泵精鶴得特点就是: (1)塔中要分离得产品与冷剂完全隔离;

aspen精馏模拟步骤

Aspen精馏模拟的步骤 一、板式塔工艺设计 首先要知道工艺计算要算什么?要得到那些结果?如何算?然后再进行下面的计算步骤。 其次要知道你用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么?你如何借助它完成给定的设计任务。 设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该是设计开题报告中的一部份。没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法,以便以后设计工作顺利进行。 板式塔工艺计算步骤 1.物料衡算(手算) 目的:求解aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容:(1) 组份分割,确定是否为清晰分割; (2)估计塔顶与塔底的组成。 得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率 参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。 2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算 目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比和塔板数。 方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。 得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。 3.灵敏度分析

目的:1.研究回流比与塔径的关系(NT-R),确定合适的回流比与塔板数。 2.研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。 方法:可以作回流比与塔径的关系曲线(NT-R),从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。 得到结果:实际回流比、实际板数、加料板位置。 4. 用DSTWU再次计算 目的:求解aspen塔详细计算所需要的输入参数。 方法:依据步骤3得到的结果,进行简捷计算。 得出结果:加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。 5. 用详细计算模块(RadFrace)进行初步设计计算 目的:得出结构初步设计数据。 方法:用RadFrace 模块的Tray Sizing(填料塔用PAking Sizing),利用第4步(DSTWU)得出的数据进行精确设计计算。 主要结果:塔径。 6. 核算 目的:确定工艺计算的最后结果。 方法:对第5 步的计算结果(如:塔径等)按设计规范要求进行必要的圆整,用RateFrace 或RateFrace 模块的Tray Rating(填料塔用PAking Sizing),对塔进行设计核算。 结果:塔工艺设计的所有需要的结果。 如果仅是完成设计,至此,工艺计算全部完成。 工艺计算说明书内容要求 1.给出aspen 每步输入参数(除给定的设计条件外)和选项的依据。

精馏过程节能技术

精馏过程节能技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

精馏过程节能技术简述 【摘要】如今环境问题逐渐显露,环境与能源的保护越来越得到社会的重视。尤其是化工行业的资源节约更是在国际中都得到重视。也因此节能的技术、工艺等节能措施等都得到了新的发展。本文便针对其中的化工精馏节能问题进行讨论。 【关键词】化工节能;精馏技术 1 前言 在工业生产中,石油化学工业的能耗所占比例最大,而石油化学工业中能耗最大者为分离操作,其中又以精馏的能耗居首位。精馏过程是一个复杂的传质传热过程,表现为过程变量多、被控变量多、可操纵的变量多、过程动态和机理复杂。 随着石油化工的迅速发展,精馏操作的应用越来越广,分离物料的组分不断增多,分离的产品纯度要求亦不断提高,但我们同时又不希望消耗过多的能量,这就对精馏过程的控制提出了要求。作为化工生产中应用最广的分离过程,精馏也是耗能较大的一种化工单元操作。在实际生产中,为了保证产品合格,精馏装置操作往往偏于保守,操作方法以及操作参数设置往往欠合理。另外,由于精馏过程消耗的能量绝大部分并非用于组分分离,而是被冷却水或分离组分带走。因此,精馏过程的节能潜力很大,合理利用精馏过程本身的热能,就能降低整个过程对能量的需求,减少能量的浪费,使节能收效也极为明显。因此,在当今能源紧缺的情况下,对精馏过程的节能研究就显得十分重要。 近年来,由于能源的短缺,精馏过程节能的技术开发和应用研究非常活跃。一方面随着计算机技术与软件的发展,大型化工软件商业化越来越多,静态模拟软件如Aspen,proII等已成为化学工程师的基本设计与优化工具,动态模拟软件如gPORMS以及研究物体流动性能的CFD等软件也开始在一定范围内风行,这都在一定程度上促进了人们对精馏操作的规律性认识和本质认识,有利于对精馏过程的节能研究。另一方面,各类特殊精馏工艺的技术日趋成熟,开始在工业过程中获得实际应用,如热泵精馏在处理丙烯-丙烷系统,乙苯-对二甲苯过程中获得广泛应用,在丁二烯系统中的热偶精馏的运用等,都取得了良好的节能效果。 本文从以下几方面讨论了精馏过程的节能技术:(1)过程技术节能;(2)特殊精馏工

aspen模拟间歇精馏的简单程序

[注意]随便看看吧 BLOCK: COL MODEL: BATCHFRAC --------------------------------- CHARGE - FEED OPSTEP O-1 STAGE 10 OUTLETS - PROD COL-CONTENTS OPSTEP O-1 STAGE 10 DIST DISTILLATE OPSTEP O-1 STAGE 1 PROPERTY OPTION SET: NRTL-RK RENON (NRTL) / REDLICH-KWONG *** MASS AND ENERGY BALANCE *** IN OUT RELATIVE DIFF. TOTAL BALANCE MOLE(KMOL/HR ) 35.5310 35.5310 -0.651964E-07 MASS(KG/HR ) 1000.00 1000.00 0.346421E-06 ENTHALPY(MMKCAL/H) -2.18172 -2.13628 -0.208274E-01 ********************** **** INPUT DATA **** ********************** **** INPUT PARAMETERS **** NUMBER OF PHASES 2 NUMBER OF THEORETICAL STAGES 10 NUMBER OF OPERATION STEPS 1 NUMBER OF ACCUMULATORS 1 ALGORITHM OPTION STANDARD MAXIMUM NO. OF TOTAL REFLUX LOOPS 60 MAXIMUM NO. OF OUTSIDE LOOPS 50 MAX NO. OF INSIDE LOOPS/OUTSIDE LOOP 10 MAXIMUM NUMBER OF FLASH ITERATIONS 50 REPORT TIME INTERVAL HR 2.00000 FLASH TOLERANCE 0.000100000 DISTILLATION ALGORITHM OUTSIDE LOOP TOL 0.100000-04 DISTILLATION ALGORITHM INSIDE LOOP TOL 0.100000-05 TOTAL REFLUX ALGORITHM TOLERANCE 0.100000-05 INTEGRATION ERROR TOLERANCE 0.000100000 INITIAL TIME STEP USED BY INTEGRATOR HR 0.00027778 ************************************ **** OPERATION STEP O-1 **** ************************************ **** COL-SPECS **** MOLAR VAPOR DIST / TOTAL DIST 0.0 MASS DISTILLATE RATE KG/HR 10.0000 MOLAR REFLUX RATIO 2.00000 MOLAR BOILUP RATE (TOTAL REF) KMOL/HR 3.55310 **** COLUMN PROFILES **** TRAY HOLDUP PRESSURE BAR 1 10.0000 KG 1.01000 2 1.00000 KG 1.02000 3 1.00000 KG 1.03000 4 1.00000 KG 1.04000 5 1.00000 KG 1.05000 6 1.00000 KG 1.06000 7 1.00000 KG 1.07000 8 1.00000 KG 1.08000 9 1.00000 KG 1.09000 10 0.0 CUM 1.10000 **** STOP CRITERION **** RUN UNTIL MASS FRACTION IN STAGE LIQUID FALLS ABOVE STOP CRITERION

精馏节能技术

热泵精馏工艺分析 化工行业就是能耗大户,其中精馏又就是能耗极高的单元操作,而传统的精馏方式热力学效率很低,能量浪费很大。如何降低精馏塔的能耗,充分利用低温热源,已成为人们普遍关注的问题。对此人们提出了许多节能措施,通过大量的理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果比较显著的就是热泵精馏技术。热泵精馏就是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温,使其用作塔底再沸器的热源,回收塔顶蒸汽的冷凝潜热。 热泵精馏在下述场合应用,有望取得良好效果: (1)塔顶与塔底温差较小,因为压缩机的功耗主要取决于温差,温差越大,压缩机的功耗越大。据国外文献报导,只要塔顶与塔底温差小于36℃,就可以获得较好的经济效果。 (2)沸点相近组分的分离,按常规方法,蒸馏塔需要较多的塔盘及较大的回流比,才能得到合格的产品,而且加热用的蒸汽或冷却用的循环水都比较多。若采用热泵技术一般可取得较明显的经济效益。 (3)工厂蒸汽供应不足或价格偏高,有必要减少蒸汽用量或取消再沸器时。 (4)冷却水不足或者冷却水温偏高、价格偏贵,需要采用制冷技术或其她方法解决冷却问题时。 (5)一般蒸馏塔塔顶温度在38~138℃之间,如果用热泵流程对缩短投资回收期有利就可以采用,但就是如果有较便宜的低压蒸汽与冷却介质来源,用热泵流程就不一定有利。 (6)蒸馏塔底再沸器温度在300℃以上,采用热泵流程往往就是不合适的。 以上只就是对一般情况而言,对于某个具体工艺过程,还要进行全面的经济技术评定之后才能确定。 根据热泵所消耗的外界能量不同,热泵精馏可分为蒸汽加压方式与吸收式两种类型 1、蒸汽加压方式 蒸汽加压方式热泵精馏有两种:蒸汽压缩机方式与蒸汽喷射式。 1、1蒸汽压缩机方式 蒸汽压缩机方式又可分为间接式、塔顶气体直接压缩式、分割式与塔釜液体闪蒸再沸式流程。 1、1、1间接式 当塔顶气体具有腐蚀性或塔顶气体为热敏性产品或塔顶产品不宜压缩时,可以采用间接式热泵精馏,见图1。

精馏过程的节能研究

精 馏 过 程 的 节 能 研 究 系院:生物与化学工程学院 班级:091612 专业:化学工程与工艺 姓名:张丽丽 学号:016109080 指导教师:叶超群

精馏过程的节能研究 摘要:精馏过程的节能,对于减少能源消耗,降低生产成本和保护环境具有十分重要的意义。本文从最佳回流比R的选择、进料温度及进料状态的确定以及多效精馏等方面,详细的分析了在精馏塔的设计中,如何实现设计的优化问题,从而实现节能。 关键词:精馏过程节能技术 引言 分离工程所需最小功时,其过程是一个可逆过程。要提高热力学效率只能采取措施尽可能地减少分离过程的净功消耗,使过程尽量接近可逆过程。 精馏是化工企业生产应用最广泛的分离方法,由于其过程根本原因使之存在绝对的热力学不可逆性,所以它是耗能较大的一种化工单元操作,据估计,化工过程中40%~70%的能耗用于分离,而精馏能耗又占其中的95%。因此随着世界能源的日益短缺,有关精馏过程的节能措施一直是人们普遍关注的问题。多年来,人们已尝试并采用很多种方法应用于精馏过程进行节能降耗,按照流程是否改变及是否利用过程技术可以将其分为两类:1)利用过程技术对精馏塔的操作条件进行优化,以减少精馏塔所消耗的能量,如:增加塔板数、减小回流比、增设中间再沸器和中间冷凝器等;2)开发了许多高效节能的特殊精馏工艺流程,如热泵精馏、多效精馏、SRV精馏等。 一、精馏过程的节能 (一)在最适宜回流比下操作

回流比直接影响再沸器和冷凝器的热负荷,决定精馏分离的净功耗,因此大体上确 附近,随着R的增定了操作费用,同时还与塔设备的投资密切相关。在最小回流比R min 长,操作线与平衡线间的距离增长,达到规定分离要求所需的塔板数减少,使得设备费用下降。如果进一步增加回流比,在塔板数减少的同时,塔中蒸汽流率和换热器负荷的增大,造成塔径、再沸器和冷凝器传热面积增大,从而使设备费用增加。因此,应当根 。由于总费用在适宜回流比附近变化不大,可据总费用最小原则来选取适宜回流比R opt 取R=(1.2~1.3)R ,这样做总费用仅增加2%~6%,但操作弹性却增大了许多。 min (二)采用最佳进料热状态 进料状态(用加料状态参数q表示)的不同,降造成塔中精馏段和提馏段气液相流率的变化,从而影响R,以及达到规定分离要求所需的理论板数和再沸器和冷凝器的热负荷。加料浓度的不同,即D/F的不同,料液预热的效果也不同。高温精馏,当D/F较大又有适用于加热料液的低温热源时,应尽量采用较低的q值,即以汽相和汽液混合物进料;当D/F较小时,应尽量采用较高的q值,即以液相进料,因为省去料液预热后,塔釜加热量增加甚少。低温精馏时,无论D/F多大,均宜采用较高的q值而以液相进料,因为此时塔顶的冷凝热负荷越小越经济。对于中等温度范围内的精馏操作,即塔釜温度高于大气温度,而塔顶温度低于大气温度,应根据具体情况,确定最佳的进料状态。 (三)直接利用精馏设备中移除的热量 精馏塔顶的镏出液和塔釜残液均具有较高的温度,可以利用这些热量来预热进塔料或其他物料,通过减压使较高温度的釜液闪蒸产生低压蒸汽。对于塔顶是多组分产品且其泡点和露点有明显显著差别时,可以采用两级冷凝,回收高温位的热能。 (四)采用热泵精馏等措施 1.采用热泵精馏 将温度较低的塔顶蒸气经压缩后作为塔底再沸器的热源,称为热泵精馏。对于组分沸点相差较小的低温精馏系统,热泵精馏是一种有效提高热力学效率的方法。热泵精馏有3种典型流程,1)利用外加的工作流体进行操作;2)对塔顶蒸气进行直接压缩,升温后作为塔釜加热剂;3)将釜液进行节流闪蒸后作为塔顶的冷却介质,该介质则受热气化,自身再经压缩升温后回人塔底。在选用热泵精馏使应该注意:1)精馏塔应尽可能地避免压力变动,以防止效率下降,但对于存在加压设备的控制问题,困难很多。2)塔顶和塔底的温差是精馏分离的推动力,而且由于塔板压力损失也加剧了塔釜温度的上升,所以,把塔顶蒸汽加压升温到塔釜热源的水平所需要的能量很大。

《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第7章 分离单元模拟PartB

第7章分离单元模拟Part B 作者:武佳孙兰义

第7章分离单元模拟Part B ?7.1 概述 ?7.2 精馏塔的简捷设计模块DSTWU ?7.3 精馏塔的简捷校核模块Distl ?7.4 精馏塔的严格计算模块RadFrac ?7.5 塔板和填料的设计与校核 ?7.6 连续萃取模块Extract ?7.7 吸收示例

7.1 概述 模块说明功能适用对象 DSTWU 使用Winn-Underwood-Gilliland 方法的多组分精馏的简捷设计模 块 确定最小回流比、最小理论板数以 及实际回流比、实际理论板数等 仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔 Distl 使用Edmister方法的多组分精馏 的简捷校核模块 计算产品组成 仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔 RadFrac 单个塔的两相或三相严格计算模 块 精馏塔的严格核算和设计计算 普通精馏、吸收、汽提、萃取 精馏、共沸精馏、三相精馏、 反应精馏等 Extract液-液萃取严格计算模块液-液萃取严格计算萃取塔 MultiFrac严格法多塔蒸馏模块对一些复杂的多塔进行严格核算和 设计计算 原油常减压蒸馏塔、吸收/汽提 塔组合等 SCFrac简捷法多塔蒸馏模块确定产品组成和流率、估算每个塔 段理论板数和热负荷等 原油常减压蒸馏塔等 PetroFrac石油蒸馏模块对石油炼制工业中的复杂塔进行严 格核算和设计计算预闪蒸塔、原油常减压蒸馏塔、催化裂化主分馏塔、乙烯装置初馏塔和急冷塔组合等 RateFrac非平衡级速率模块精馏塔的严格核算和设计计算 蒸馏塔、吸收塔、汽提塔、共

DSTWU是多组分精馏的简捷设计模块,针对相对挥发度近似恒定的物系开发,用于计算仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔。 DSTWU模块用Winn-Underwood-Gilliland方法进行精馏塔的简捷设计计算。

北京化工大学节能技术期末试卷

一、简单列举两种可再生资源和两种不可再生资源?(4 分) 二、试用龟山-吉田环境模型求H2 的标准化学用。(8 分) 三、用一逆流换热器对一股热流和一股冷流进行换热。热物流从100℃被冷却到80℃,冷物流从20℃被加热到40℃。热物流和冷物流的比热均为5.0kJ/(kg·℃),流量均为 100kg/min。求传热过程中热物流和冷物流的熵变及用损失。假设传热过程中没有散热损失,冷、热物流的比热容(Cp)为常数,物流温度变化小于2 时可用算术平均值代替对数 平均值。(8 分) 四、从能量用的角度分析,为什么冷热物流在高温换热时传热温差选取的较大,而在低温冷冻换热时传热温差选取的较小?对钛材和不锈钢换热系统,传热温差宜选取较大还是较小?(4 分) 五、在精馏过程中,分析采用如下措施分别对节能和分离效果的影响(保持其它操作条件不变,说明变化趋势):(10 分) a) 减小回流比; b)降低塔板数或填料层高度; c)多股进料; d)冷夜进料; e)蒸汽压缩机方式热泵精馏。 六、假设单效蒸发器和多效(以三效为例)蒸发器的总温差(t)相同,各效的传热面积(A)相等、传热系数(K)相同。试推导多效和单效蒸发的蒸发强度,比较大小。多效蒸发为什么比单效蒸发节能?(6 分) 七、精馏过程分离的依据是什么?当操作线靠近平衡线时,说明用损失和传质推动力的变化趋势。(4 分) 八、简述多效精馏的适用场合,以及采用多效精馏的优缺点。多效精馏为什么需要压力组合?(4 分) 九、为什么采用反应精馏能够节能?对于可逆反应,反应精馏为什么能够提高平衡反应的转化率?(4 分) 十、某一换热系统的工艺物流为两股热流和两股冷流,物流参数如下表所示。取冷热流体之间的最小传热温差为20℃。用问题表法确定该换热系统的夹点位置以及最小加热公用工程用量和最小冷却公用工程用量。(12 分) 十一、简单说明换热网络优化中夹点的意义是什么?如何判识夹点问题和阈值问题?(4 分) 十二、把100KPa、100℃的1kg 空气升热加压到400KPa、400℃,试求加热过程中的熵变,以及所加热量中的用和无。空气的平均定压比热容Cp=1.0kJ/(kg·K)。设环境大气温度为27℃。(8 分) 十三、在干燥过程中,采用换热器的余热回收,即在送入空气和排气之间设置换热器,回收排气中的热量。由于气-气换热的传热系数很小,可采取哪些措施提高传热系数?(4 分) 十四、精馏过程节能技术之一:增设中间再沸器和中间冷凝器,采取这种技术后,能量的数量和质量发生了什么变化?在其它条件不变的情况下,对分离效果是否有影响?在x-y

精馏的节能技术

精馏过程的节能技术 摘要: 精馏是化工、石化、医药等过程的重要单元操作,本文主要讨论精馏过程的节能。从精馏过程热能的充分利用;提高蒸馏系统的分离效率,提高产品回收率来实现降低能耗;减少蒸馏过程对能量的需要和加强管理等几个方面,详细论述了精馏过程的节能技术。 关键词:精馏;节能 1、前言 在工业生产中,石油化学工业的能耗所占比例最大,而石油化学工业中能耗最大者为分离操作,其中又以精馏的能耗居首位。精馏过程是一个复杂的传质传热过程,表现为:过程变量多,被控变量多,可操纵的变量也多;过程动态和机理复杂”。 首先,随着石油化工的迅速发展,精馏操作的应用越来越广,分离物料的组分不断增多,分离的产品纯度要求亦不断提高,但人们同时又不希望消耗过多的能量,这就对精馏过程的控制提出了要求。其次,作为化工生产中应用最广的分离过程,精馏也是耗能较大的一种化工单元操作。在实际生产中,为了保证产品合格,精馏装臵操作往往偏于保守,操作方法以及操作参数设臵往往欠合理。另外,由于精馏过程消耗的能量绝大部分并非用于组分分离,而是被冷却水或分离组分带走。因此,精馏过程的节能潜力很大,合理利用精馏过程本身的热能,就能降低整个过程对能量的需求,减少能量的浪费,使节能收效也极为明显。 据统计,在美国精馏过程的能耗占全国能耗的3%,如果从中节约10%,每年可节省5亿美元。我国的炼油厂消耗的原油占其炼油量的8%~10%,其中很大一部分消耗于精馏过程。因此,在当今能源紧缺的情况下,对精馏过程的节能研究就显得十分重要。例如,美国巴特尔斯公司在波多黎各某芳烃装臵的8个精馏塔上进行节能优化操作,每年可节约310万美元。 蒸馏过程的节能基本上可从以下几个方面着手:(1) 精馏过程热能的充分利用; (2) 提高蒸馏系统的分离效率,提高产品回收率来实现降低能耗;(3) 减少蒸馏过程对能量的需要;(4)加强管理。 2、蒸馏过程热能的充分利用 2.1加强保温保冷以改进热的利用 在精馏过程中使用的主要设备为精馏塔和换热器,另外还有各种管道,这些设备多为金属制成,对热的传导较为容易,加之环境温度的影响,若对其采取保温保冷的措施,可以大大降低设备与环境之间的热传递作用,从而达到节约热能的目的。 强化再沸器和冷凝器中的传热可使传热温差下降,由于传热温差减小还可使塔顶冷却剂温度提高,塔釜的加热温度下降。这包括增强传热面积和采用空气冷却器或蒸发冷却器代替水冷却器等方法。 2.2高温物料显热和潜热的利用 从精馏塔出来的高温物料本身携带大量的热量,对这部分热量进行回收利用也是节能的一项。如:(1)高温蒸馏时回收塔顶物料蒸汽的潜热,塔顶冷凝器用作蒸汽发生器。如操作压力为32 kPa的粗苯乙烯塔,其塔顶物料蒸汽可用于加热进脱氢反应器的乙苯。这种安排可使每吨苯乙烯产品节能(2)使塔顶、塔釜物料与原料进行换热,通过塔顶物料给原料液加热。这样不仅可以充分利用塔顶、塔釜物料的余热,同时还可减少塔顶冷凝器冷量的使用量。

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告 姓名 班级 学号

1.实验前,请想象并尝试描述气速与整塔压降的关系? 依照教材P228页,当液体喷淋量为零时,压降与空塔气速呈直线关系,与气体以湍流形式流过管道的关系类似;有一定喷淋量时,压降因管道变窄增大,但几乎与无喷淋量时平行;过截点以后,气体对液体产生阻滞作用,填料表面持液量增多,压降随气速较快增长;过了泛点之后,液体变为连续相而气体变为分散相,阻力猛增。 2.实验前,请同学们回顾精馏塔的塔板与填料的发展历程? 舌形塔板 斜孔塔板 鼓泡式塔板 散堆填料 规整填料

3.实验前,请尝试回答精馏操作过程中,使混合物较彻底分离的基本条件? 1、相对挥发度差异较大; 2、每一块板能使气液充分接触; 3、塔高足够高; 4、再沸器与冷凝器温度稳定; 5、混合物不形成共沸物; 6、运行规范稳定,不出现漏液、烨沫夹带、气泡夹带、液泛等非规范操作; 7、加料不反混; 二、实验记录 包括操作条件、实验现象、原始数据表,要求数据的有效数字、单位格式规范。 【原始数据表】 6 77.9 87.8 35.1 24.0 127 瓦数/kw 次数塔顶组成/% 塔釜组成/% 3 1 18.75 81.25 86.30 13.70 2 15.5 3 84.47 88.83 13.17 5 1 12.52 88.48 88.20 11.80 2 13.12 86.88 89.10 10.90 6 1 11.91 88.09 88.35 11.65 2 11.71 88.29 88.14 11.86

【数据处理】 ※空塔气速 首先根据测得的回流液流量求空塔气速。由于实验中采取全回流的方式,回流液质量流量与蒸气质量流量相同。 实验中转子流量计已经将实际溶液的流量转换为水的流量,由公式 2 1 s s V V = (1) 将读数转换为实际回流夜的流量。其中: f ρ取转子密度,近似为铁质,取密度7900kg/m3,1ρ取20 o C 水的密度,2ρ取回流温度下 混合液体的密度。水取998kg/m 3,乙醇取789 kg/m 3。 塔顶、塔釜的溶液组成取两次实验的平均值,并依据公式1 1 n wi m i x ρρ=∑ 计算不同温度下回 流液密度,得到数据如下: 表一、不同功率下的回流液密度 瓦数/kw 塔顶组成/%水 回流液密度kg/m^3 3 17.1 4 818.3751 5 12.82 810.7671 6 11.81 809.008 7 7 23.92 830.6076 7 13.07 811.2035 将所得到的回流液密度带入公式(1),即可得到回流液体积,体积和密度均已知,则可以得到回流液质量。因为全回流,所以根据物料守恒,上升蒸汽的质量与回流液质量相等。 表二、不同功率下的回流液质量流量 瓦数/kw 回流液体积流量L/h 回流液质量流量kg/h 3 7.3 5.9791 5 21.6 17.4929 6 27. 4 22.1651 7 20. 5 17.067 6 7 32.0 25.9294

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