丙酮蒸馏塔设计
1、设计基本参数
进塔稀丙酮浓度25%,整出浓丙酮浓度95%,
残液中丙酮浓度0.5%,蒸馏塔进料量2436.5Kg/h;2、全塔物料衡算
计算公式:F=D+W 2-1;
F x F=D X D + W x w 2-2;
式中:F 进塔流量Kg/h ;
D 塔顶馏出液流量Kg/h ;
w 塔底流量Kg/h ;
x F 物料中丙酮浓度%;
x D 塔顶物料中丙酮浓度%;
x w 塔底物料中丙酮浓度%;
其中:F=2436.5 Kg/h, x F =25%, x°=95%, x w=0.5%,带入式2-1,2-2 中得:
2436.5二D+W 2436.5 X 25%=氐95%+W 0.5% 得:D=631.7 Kg/h, w=1804.8 Kg/h
3、塔径计算
气相质量流量:G=D X( R+1),式中R为回流比,选回流比R=3,得
G=631.7 X (3+1)=2526.8 Kg/h ;
混合气体的摩尔数:2526.8 - 56.08=45.1 Kmol/h
混合气体的体积流量:V=32.93 X 45.仁1485.1 m 3/h ; 混合气体的密度:丫V =2526.8 -1485.1=1.7 Kg/m
3
95初酮液体体积流量:L=2526.8 - 802=3.15 m /h ;
m/s;
3.15 802 1485.1 :=0.046
有效空塔速度:v = 0.044 8。
2;.7 =0.955
二V
查图得 C 20=0.044 取 C=C 20
空塔速度 V 空=(0.6~0.8) V ,取 0.75,则 V =0.75X 0.955=0.716 m/s ;
塔径圆整取D=①900
4、 理论板数计算
5、 全塔热量衡算 5.1加料液带入的热量 Q j
25%的稀丙酮水溶液由室温12C 加热到70C
纯丙酮 70C 比热为 G=0.558 Kcal/(KgK) 水 70C 比热为
C 2=1 Kcal/(KgK)
25%丙酮溶液的混合比热为:
Cp=0.558 X .0936+1 X( 1-0.0936) =0.959 Kcal/(KgK) Q j =Cpm A t=0.959X 2436.5 X( 70-12 ) =135523 Kcal/h
初估塔径D =
1485.1
0.785
3600
= 0.856
0.785 0.716 3600
m ;。