Diseño de torre de destilación de placa tamiz en proceso de separación metanol-agua
Las condiciones de diseño son las siguientes:
Presión de funcionamiento: 105.325 Kpa (presión absoluta)
Condición térmica de alimentación: alimentación de punto de burbuja
Relación de reflujo: personalizado
Caída de presión de placa única: ≤0,7 Kpa
Presión del vapor de calentamiento en la parte inferior de la torre: 0,5 M Kpa (presión manométrica)
Eficiencia total de la torre: ET=47
Dirección de la fábrica: Ningxia
[Cálculo del diseño]
(1) Determinación del plan de diseño
Este diseño La tarea es separar la mezcla de metanol y agua. Para la separación de mezclas binarias se debe utilizar un proceso de destilación continua. En el diseño, se utiliza una alimentación de punto de burbuja y el líquido de la materia prima se calienta hasta el punto de burbuja a través del precalentador y luego se envía a la torre de destilación. El vapor que sube desde la parte superior de la torre se condensa mediante un condensador total. La parte del condensado por debajo del punto de burbuja se refluye hacia la torre y la parte restante se envía al tanque de almacenamiento después de ser enfriado por el producto. Este material es un sistema de material fácilmente separado y la relación de reflujo mínima es pequeña, por lo que la relación de reflujo operativa debe ser el doble de la relación de reflujo mínima. La caldera de la torre se calienta mediante vapor indirecto y el producto en el fondo de la torre se enfría y se envía al tanque de almacenamiento.
(2) Balance de materiales de la torre de destilación
1. Fracción molar del líquido de la materia prima y productos de la parte superior e inferior
Masa molar del metanol: MA=32 Kg/Kmol Masa molar de agua: MB=18 Kg/Kmol
xF=32,4
xD=99,47
xW=0,28
p>2. La masa molar promedio de la materia prima líquida y los productos en la parte superior e inferior de la torre
MF= 32,4*32 67,6*18=22,54 Kg/Kmol
MD= 99.47 *32 0.53*18=41.37 Kg/Kmol
MW= 0.28*32 99.72*18=26.91 Kg/Kmol
3.
Materias primas Capacidad de procesamiento: F=(3.61*103)/22.54=160.21 Kmol/h
Balance total de materia: 160.21=D W
Balance de materia de metanol: 160.21*32.4 =D* 99,47 W*0,28
Obtener D=51,88 Kmol/h W=108,33 Kmol/h
(3) Determinación del número de placas
1. Placas teóricas Cálculo del número de capas de placas MT
Metanol-agua es un sistema material ideal, y el método gráfico se puede utilizar para calcular el número de capas de placas teóricas
① Verificar el contenido gas-líquido del material metanol-agua del manual Equilibre los datos y dibuje un diagrama x-y (tabla adjunta)
② Encuentre la relación de reflujo mínima y la relación de reflujo operativa