求助大神关于精馏塔的问题

陈阿翔 · 发表于 2012-12-13 20:51:12

最近化工老师布置一道设计题，质量分数为50%的乙醇水废液，要用精馏塔精馏回收，时间为3小时内，一共100kg好像，要求产品质量分数高于75%，回收率不低于91%，并且能耗最小，有3个温度可以调节：进料温度、釜液温度、回流液温度，然后加热器的功率范围都告诉我了，精馏塔是填料塔，老师给了理论塔板数和全回流液量的对应表。。。然后我的思路是，既然F、W、D及Xf、Xd、Xw都可以算出，并设其是泡点进料，以平衡线方程和q线方程，先计算最小回流比，然后根据最小回流比的1.2到1.3倍确定回流比，然后计算出理论塔板数，但是计算出的最小回流比竟然是负数·········然后我就改变思路，设进料热状况未知，应该是气液混合进料，然后把最小回流比用q表示出来，但是知道q的范围以后就不知道怎么算能耗最小的q了，而且釜液和回流液温度对能耗的影响也不知道。。。（因为aspen软件总是下载不下来，而且全英文看不懂一时半会学不会····所以打算用普通方法算）

现在遇到的问题是，1.求问大神我的思路是否正确，最小回流比算出来是负数是不是因为有什么地方想错了。。。2.精馏塔的能耗和进料温度、釜液温度及回流液温度的关系到底是怎么样的，怎么样才能使能耗最低。。。3.全塔消耗的总能量怎么算的。。。4.因为这是正偏差溶液，我都近似当理想溶液算了，是不是不靠谱？。。

tdl522 · 发表于 2012-12-13 21:19:56

乙醇和水存在共沸！

jingwan1999 · 发表于 2012-12-13 22:43:34

用普通算法我还真的不会了

jingwan1999 · 发表于 2012-12-13 22:44:30

有工具软件的帮助以后，变得离了这些工具啥也干不了了

t18l · 发表于 2012-12-14 13:45:43

1回流比是负的，应该是你q线方程有问题吧。是不是YQ比XQ小了？
2首先你要确定你的进料压力，压力定了，进料组成定了，分离精度定了，那么塔顶塔釜的温度就定了，回流比也定了。进料温度会影响塔顶塔底的热负荷，对塔顶塔底的温度没有影响。
3所谓能量消耗，就是进料的预热器或者预冷器，塔顶冷凝器，塔釜再沸器这几个东西的负荷。想要能耗最低，这几个数值的绝对值相加最小就行了。
4热力学方法我就不懂了，希望有别人能帮你解答。

zlnbaby · 发表于 2012-12-14 20:20:25

首先乙醇水溶液的平衡线方程肯定不能用理想溶液的公式，只有向苯-甲苯这样物性相似的才可以用理想溶液，另外对于精馏，塔顶和塔底的组成确定以后，塔顶和塔底的温度也就确定了，这个是不能变化了，所以可以调整的就是进料热状况、回流液温度和回流比，这三个参数在调整过程中，塔釜热负荷也是跟着变化的。这里面涉及最优化的问题，如果你用手算工作量太大了，最好还是借助于软件计算，你只要不断改变进料热状况然后计算出能耗，看看最优点在哪，然后改变回流温度，看看最优点在哪，你可以用软件的最优化功能，也可以自己手动试算。

陈阿翔 · 发表于 2012-12-15 16:25:13

zlnbaby 发表于 2012-12-14 20:20

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首先乙醇水溶液的平衡线方程肯定不能用理想溶液的公式，只有向苯-甲苯这样物性相似的才可以用理想溶液，另外 ...

谢谢~~~那请问，我们已经确定进料热状况了，那变量是否只有回流比和回流液温度了？塔斧再沸器能耗的计算公式是不是将釜液从进料温度加热到塔斧温度所消耗的能量？

PANPENG73 · 发表于 2012-12-15 19:47:21

aspen确实很难找到好用的盗版

肯德基卖拉面 · 发表于 2012-12-15 19:54:02

还是用aspen吧再沸器能耗应该和塔底最后一块塔板的组成以及温度有关。

1519205971 · 发表于 2012-12-16 10:44:32

{:1106_382:}{:1106_362:}好东西哦

xmxmxm · 发表于 2012-12-17 11:53:33

aspen主要有好多地方看不懂。

tsl0205 · 发表于 2012-12-18 21:30:51

呵呵，如果你是学工艺的，流程模拟这一关趁早过！

huagong186 · 发表于 2012-12-13 20:51:12

使用Aspen计算理论塔板得到负数是什么原因啊?

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