糠醛精馏装置设计

糠醛精馏装置设计精馏塔部分

第一章 糠醛生产流程介绍一、糠醛特性 糠醛又叫呋喃甲醛，分子式C 糠醛又叫呋喃甲醛，分子式C6H4O2。分子 量96.08(按1987年国际相对分子量)。 96.08(按1987年国际相对分子量)。 呋喃甲醛为浅黄色至琥珀色透明油状液体。 有类似杏仁的刺激性气味，在空气和光的 作用下，有浅黄色变褐色并产生树脂化。 它能溶于很多有机溶剂，如酒精，乙醇， 丙酮，乙醚，苯等。

纯糠醛为无色、有芳香味、易燃的液体， 放置后色泽逐渐由黄变深。沸点161.7℃ 放置后色泽逐渐由黄变深。沸点161.7℃, 熔点-36.5℃,闪点56.8℃ 熔点-36.5℃,闪点56.8℃,相对密度 (20℃)1.1598,折光指数1.528,粘度 20℃ 1.1598,折光指数1.528,粘度 (25℃)1.49mpa.s,能部分溶于水，与 25℃ 1.49mpa.s,能部分溶于水，与 乙醚或酒精可互融。 糠醛易燃，易于蒸汽一同挥发，其蒸汽与 空气形成爆炸性混合物，爆炸下限2.1%, 空气形成爆炸性混合物，爆炸下限2.1%, 自燃温度315.6℃ 自燃温度315.6℃。糠醛遇浓硫酸会爆炸。

糠醛是一种重要的有机化工产品，它在合 成树脂、石油炼制、染料、医药和轻化工 等工业部门有着广泛的用途。糠醛是以富 含多缩戊糖的植物纤维(如玉米芯、棉子 壳、油茶壳和甘蔗渣等)为原料生产的。 其生产方法比较简单，经济效益也比较显 著。目前我国已是世界上生产糠醛的主要 国家之一，其产品质量也已达到国际先进 水平。

糠醛由多缩戊糖经水解、脱水而成。

(C5 H 8O4 ) n + nH 2O → nC5 H10O5 C5 H10O5 → C5 H 4O2 + 3H 2O 脱水

H+

许多农作物的茎、皮、籽、壳都含有多缩戊 糖，所以都能用作制造糠醛的原料，但出醛 率各不相同。

二、糠醛生产流程 工业上制糠醛的方法是将原料与稀硫酸在 加压下蒸煮，用高压或过热蒸汽带出反应 产物，经分馏后得到糠醛成品，其流程图 如下。4%~5% 稀硫酸 原料场 破碎 混合搅拌 0.5~0.7MPa 水蒸气 蒸煮

冷凝

精馏

真空精馏

成品

4%~5% 稀硫酸 原料场 破碎 混合搅拌

0.5~0.7MPa 水蒸气 蒸煮

冷凝 碱

精馏

真空精馏

成品

三、本设计的工艺流程V 100oC,35% Lo F 100oC 原料 S 5~6% 碱 预热 器 精馏 塔 D 冷却器 30oC V' 分离罐 L' 原料罐 30oC 加热釜 0.2% W 残液 J 8.8% I 94.2% 产品 100oC 全凝器

精馏工段工艺流程1

第二章 精馏塔工艺计算一、物料衡算 二、精馏塔的塔板数计算 三、塔径与塔板布置 四、水力学性能 以下分析以筛板塔为例。 以下分析以筛板塔为例。

精馏塔工艺计算一、物料衡算 工程中习惯用质量流量，而化工单元设计中使用 摩尔流量较方便。最好两者同时算出，便于化工计

算。 1.产品流量 1.产品流量 本设计为年产1800~2200吨纯糠醛，考虑到检修 本设计为年产1800~2200吨纯糠醛，考虑到检修 等原因，一年以300天计(24h/d),同时考虑到 等原因，一年以300天计(24h/d),同时考虑到 生产裕度和过程损失，使设计能力增加15%,于 生产裕度和过程损失，使设计能力增加15%,于 是以单位时间计，计算理论产量I 是以单位时间计，计算理论产量I 2.分离罐衡算 2.分离罐衡算 分离罐出来的产品是粗糠醛，其组成与分离罐的 温度有关。设计规定分离罐的温度为30℃ 温度有关。设计规定分离罐的温度为30℃,故分 层后的组成可查出。分离罐出来的产品是粗糠醛， 其质量分率为94.2%,摩尔分率为75.28%。 其质量分率为94.2%,摩尔分率为75.28%。

V 100oC,35% Lo F 30oC 原料 S 5.5%(6%) L' 原料罐 30oC 加热釜 碱 V' 精馏 塔 D

全凝器 100oC

冷却器 30oC J 8.8% 分离罐 I 94.2% 产品

0.2%

W

残液

J D 分离罐

α J = 0.088I

α D = 0.35

α I = 0.942

V 100oC,35% Lo F 30oC 原料 S 5.5%(6%) L' 原料罐 30oC 加热釜 碱 V' 精馏 塔 D

全凝器 100oC

冷却器 30oC J 8.8% 分离罐 I 94.2% 产品

0.2%

W

残液

3.精馏车间总衡算 4.原料罐衡算 5.精馏塔衡算(检验) 6.得到I、J、D、W、S、F等的质量和摩尔组成、单位 时间流量等数据。

二、精馏塔的塔板数计算 1. 物性参数(注意单位换算) 物性参数( 根据以质量分率的相平衡数据，画出以摩尔分率 表示的气液平衡数据； 2理论塔板数(图算法) 恒摩尔流假定：各组分摩尔气化潜热相等；气液 接触时因温度不同而交换的显热可以忽略；塔设备 保温良好，可忽略热损失。 回流比 R = (1.1 2) RminRmin =γ + c p (Ts-Tp) q= γ 其中：γ和c p 分别是进料液在塔 的操作温度下的潜热和比热Ts 和Tp 分别是进料板的操作温度和进料液温度。

三、塔径与塔板布置 1.确定工艺参数 1.确定工艺参数 操作温度、压力；气、液相负荷(精馏段、提馏段 分别算); 物性参数计算：比热和潜热；气、液相密度；液体 表面张力；粘度 2.塔径计算 2.塔径计算 确定塔板流型，初定板间距H ,初算塔径D 确定塔板流型，初定板间距HT,初算塔径D;核算 塔径。 ,则塔高↓ 选取塔板间距 HT :HT ↓,则塔高↓,液沫夹带 量↑,液泛气速↓ ,液泛气速↓ HT ↑,则塔内气速↑,塔径↓,但塔高↑ ,则塔内气速↑,塔径↓ 但塔高↑

考虑经济性 、经验选取HT 、经验选取H 塔板间距和塔径的经验关系塔径 D,m 0.3-0.5 0.5-0.8 0.8-1.6 1.6-2.0 2.0-2.4 >2.4

塔 板 间 0.2-0.3 距 HT,m

0.3-0.35

0.35-0.45 0.45-0.6

0.5-0.8

≥0.6

工业塔中，板间距范围 …… 此处隐藏：900字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……