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年产10000吨93.0%(质量分数)的酒精精馏塔 计算采用单效和双效精馏所需热量的差别。工
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年产10000吨93.0%(质量分数)的酒精精馏塔，计算采用单效和双效精馏所需热量的差别。工艺条件：馏出液为93%乙醇(质量分数)、产量为1157kg/h的酒精产物，进料液为6.4%乙醇(质量分数)，饱和液体进料。塔釜液酒精含量不大于0.04%乙醇(质量分数)。操作回流比R=3。如图6-7(a)和(b)所示，塔釜直接蒸汽加热，单塔以0.14MPa水蒸气(114℃)、双塔以0.5MPa(150℃)水蒸气在第一塔塔釜用直接蒸汽加热，2塔顶出料乙醇浓度为33.3%(质量分数)。
参考答案
(1)计算单塔的所需热量
以1h为基准
F=D+W
①
FxF=DxD+WxW
②
已知xF=6.4%(质量分数)；xD=93%(质量分数)；xW=0.046(质量分数)
D=1157kg/h
由式①及式②可求得
W=15754kg/h：F=16911kg/h
查相关手册得各个纯组分的比热容和汽化潜热，忽略混合效应求出各混合物料的比热容和汽化潜热，以下同：
tF=100℃；cp，F=4.144kJ/(kg·K)
tD=78.5℃；cp，D=3.265 kJ/(kg·K)
tW=112℃；cp，W=4.563kJ/(kg·K)
HV=1234.87kJ/kg
V=D(R+1)=1157×(3+1)=4628kg/h
Q单=VHV-Fcp，FtF+Wcp，WtW-DRcp，DtD
=4628×1234.87-16911×4.144×100+15754×4.563×112-1157×3×3.265×78.5
=5.86861×106kJ/h=1630.17kW
(2)计算双塔时所需热量
以1h为基准1#塔为提馏塔，塔顶加料p1=0.46MPa(141℃)；
