题目
计算如图所示用苯做共沸剂分离乙醇-水恒沸物流程的设计变量数(包括可调设计变量和固定设计变量),并设计一组可调设计变量的方案,假设塔板无压降。二元均相恒沸物-|||-三元非均相恒沸物三元非均相恒沸物-|||-日 水层-|||-苯层-|||-苯相 水相-|||-进料 舞-|||-乙醇+水怛沸物 补充苯 薹-|||-阖-|||-乙醇+-|||-1 直接n汽 一-|||-乙醇-|||-水
计算如图所示用苯做共沸剂分离乙醇-水恒沸物流程的设计变量数(包括可调设计变量和固定设计变量),并设计一组可调设计变量的方案,假设塔板无压降。
题目解答
答案
解:利用郭氏法分析该装置的设计变量数。
固定设计变量
进料变量数:(2+2)+(1+2)+(1+2)
+)压力等级数:(3-1)或3
12或13可调设计变量
分配器数: 1
换热单元数: 4
侧线采出单元数:0
+)串级数: 5
10设计变量数
可调设计变量的方案:苯回收塔的塔板数;四个换热器的传热面积;恒沸精馏塔中精馏段和提馏段的塔板数;乙醇回收塔中精馏段和提馏段的塔板数;乙醇回收塔的回流比。
解析
步骤 1：确定固定设计变量数
固定设计变量包括进料变量数和压力等级数。进料变量数包括进料的组成和流量，压力等级数包括系统中的压力等级。
步骤 2：确定可调设计变量数
可调设计变量包括分配器数、换热单元数、侧线采出单元数和串级数。这些变量可以调整以优化流程性能。
步骤 3：计算总设计变量数
总设计变量数等于固定设计变量数和可调设计变量数之和。
步骤 4：设计可调设计变量方案
根据流程特点，设计一组可调设计变量的方案，包括塔板数、传热面积、回流比等。
固定设计变量包括进料变量数和压力等级数。进料变量数包括进料的组成和流量，压力等级数包括系统中的压力等级。
步骤 2：确定可调设计变量数
可调设计变量包括分配器数、换热单元数、侧线采出单元数和串级数。这些变量可以调整以优化流程性能。
步骤 3：计算总设计变量数
总设计变量数等于固定设计变量数和可调设计变量数之和。
步骤 4：设计可调设计变量方案
根据流程特点，设计一组可调设计变量的方案，包括塔板数、传热面积、回流比等。