In an ethanol plants, the mixture o

In an ethanol plants, the mixture of water and ethanol from the beer column distillate contains about 40% ethanol (molar basis) in water,together with the fusel oils described in the previous problem.This mixture is distilled to give an azeotropic mixture of ethanol and water(89% ethanol) overhead, with 99.9% recovery of ethanol.The fusel oil can cause blending problems if it is allowed to accumulate in the distillate.Fusel oil is a mixture of higher alcohols and ethers that can be approximated as a mixture of n-butanol and diethyl ether.This mixture is usually removed as a side stream from the column.
When the side stream is contacted with additional water, a two phase mixture can be formed and the oil phase can be decanted to leave an ethanol-water phase that is returned to the column.
1. Draw a flowsheet for this process.
2.Estimate the stream flow rates and compositions for a production rate of 200000 U.S. gal/d of dry (100%) ethanol.
3.Optimize the distillation column using the cost correlations given in Section 6.3 and assuming that reboiler heat costs $5/MMBtu. Minimize the total annualized cost of the column.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในพืชมีเอทานอล ส่วนผสมของน้ำและเอทานอลจากการกลั่นคอลัมน์เบียร์ประกอบด้วยประมาณ 40% เอทานอล (สบ basis) ในน้ำ ร่วมกับน้ำมัน fusel ที่อธิบายไว้ในปัญหาก่อนหน้านี้ ส่วนผสมนี้กลั่นให้ผสม azeotropic ของเอทานอลและน้ำ (89% เอทานอล) ค่าใช้จ่ายในการกู้คืน 99.9% ของเอทานอล น้ำมัน fusel สามารถทำให้เกิดปัญหาผสมถ้าอนุญาตเพื่อสะสมในการกลั่น Fusel น้ำมันเป็นส่วนผสมของแอลกอฮอล์สูงและ ethers ซึ่งสามารถหาค่าประมาณเป็นส่วนผสมของบิวทานอ n และอีเทอร์ diethyl ส่วนผสมนี้จะถูกลบออกมักจะเป็นด้านกระแสข้อมูลจากคอลัมน์เมื่อกระแสด้านที่ติดต่อกับน้ำเพิ่มเติม ส่วนผสมเฟสที่สองสามารถเกิดขึ้น และระยะน้ำมันสามารถถูกดีแคนติ้งจะมีเฟสน้ำเอทานอลที่ถูกส่งกลับไปยังคอลัมน์1. วาด flowsheet สำหรับกระบวนการนี้2.ประเมินอัตราการไหลของกระแสข้อมูลและองค์ประกอบสำหรับอัตราการผลิตของสหรัฐฯ 200000 gal/d ของแห้ง (100%) เอทานอล3.เพิ่มประสิทธิภาพคอลัมน์กลั่นโดยใช้ความสัมพันธ์ของต้นทุนที่กำหนดในหัวข้อ 6.3 และสมมติว่า ราคาค่าความร้อน reboiler $5/ล้าน บีทียู ลดค่าบริการรายปีทั้งหมดของคอลัมน์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในโรงงานเอทานอลมีส่วนผสมของน้ำและเอทานอลจากคอลัมน์กลั่นเบียร์มีประมาณ 40% เอทานอล (พื้นฐานกราม) ในน้ำร่วมกับน้ำมัน fusel ที่อธิบายไว้ในส่วนผสมแก้ไขนี้ก่อนหน้านี้ถูกกลั่นเพื่อให้ส่วนผสม azeotropic เอทานอล และน้ำ (เอทานอล 89%) ค่าใช้จ่ายกับการกู้คืน 99.9% ของน้ำมัน ethanol.The fusel สามารถก่อให้เกิดการผสมปัญหาหากมีการอนุญาตที่จะสะสมในน้ำมัน distillate.Fusel เป็นส่วนผสมของแอลกอฮอล์สูงขึ้นและอีเทอร์ที่สามารถประมาณเป็นส่วนผสม n-butanol และส่วนผสม diethyl ether.This มักจะถูกลบออกเป็นกระแสข้างเคียงจากคอลัมน์.
เมื่อกระแสด้านการติดต่อกับน้ำเพิ่มเติมส่วนผสมทั้งสองเฟสสามารถเกิดขึ้นและเฟสน้ำมันสามารถ decanted ที่จะออก ethanol- เฟสน้ำที่ถูกส่งกลับไปยังคอลัมน์.
1 วาด flowsheet สำหรับกระบวนการนี้.
2.Estimate อัตราการไหลและองค์ประกอบสำหรับอัตราการผลิต 200,000 ดอลลาร์สหรัฐแกลลอน / D ของแห้ง (100%) เอทานอล.
3.Optimize หอกลั่นโดยใช้ความสัมพันธ์ค่าใช้จ่ายที่กำหนดไว้ในมาตรา 6.3 และสมมติ ความร้อน reboiler ที่ค่าใช้จ่ายราคา $ 5 / ล้านบีทียู ลดค่าใช้จ่ายต่อปีรวมของคอลัมน์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในโรงงานเอทานอล ผสมน้ำและเอทานอลจากคอลัมน์กลั่นเบียร์มีประมาณ 40 % เอทานอล ( พื้นฐานโมล ) ในน้ำ พร้อมกับ fusel ขับอธิบายในปัญหาเดิม ส่วนผสมนี้จะกลั่นเพื่อให้ส่วนผสมของเอทานอลและน้ำ ( azeotropic เอทานอล 89% ) ค่าใช้จ่ายกับ 99.9% คืน เอทานอล fusel น้ำมันสามารถทำให้เกิดปัญหาหากมีการอนุญาตให้สะสมใน fusel กลั่น น้ำมันเป็นส่วนผสมของแอลกอฮอล์ อีเทอร์ และสูงกว่าที่สามารถประมาณค่าเป็นส่วนผสมของ n-butanol และอีเทอร์ ส่วนผสมนี้มักจะเป็นกระแสด้านลบออกจากคอลัมน์เมื่อติดต่อกับข้างลำธารน้ำเพิ่มเติม ผสมสองขั้นตอนที่สามารถเกิดขึ้นและเฟสน้ำมันสามารถรินไปเป็นเอทานอลเฟสน้ำกลับมาที่คอลัมน์1 . วาดแต่ละสำหรับกระบวนการนี้2 . ประเมินกระแส อัตราการไหล และองค์ประกอบในการผลิตอัตรา 200000 สหรัฐอเมริกา gal / D ของบริการ ( 100% ) เอทานอล3 . เพิ่มประสิทธิภาพการกลั่นคอลัมน์โดยใช้ต้นทุนในส่วนความสัมพันธ์ให้ 6.3 และสันนิษฐานว่า หอกลั่น ความร้อน ค่าใช้จ่าย $ 5 / ล้านบีทียู . ลดต้นทุนรวมต่อปีของคอลัมน์