【正文】 BB AA ppxp xp ??? 代入上文計(jì)算出的分壓值，可得 ?D? ?F? ?W? 所以，全塔平均相對(duì)揮發(fā)度為 ???? WFD ???? 精餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度為 1 ????? FD ??? 提餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度為 2 ????? FW ??? 回流比的確定 因?yàn)椴扇∨蔹c(diǎn)進(jìn)料，即 1?q ， 所以 ?? Fq xx 則 ? ? ? ? ???? ????? ?? qqq xxy ?? 又 ?最小回流比 5 41 25 i n ??????? qq qD xy xxR 取操作回流比 m i n ???? RR 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 3 摩爾流量的計(jì)算 設(shè) V 、 39。V 分別為精餾段和提餾段上升蒸汽的摩爾流量； L 和 39。L 分別為精餾段和提餾段下降液體的摩爾流量。則 精餾段下降液體的摩爾流量 hk m o lDRL / 1 1 ????? 精餾段上升蒸汽的摩爾流量 ? ? ? ? hk m o lDRV /4 7 1 1 1 ??????? 提餾段下降液體的摩爾流量 hk m o lqFDRqFLL / 39。 ?????????? 提餾段上升蒸汽的摩爾流量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? hk m o lFqDRFqVV / 1 1 39。 ????????????????? 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 已知，甲醇的摩爾質(zhì)量 kmolkgM A /? ，水的摩爾質(zhì)量 kmolkgM B /? ，根據(jù)乙醇 丙醇的相平衡數(shù)據(jù)，用數(shù)值插值法有 ?塔頂溫度 CtD ?? ?塔頂汽相組成 Dy 9 8 0 0 1 ???????DD yy ?進(jìn)料板溫度 CtF ?? ?進(jìn)料板汽相組成 Fy 8 0 3 ???????FF yy ?塔釜溫度 CtW ?? ?塔釜汽相組成 Wy 1 8 0 0 0 0 0 ???????WW yy 精餾段平均液相組成 1x 7 6 2 9 7 1 ????? DF xxx 精餾段平均汽相組成 1y 8 9 3 8 0 3 8 3 1 ????? DF yyy 提餾段平均液相組成 2x 2 ????? WF xxx 提餾段平均汽相組成 2y 4 9 5 1 8 6 0 3 2 ????? WF yyy 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 4 塔頂液相平均分子量 mLDM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BDADm L D /6 8 9 7 7 ??????????? 塔頂汽相平均分子量 mVDM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BDADm V D /8 1 5 8 3 8 3 ??????????? 進(jìn)料板液相平均分子量 mLFM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BFAFm L F /7 3 ??????????? 進(jìn)料板汽相平均分子量 mVFM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BFAFm V F /2 9 0 3 0 3 ??????????? 塔釜液相平均分子量 mLWM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BWAWm L W /5 1 3 3 ??????????? 塔釜汽相平均分子量 mVWM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BWAWm V W /6 4 8 8 ??????????? 精餾段液相平均分子量 1mLM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BAmL /7 1 6 2 6 2 111 ??????????? 精餾段汽相平均分子量 1mVM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BAmV /5 5 9 9 111 ??????????? 提餾段液相平均分子量 2mLM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BAmL /1 2 9 2 9 2 222 ??????????? 提餾段汽相平均分子量 2mVM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BAmV /9 6 9 5 9 5 222 ??????????? 原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算 已知：進(jìn)料板摩爾分?jǐn)?shù) ?Fx ，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ? ? 6 8 ????? ??AF? 塔頂摩爾分?jǐn)?shù) ?Dx ，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 9 8 )9 7 (329 7 329 7 ????? ??AD? 塔頂摩爾分?jǐn)?shù) ?Wx ，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 5 ? ? 0 3 9 3 3 320 3 ????? ??AW? 表 22 物料衡算結(jié)果表 理論塔板數(shù)的計(jì)算 采用逐板法計(jì)算，該法應(yīng)用相平衡方程與操作線方程從塔頂開始逐板計(jì)算各板的汽相與液相組成，從而求得所需要的理論 板數(shù)。 精餾段操作線方程 5 3 8 4 8 1 1 9 7 1 1 8 1 1 n1 ??????????? nDnn xxR xxR Ry 提餾段操作線方程 0 1 5 5 5 3 0 139。39。39。1 ?????????? mWmm xxVWxVLy 全塔相平衡方程 ? ? ? ?nn nnn nn yy yyy yx ?????? ? 計(jì)算過程如下所示： 理論塔板數(shù) n ny 值 nx 值 備注 1 塔頂 2 3 4 5 項(xiàng)目 塔頂 ??D 進(jìn)料 ??F 塔底 ??W 溫度 C?/ 液相摩爾分?jǐn)?shù) %/x 液相甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù) %/ 相對(duì)揮發(fā)度 摩爾流量 ? ?hkmol// 70 摩爾質(zhì)量 ? ?kmolkg// 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 6 6 進(jìn)料板 7 8 9 10 則 精餾段所需理論塔板數(shù)為 51611 ????? nN T 提餾段所需理論塔板數(shù)為 81912 ????? mN T （不包括再沸器） 物性參數(shù)的計(jì)算 表 23 甲醇、水密度、粘度、表面張力在不同溫度下的值 [1] 溫度 50 60 70 80 90 100 ρ甲醇 760 751 743 734 725 716 ρ水 181。 甲醇 181。 水 σ甲醇 σ水 液體黏度 Lm? 的計(jì)算 應(yīng)用數(shù)值插值法，計(jì)算過程如下： 精餾段平均溫度 Cttt FD ? 1 ????? sm p aL mAL mA ???????? 6070 11 ?? sm p aL mBL mB ???????? 6070 11 ?? ?精餾段平均黏度為 sm p aLm ???????? ??????? 3 3 7 7 1 9 7 1 1 ? 提餾段平均溫度 Cttt FW ?7 8 2 ????? 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 7 sm p aL mAL mA ???????? 8090 22 ?? sm p aL mBL mB ???????? 8090 22 ?? ?提餾段平均黏度為 sm p aLm ???????? ??????? 3 2 3 3 4 6 3 6 7 ? 塔效率 TE 的估算 運(yùn)用 O’connell 法估算塔效率，即 ? ? ?? mLTE ?? 塔頂、塔釜平均溫度為 Cttt WD ? ????? 根據(jù)溫度 飽和蒸氣壓關(guān)系式計(jì)算得 kpap A ? kpaPB ? 由拉烏爾定律知 07 59 46 400 ???BApp? 運(yùn)用內(nèi)差法計(jì)算該溫度下的液相摩爾分?jǐn)?shù) ??????? xx 同理，計(jì)算該溫度下的液體黏度 sm p a ???????? 8090 11 ?? sm p a ???????? 80100 22 ?? ?該溫度下液體的黏度 ? ? sm p a ??????? ? 則，全塔效率 ? ? 3 7 ???? ?TE 實(shí)際塔板數(shù) 4 5 10 ???? TTP ENN 塊（包括再沸器） 精餾段實(shí)際板數(shù) 4 5 5111 ???? TTP ENN 塊 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 8 提餾段實(shí)際板數(shù) 5222 ???? TTP ENN 塊 進(jìn)料板位于第 6 塊板處 操作壓強(qiáng) mp 的計(jì)算 塔頂壓強(qiáng) kpapD 100? ，取每層塔板壓降 ? kpap ? ，則 進(jìn)料板壓強(qiáng) ??? 1TDF Npp ? k pap ???? 塔釜壓強(qiáng) ? ????? 1TDW Npp ? ? ? k p ap 1 0 0 ????? 精餾段平均操作壓強(qiáng) k p appp FDm ????? 提餾段平均操作壓強(qiáng) k p appp FWm ????? 密度 m? 的計(jì)算 （ 1）液相平均密度 mL? 應(yīng)用數(shù)值插值法有： 塔頂 溫度 CtD ?? ，則 3/ 14, 6070 mkgmL DAmL DA ??????? ?? 3/ 6070 mkgmL DBmL DB ??????? ?? 3/ mkgmL DmL DBBDmL DAADmL D ??????? ?????? 進(jìn)料板溫度 CtF ?? ，則 3/9 7 4 3 0 4 3 0 7080 mkgmL F AmL F A