【正文】 頂溫度tD 泡 點(diǎn) 溫 度tb 定性溫度 T= 2bf tt ? 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 12 甲醇J/ 水J/ 75． 96 7）甲醇和水在各溫度下的汽化潛熱（內(nèi)插法求的） 溫度℃ 塔釜溫度 tW 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 泡點(diǎn)溫度 tb 甲醇 kJ/mol 水 kJ/mol 解： 當(dāng) T C?? m o l . k/ 21 JCCC PPP ????????? 當(dāng) tb =℃ 4 3 2 21 ????????? kJ/mol 解得： )t ????? r Ctrq Pfb（ 回流比確定 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 13 xyxxyyxyxy??????11? 甲醇摩爾分?jǐn)?shù) /% 溫度 X/100 Y/100 YXY XXY α 液相 X 氣相 Y 85 78 70 68 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 14 8 3 5 . ..19 194321 ?? ?????? m 11 ???? qxxq qy f q=，所以 q 線方程為 8 8 4 1 5 ?? xy 平衡線方程為xxy mm )1(1 ??? ?? ??? 聯(lián)立 q 線方程與平衡線方程得： 71 33 ??qqyX i n ???????qqD xy yXR 1 8 4 2 5 m in ???? RR 逐板法計(jì)算理論塔板數(shù) 精餾段操作線方程為： ?????????? xxR XxR Ry D 提餾段： hk mo lFqDRL / 6 73 2 01 0 4 6 8 39。 ????????? hk m o lFqDRV /)1()1(39。 ???????????浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 15 提餾 段方程： 39。39。39。39。39。39。 ????? xV xWxVLy w 平衡線方程為： xxxxymm 83 83 )1(1 ????? ?? ?? yyx ?? 由上而下逐板 計(jì)算，自 X0= 開(kāi)始到 Xi首次超過(guò) X= 時(shí)止 操作線上的點(diǎn) 平衡線上的點(diǎn) 1 （ X0=,Y1=） (X1=, Y1=) 2 （ X1=,Y2=） （ X2=,Y2=） 3 （ X2=,Y3=） （ X3=,Y3=） 4 （ X3=,Y4=） （ X4=,Y4=） 5 （ X4=,Y5=） （ X5=,Y5=） 6 （ X6=,Y7=） （ X6=,Y6=） 因?yàn)?X5 時(shí)首次出現(xiàn) Xi Xq 故第 6塊理論版為加料版，精餾段共有 6塊理論板。 提餾段理論板數(shù) 提餾段操作線方程： y= 已知 X5=, 由上而下計(jì)算，直到 Xi 首次越過(guò) Xw= 時(shí)為止。 操作線上的點(diǎn) 平衡線上的點(diǎn) 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 16 7（ X6=,Y7=） （ X7=,Y7=） 8（ X7=,Y7=） （ X8=,Y8=） 9（ X8=,Y9=） （ X9=,Y9=） 10（ X9=,Y10=） （ X10=,Y10=） 11（ X10=,Y11=） （ X11=,Y11=） 12（ X11=,Y12=） （ X12=,Y12=） 13（ X12=,Y13=） （ X13=,Y13=） 由于到 X13首次出現(xiàn) Xi X w ，故總理論板數(shù)不足 13 塊 ∴總的理論板數(shù) NT=12+（ X12Xw） /（ X12X13） =( 包括塔釜 ) 實(shí)際塔板數(shù)的確定 1） 總板效率 ET的計(jì)算 塔頂溫度 ?tD ℃ 塔釜溫度 ?tW ℃ 進(jìn)料溫度 ?tf℃ 溫度℃ 塔釜溫度 tW 定性溫度 tm 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 甲醇 410?? 410?? 410? 410?? 水 410?? 410?? 310?? 410?? X 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 17 定性溫度 ?tm ℃ 此溫度下組成為甲醇摩爾分率由內(nèi)插法求得 X= sPa ??? ? ? sPa ??? ? 4107 1 3 ? ? ?? iiL x?? 44 107 1 3 8 1 6 5 )1 8 1 ( ?? ??????? sPa ??? ? sm P a ??? ? 當(dāng) t=℃ 時(shí)由內(nèi)插法求得α = 由奧克梅爾公式： 2 4 )( ???? LTE ?? )103 2 8 7 5 1 6 3 ( ?????? ? 2）實(shí)際塔板層數(shù) ∵算得 ET= 其中： 精餾段： 5/=≈ 13塊 提餾段 : ≈ 17 塊 ∴ 實(shí)際塔板數(shù) Np=精餾段板數(shù) +提餾段板數(shù) +塔釜 =31 塊 4 塔徑塔板工藝尺寸的確定 各設(shè)計(jì)參數(shù) 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 18 操作壓力 精mp 塔頂壓強(qiáng) kPa? ， ∵△ p≤ ∴ 取每層踏板壓強(qiáng) △p=， 則進(jìn)料板的壓力為： 6 4 0 93 2 0 ????Fp kPa 塔底壓力為： ???? FW pp kPa， 故精餾段平均操作壓力為： pm精 2 ??? kPa 故提餾段平均操作壓力為： p 提 2 ??? kPa 溫度 精mT 塔頂溫度 tD =℃ 進(jìn)料溫度 tf=℃ 塔釜溫度 tW =℃ 則精餾段的平均溫度： 2 ???精mT℃ 提餾段的平均溫度： 2 ???提mT℃ 塔平均溫度為： 2 ??? 提精 mmm TTT℃ 1）精餾塔的汽、液相負(fù)荷 : L=RD= =V=(R+1)D=(+1) = kmol/h L’ =L+F q=+320 =V’ =V（ 1q） F=() 320=2） 塔頂平均分子量 : X1=, Y1= 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 19 MVDM=32 .04+()18 .0153=MLDM=32 .04+()18 .0153=3)加料板上一塊塔板平均摩爾質(zhì)量： X4=, Y4= MVFM = +() = g/mol MLFM = +() = g/mol 4） 加料板平均分子量 ： Xf= , yf= MVFM=32 .04+()18 .0153= g/mol MLFM=32 .04+()18 .0153=5） 塔底平均分子量 ： xw=, yw= MVWM=32 .04+()18 .0153=MLWM=32 .04+()18 .0153=∴精餾段平均摩爾質(zhì)量： MVm=(MVDm+MVFm)/2=(+)/2=MLm=(MLDm+MLFm)/2 =(+)/2= 提餾段平均摩爾質(zhì)量： MVm=(MVDm+MVFm)/2=(+)/2=MLm=(MLDm+MLFm)/2 =(+)/2= 平均密度 m? 1）氣相密度 Vm? 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 20 3/)( mkgTR MPmVmV ??? ?????精精精精?3/)( mkgTR MPmVmV ??? ?????提提提提? 2） 液相密度 Lm? 甲醇 水在各溫度下的密度 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 甲醇3kgm 水3kgm 已知： 混合液密度 : 1 ABL A Baa? ? ??? XF= )1( ???? ?????? ??水甲醇甲醇 MXMX MXWffff XD= .9 9 4 ???? ?????? ??水甲醇甲醇）（ MXMXMXWDDDD XW= ???? ?????? ??水甲醇甲醇 ）（ MXMX MXWWWWW浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 21 3/ mkgL D mL D m ???? ?? 3/ 56 43 mkgL f mL f m???? ?? 3/ mkgL f mL D mL ????? ??? 精 3/ 822 177 mkgL W mL W m ???? ?? 3/ mkgL f mL W mL ????? ??? 提 液體表面張力 m? 1nm i ii x????? 甲醇 水各溫度下的表面張力 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 甲醇 N/m 水 N/m 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 22 tf=℃ mNf /, ?甲醇? mNf /0 7 3 1 , ?水? mNfm /0 5 7 9 7 3 1 2 2 5 9 , ?????? ?Dt ℃ mND /?甲醇，? mND /?水，? mNDm /0 1 7 2 6 5 1 6 , ?????? ?Wt ℃ mNW /?甲醇，? mND /0 5 8 9 ?水，? mNWm /0 5 8 8 5 8 )0 0 (0 1 2 8 0 , ??????? 精餾段液相平均表面張力 ： mNm / ???精? 提餾段液相平均表面張力 ： mNm / ???提? 液體的粘度 1lg lgnlm i ii x???? ? 甲醇 水各溫度下的粘度 (內(nèi)插法求得 ) 溫度℃ 塔釜溫度 tW 定性溫度 tm 進(jìn)料溫度 tf 塔頂溫度 tD 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 23 甲醇 410?? 410?? 410? 410?? 水 410?? 410?? 310?? 410?? 1) td=℃ ?D甲醇，? ?D水，? sm p aL DmL Dm .3 2 9 0 3 7 2 8 ?????? ?? 2) tf=℃ ?f,甲醇? ?f,水? sm p aL DmL f m . 2 7 0 ??????