【正文】 ? （ 2.2） 式中 Ax —— 液相中 A 組分的摩爾分?jǐn)?shù)； AM BM —— AB組分的摩爾質(zhì)量， /kg kmol ； WAWBxx—— 液相中 AB 組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 確定塔釜溫度 假設(shè)：塔釜溫度為 50℃ ，查 參考資料 1，圖 135得 k 值。 全塔熱量衡算 冷凝器的熱量衡算 按 參考資料 6,31 頁(yè)式（ 627） ? ?? ?? ?? ?1P V D LDV D i viLD i LiQ R H H DH y H H VH x H H L? ? ?? ? ?? ? ???混 合混 合 （ ） 式中 PQ —— 冷凝器的熱負(fù)荷， /kcal h ； VDH —— 每千克塔頂蒸汽的焓， /kcal kg ； LDH —— 每千克塔頂液產(chǎn)品的焓， /kcal kg ； ViH —— 每 千克氣相純組分 i 的焓， /kcal kg ； LiH —— 每千克液相純組分 i 的焓， /kcal kg ； H?混 合 —— 混合熱。 按 參考資料 11,10 頁(yè)式（ 217）計(jì)算 11imL ix???? （ ） 式中 mL? —— 液體平均密度， 3/kgm 。 表 精餾段、 提餾段上升蒸汽及下降液體量 項(xiàng)目 /kgh 3/mh 3/ms 項(xiàng)目 /kgh 3/mh 3/ms V 39。 （ 2）溢流型式：當(dāng)直徑大于 時(shí)，采用雙溢流塔板，浮閥排列采用三角形叉排方式。 表 浮閥數(shù) 塔徑 ? ?/%fTAA 浮閥總數(shù) 100t? 2400 12 304 溢流堰及降液管設(shè)計(jì)計(jì)算 塔盤為雙溢流塔板，溢流堰為弓型，降液管為弓型。 （ 1） 干板壓降 Ch ：對(duì)于 1F 型重閥，根據(jù) 參考資料 2,201 頁(yè)式（ 725） 全開前： 0013 3 10 . 7 1 9 . 9C LLuhuA ???? （ ） 式中 1A —— 干板壓降系數(shù)。 淹塔情況校核 根據(jù) 參考資料 2， 202頁(yè)式（ 731） d L dH h h h?? ? ? （ ） 式中 dh —— 液體流過(guò)降液管的阻力， m液 柱 ； h? —— 塔板壓力降， m液 柱 ； dH —— 降液管內(nèi)清液層高度， m液 柱 。 （ 1） 用夾帶量經(jīng)驗(yàn)式： ? ? .0 5 2 1 .7 2LTAh ue Hm???? ??? ???? （ ） 式中 e —— 霧沫夾帶量，對(duì)于一般大塔，真值應(yīng)在 10% 以下； A 、 ? —— 當(dāng) 400TH mm? 時(shí)， ? ， ?? ， 當(dāng) 400TH mm? 時(shí)， 10A??， ?? ； ? —— 系數(shù)，對(duì)于浮閥塔 ~ ?? ； ? —— 開孔區(qū)截面積占塔總截面積的比率， /AA? ??? ； u —— 氣體流速， /ms； m — — 氣液物性影響參數(shù)，根據(jù) 參考資料 2,203 頁(yè)式（ 737） 0 . 2 9 5 0 . 4 2 555 . 6 3 1 0 LVVVm ?????? ? ? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ? （ ） V? —— 氣體黏度， 2kgs m? ； ? —— 液體表面張力， /dyncm 。 其中 /2SLL? （因?yàn)殡p溢流） ? ? ? ~ /OLu m s? ，取 /ms 精餾段 0 0 .0 5 7 0 / 2 0 .0 8 1 30 .2 1 .7 5 2 8hm??? 提餾段 0 .0 6 7 2 2 0 .0 9 5 60 .2 1 .7 5 2 8? ??? 根據(jù) 參考資料 1取 50h mm? ? 。 對(duì)于加壓塔 ? 應(yīng)小于 10% ，故滿足要求。 精餾段 0 0 476 .941212 3 13C ????? ? ? m a x 4 7 6 . 9 4 1 2 4 4 . 3 5 1 30 . 0 7 8 0 0 . 2 4 3 44 4 . 3 5 1 3LVVu C m s???? ?? ? ? ? 式中 maxu —— 最大空塔氣速， /ms。VV? （依據(jù)恒摩爾流假定，精、提餾段上升氣體的摩爾流量相等） ` ` 248 823 13. 093 4 249 757L V W k m ol h? ? ? ? ? 14. 5 160 .37 95 232 028L R D k m ol h? ? ? ? 式中 V 、 39。L —— 提餾段下降液體的量， /kgh ； VWH —— 每千克有再沸器上升的蒸汽焓， /kcal kg ； LWH —— 每千克釜液的焓， /kcal kg ； `LmH —— 每千克在提餾段底層塔板 m 上的液體焓， /kcal kg 。 表 塔釜溫度計(jì)算過(guò)程數(shù)據(jù) （一） 塔釜物料 ix ik iikx 36CH 38CH 共計(jì) 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 表 塔釜溫度計(jì)算過(guò)程數(shù)據(jù) （二） 塔釜物料 ix ik iikx 36CH 38CH 1， 00 共計(jì) 西北大學(xué)專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 3 精餾塔板數(shù)及塔徑的計(jì)算 塔板數(shù)的計(jì)算 最小回流比的計(jì)算 （ 1）求相對(duì)揮發(fā)度 ij? 查 參考資料 6,66 頁(yè)式（ 718） iiiijj jjyxky kx? ?? （ ） 計(jì)算舉例： 丙烯 44 ?℃ 49 ?℃ 4 4 4 9 1 .0 1 .1 2 1 .0 4 7 7ik k k? ? ? ?℃ ℃ 丙 烷 44 ?℃ 49 ?℃ 4 4 4 9 0 .8 8 0 .9 9 0 .9 3 8 0jk k k? ? ? ?℃ ℃ 其相對(duì)揮發(fā)度為 1 .0 4 7 7 1 .1 1 7 00 .9 3 8 0iij jkk? ? ? ? 相對(duì)揮發(fā)度見表 表 相對(duì)揮發(fā)度見 組分 44k℃ k49℃ 44 49kk℃ ℃ ij? 丙烯 丙烷 （ 2）求最小回流比 查 參考資料 6,87 頁(yè)式（ 740） 因?yàn)槭桥蔹c(diǎn)進(jìn)料 ?? ? ? ? 塔頂丙烯 丙烷的相對(duì)揮發(fā)度 ： ? ? 塔釜丙烯 丙烷的相對(duì)揮發(fā)度 ： ? ? 進(jìn)料丙烯 丙烷的相對(duì)揮發(fā)度 ： 1 1F? ?? 平均相對(duì)揮發(fā)度 ： 1 .1 1 3 6 1 .1 2 1 .1 1 6 8m D W? ? ?? ? ? ? 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 由相平衡方程式 ? ? 1 . 1 1 6 8 0 . 9 3 0 6 0 . 9 3 7 41 1 1 0 . 1 1 6 8 0 . 9 3 0 6mqq xy x?? ?? ? ?? ? ? ? 最小回流比 ? ?minR ： m i n 0 .9 9 6 2 0 .9 3 7 4 8 .6 4 7 10 .9 3 7 4 0 .9 3 0 6DqqqxyR yx? ?? ? ??? 計(jì)算最 少理論板數(shù) m in1 0 .9 9 6 2 1 0 .1 5 8 1lg lg1 1 0 .9 9 6 2 0 .1 5 8 11 1 6 4 .5 5 9 0l g l g 1 .1 1 6 8WDDWmxxxxN??? ???? ? ? ? ?? ? ? ??? ????? ? ? ???? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 塔板數(shù)和實(shí)際回流比的確定 取回流比 15R? 由 m i n 1 5 8 . 6 4 7 1 0 . 3 9 7 11 1 5 1RRR? ?????. 查 參 考 資 料 2,107 頁(yè) 吉 利 蘭 聯(lián) 圖 得min ? ?? 解得實(shí)際塔板數(shù) ? 其余實(shí)際塔板數(shù)的確定見表 。 物料衡算計(jì)算結(jié)果見表 表 物料衡算 組分 36CH 38CH 共計(jì) 相對(duì)分子質(zhì)量 進(jìn)料 kgh 質(zhì)量分?jǐn)?shù) /% 100 /kmol h 摩爾分?jǐn)?shù) /% 塔頂 kgh 6723 27 6750 質(zhì)量分?jǐn)?shù) /% 100 /kmol h 摩爾分?jǐn)?shù) /% 100 塔釜 kgh 質(zhì)量分?jǐn)?shù) /% 100 kmol h 摩爾分?jǐn)?shù) /% 100 塔溫的確定 確定進(jìn)料溫度 操作壓力為 MP? （絕對(duì)壓力） 假設(shè)：泡點(diǎn)進(jìn)料，溫度為 45C? ,依 T .P 查 參考資料 1，圖 144 得到平衡常數(shù) k 值。 計(jì)算每小時(shí)塔頂產(chǎn)量 每年的操作時(shí)間 8000h 按計(jì)算。 （ 3） 鹵代烷脫鹵代氫：鹵代烷與濃硫酸的強(qiáng)堿醇溶液（如濃的氧化鉀乙醇溶液）西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 丙烯 丙烷 CW 1 2 3 進(jìn)料 圖 1 丙烯精餾段流程圖 共熱，則脫去一分子鹵代氫生成烯烴。世界丙烯及其衍生物需求旺盛，市場(chǎng)多 呈供不足需的狀態(tài)，有研究表明，未來(lái)五年，乙烯、丙烯缺口近兩千萬(wàn)。到 2021 年，丙烯當(dāng)量需求的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到 %，超過(guò)丙烯生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)速度。 丙烯的發(fā) 展前景 丙烯用量最大的是生產(chǎn)聚丙烯，另外丙烯可制丙烯晴、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂類以及制環(huán)氧丙烷和丙二醇、環(huán)氧氯丙烷和合成甘油等。 丙烯的化學(xué)性質(zhì) 丙烯的化學(xué) 性質(zhì)活潑，雙鍵上可以發(fā)生加成、聚合、氧化反應(yīng)。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，操作壓力為(表壓 )。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 設(shè)計(jì)（論文）題目： 年產(chǎn) 萬(wàn)噸丙烯精餾塔的工藝設(shè)計(jì) （論文）的主要任務(wù)及目標(biāo)： 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)加深學(xué)生精餾過(guò)程的理解，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；掌握本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、工程設(shè)計(jì)或撰寫論文的步驟和方法；提高制圖能力，學(xué)會(huì)應(yīng)用有關(guān)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和理論分析的方法，以提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，逐步增強(qiáng)實(shí)際工程訓(xùn)練。將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)溫度后送入精餾塔內(nèi)，塔頂上升蒸汽采用全凝汽冷凝，全凝汽主要用于準(zhǔn)備控制回流比，冷凝器在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送入貯罐。在與極性試劑加成時(shí)，主要得到符合馬爾可夫尼可夫規(guī)則的產(chǎn)物，如與硫酸加成，主要生成硫酸氫異丙酯，再經(jīng)水解生成異丙醇。近年來(lái)，由于丙烯下游產(chǎn)品的快速發(fā)展，極大的促進(jìn)了中國(guó)丙烯需求量的快速增長(zhǎng)。到 2021 年，中國(guó)對(duì)丙烯的當(dāng)量需求將達(dá)到 1905 萬(wàn)噸，供需缺口將達(dá)到 825 萬(wàn)噸，屆時(shí)將還有大量丙烯衍生物進(jìn)口，中國(guó)丙烯開發(fā)利用前景的廣闊。丙烯需求增長(zhǎng)速度一直高于乙烯，丙烯及其衍生物需求和產(chǎn)能近年來(lái)均以較高的增長(zhǎng)率發(fā)展。 丙烯生產(chǎn)新技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 目前增產(chǎn)丙烯的新技術(shù)研究主要集中在四個(gè)方面。 由題目給定 ： 54000000/8000=6750kg/h 計(jì)算塔釜質(zhì)量組成 設(shè)計(jì)比丙烷重的全部在塔底，比丙烷輕的全部在塔頂。 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 因?yàn)? 222 1iikx ??? 所以 確定進(jìn)料溫度為 45C? ，進(jìn)料組成的 iikx值 確定塔頂溫度 假設(shè)：塔頂露點(diǎn)溫度為 44C? ，同理查 參考資料 1，圖 144得 k 值。 表 實(shí)際塔板數(shù)的確定 R min1RRR?? min2NNN?? TN R min1RRR?? min2NNN?? N 13 15 14 16 016 由上表可見，當(dāng) ~15R? 之間時(shí)塔