【正文】 =（二）操作費(fèi)用的計(jì)算熱蒸汽的費(fèi)用再沸器內(nèi)蒸汽流量qm1=預(yù)熱進(jìn)料液蒸汽流量qm2=；蒸氣總用量q=；水蒸氣的價(jià)格為140元/噸，則年用蒸汽的費(fèi)用為J1=q*24*365*140/1000=冷卻水的費(fèi)用 冷卻水的用量qm水=冷卻水的價(jià)格為3元/噸，則年用冷卻水的費(fèi)用為J2=qm水*24*365*3/1000=泵所用的電費(fèi)（1）熱泵所用的電費(fèi)f1f1=*24h*365天*（2）離心泵所用的費(fèi)用f2=（+）KW*24h*365天*總費(fèi)用總費(fèi)用為J1+J2+f1+f2=（三）總費(fèi)用總費(fèi)用=操作費(fèi)用+設(shè)備費(fèi)用=+=參考文獻(xiàn)【1】化學(xué)工程基礎(chǔ). 林愛(ài)光編 北京：清華大學(xué)出版社， 第二版【2】化工原理課程設(shè)計(jì). 賈紹義 柴誠(chéng)敬 天津大學(xué)出版社，1991 第二版【3】化工設(shè)計(jì) 婁愛(ài)娟 吳志泉 華東理工出版社【4】化工原理實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì). 陳均志，李磊編著. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 第一版【5】化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司編 化學(xué)工業(yè)出版社 第二版【6】化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 任曉光 化學(xué)工業(yè)出版社 第二版【7】化工設(shè)計(jì) 黃璐 王保國(guó) 化學(xué)工業(yè)出版社 第三版【8】化工過(guò)程開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì) 黃英 王艷麗 化學(xué)工業(yè)出版社 第一版【9】化工設(shè)計(jì)概論 李國(guó)庭 陳煥章 黃文煥 化學(xué)工業(yè)出版社 第二部主要符號(hào)說(shuō)明進(jìn)料平均摩爾質(zhì)量塔頂平均摩爾質(zhì)量塔底平均摩爾質(zhì)量最小回流比R回流比L精餾段各層塔板溢流的液體摩爾流量V精餾段各層塔板上升的蒸汽摩爾流量提餾段各層塔板溢流的液體摩爾流量提餾段各層塔板上升的蒸汽摩爾流量總理論板層數(shù)進(jìn)料板位置塔頂操作壓力進(jìn)料操作壓力塔底操作壓力精（提）餾段平均壓力精（提）餾段平均溫度精（提）餾段液相平均摩爾質(zhì)量精（提）餾段氣相平均摩爾質(zhì)量精（提）餾段液相平均密度精（提）餾段氣相平均密度平均表面張力平均粘度氣相體積流量液相體積流量板間距板上液層高度塔截面積實(shí)際空塔氣速精餾塔的有效高度堰長(zhǎng)液流堰高度堰上液層高度弓形降液管高度截面積停留時(shí)間降液管底隙高度凹形受液盤(pán)深度開(kāi)空區(qū)面積篩空直徑空中心距篩空數(shù)目Φ開(kāi)空率閥空的氣速干板阻力氣體通過(guò)液層的阻力液體表面張力的阻力氣體通過(guò)每層塔板的壓降液沫夾帶漏液點(diǎn)氣速K穩(wěn)定系數(shù)降液管內(nèi)液層高液相負(fù)荷下限線液相負(fù)荷上限線對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述通過(guò)這三周的課程設(shè)計(jì)，我們不僅對(duì)精餾原理有了重新的認(rèn)識(shí)，而且讓我懂得如何去認(rèn)真的完成一個(gè)任務(wù)。在計(jì)算塔的設(shè)備費(fèi)時(shí)，板間距的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝。根據(jù)熱泵的工作方式不同熱泵可分為壓縮式、吸收式、蒸汽噴射式和第二類(lèi)吸收式熱泵等。若熱泵無(wú)法提供足夠的熱量，則可以先用熱蒸汽加熱使苯蒸氣升高適當(dāng)溫度后，再用熱泵進(jìn)行升溫，以此來(lái)滿足塔底再沸需要的熱量。篩孔按正三角形排列，取孔中間距t為 t==*=篩孔數(shù)目n為n=**(10^6)/15/15=6173個(gè)開(kāi)孔率為ф= =%氣體通過(guò)閥空的氣速為Uo=Vs/Ao= 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板壓降⑴干板阻力計(jì)算干板阻力下式計(jì)算，即=由/б=5/= 查圖得，=故 ==⑵氣體通過(guò)液層的阻力h1計(jì)算氣體通過(guò)液層的阻力h1由式計(jì)算，即Ua=Vs/(AtAf)=()=Fo=(*)1/2=()查圖（化工原理及課程設(shè)計(jì) 151頁(yè)圖8—14）得β=故 *（+）=⑶液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力由式計(jì)算，即=4σL/ρLgdo=氣體0通過(guò)每層塔板的液柱高度可按下式計(jì)算，即=++=氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 液面落差 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。進(jìn)料孔處板間距兌決定于進(jìn)科孔的結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)料狀況。開(kāi)設(shè)人孔的位置為；塔頂空間、塔底空間各開(kāi)一個(gè)，其他人孔的位置則根據(jù)下列原則確定：物料清潔，不需要經(jīng)常清洗時(shí)，每隔6—8塊塔板設(shè)一個(gè)人孔；物料臟污，需經(jīng)常清洗時(shí)，則每隔3—4塊塔板設(shè)置一個(gè)人孔。s μB=（2)熱泵熱量衡算選壓縮式熱泵的制熱系數(shù)為6，（見(jiàn)附表），功率P我們?nèi)?00kw則熱泵所提供的熱量為Q1=6*100*3600=*106 KJ(3)塔底再沸器的熱量衡算●采用熱泵將塔頂產(chǎn)品的冷凝的熱負(fù)荷與塔釜再沸器中的熱負(fù)荷結(jié)合起來(lái)，根據(jù)熱泵的工作原理可知，這在很大程度上減少了再沸器所需的水蒸氣。表2 原料液、餾出液與釜?dú)堃旱牧髁棵Q(chēng)原料液餾出液釜?dú)堃?72(摩爾分?jǐn)?shù))摩爾 塔板數(shù)的確定 理論板層數(shù)NT的求取甲醇—水屬理想體系，可采用逐板計(jì)算求理論板數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是可以利用壓力較低的蒸汽加熱，在釜內(nèi)只須安裝鼓泡管，不須安置寵大的傳熱面。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。精餾過(guò)程的實(shí)質(zhì)是利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。浮閥塔板的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大，塔板壓降小，操作彈性大，氣液接觸狀態(tài)良好，塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易，塔板效率高，液面梯度小，使用周期長(zhǎng)等。另外，還可以將熱量至于加料出。(1)塔頂換冷凝器的熱量衡算L=（因難揮發(fā)組分在塔頂?shù)暮亢苌伲覀兛山瓢醇状嫉臒崃坑?jì)算）。s μΒ= mPas 精餾段液相平均粘度μlm =（+）/2=塔底空間Hb具有中間貯槽作用，一般釜液最好能在塔底有10～15min的停留時(shí)間。選用凹形受液盤(pán)，深度hw’=50mm 塔板布置⑴塔板的分布因D≥800mm，故塔板采用分塊式。由式57得：m取E=1,則據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)德?tīng)柎怪币合嘭?fù)荷下限線3.、液相負(fù)荷上限線 以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，由式5—9得據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)德?tīng)柎怪币合嘭?fù)荷下限線4.、液泛線 令 由 ； ；聯(lián)立得：忽略，將與，與，與的關(guān)系式代入上式，并整理得 式中 = *+()*= =將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得；故 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) 值，以上式計(jì)算出 值，計(jì)算結(jié)果列于下表：LS m3/sVS m3/s由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5.根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如下圖所示：在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA,即作出操作線。在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，如何選取回流比是關(guān)鍵。選定時(shí)，還要考慮實(shí)際情況，在塔板數(shù)很多時(shí)，可以選用較小的板間距，適當(dāng)加大塔徑以降低塔的高度。熱泵在節(jié)能上面起了很大的作用，熱泵就是一種將熱量從低溫?zé)嵩匆频礁邷責(zé)嵩吹哪芰坷醚b置，是一種制熱裝置，它的循環(huán)下限是低溫?zé)嵩?，上限為消耗熱量的?chǎng)所，將大量的無(wú)用的低溫?zé)崮茏優(yōu)橛杏玫母邷責(zé)崮埽缤盟汀盁崮堋钡摹氨谩币粯訌亩岣吣芰康睦寐?，?jié)省燃料。由上圖可得故操作彈性為 精餾段提餾段各段平均壓強(qiáng)PmKpa各段平均溫度tm℃平均流量氣相Vsm3/s液相Lsm3/s實(shí)際塔板數(shù)N 塊1214板間距HTm塔的有效高度Zm塔徑Dm空塔流速u(mài)m/s塔板液流型式單流行單流行溢流裝置溢流管型式弓形弓形堰長(zhǎng)lwm堰高Hwm降液管寬度Wdm管底與受液盤(pán)距離Hom板上清液層高度hLm孔徑domm5孔間距tmm孔數(shù)n個(gè)6173開(kāi)孔面積M2篩孔氣速u(mài)om/s塔板壓降hpKpa液