【正文】 .....27 （ 2）塔底產(chǎn)品能給的熱量及其換熱面積 ...........................................................27 （ 3）柴油預(yù)熱器 (以 1 秒鐘來算 ) ......................................................................28 （ 4）塔釜產(chǎn)品冷卻器 (以 1 秒鐘來算 ) ...............................................................28 十二、 設(shè)備費(fèi)用計(jì)算 ..........................................................................................28 .............................................................................................................28 .............................................................................................................29 .....................................................................................................29 .........................................................................................................29 ................................................................................29 ........................................................................................29 .....................................................................................................29 .........................................................................................................29 .........................................................................................................29 ......................................................................29 11. 銀行利息后的總成本 .....................................................................................29 課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) ...........................................................................................................31 附圖 .............................................................................................................................31 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................34 一、前言 化工原理課程設(shè)計(jì)是理論系實(shí)際的橋梁，是讓學(xué)生體察工程實(shí)際問題復(fù)雜性的初次嘗試。工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。精餾塔對(duì)塔設(shè)備的要求大致如下： 一：生產(chǎn)能力大：即單位塔截面大的氣液相流率，不會(huì)產(chǎn)生液泛等不正常流動(dòng)。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器 中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。查 txy 圖可得?Dt ℃ , ?Wt ℃ , ?Ft ℃ . 精餾段平均溫度 ) 0 ( ???mt ℃ （ 1）摩爾分?jǐn)?shù) 由以上可知，摩爾分?jǐn)?shù)為 ?Fx , ?Dx , ?Wx （ 2）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾量 )()1( ????????? BFAFF MxMxM )9 8 (789 8 )1( ????????? BDADD MxMxM )0 1 (780 1 )1( ????????? BWAWW MxMxM （ 3）質(zhì)量物料恒算與負(fù)荷計(jì)算及其結(jié)果表 原料處理量 hkq Fn /m o 20xx01500, ???? 總物料衡算 WnDn qq , ?? （ 1） 苯物料衡算 WnDn qq , ??? （ 2） 聯(lián)立（ 1）（ 2），得 hkmolq Dn /, ? hkmolq Wn /, ? 9 （ 1） .理論板層數(shù) TN 的確定 苯 甲苯屬理想體系，可采用圖解法求理論板層數(shù) ①表 1常壓下苯 —— 甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 t ℃ 液相中苯的摩爾分率 x 氣相中苯的摩爾分率 y 由表 1苯一甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出 x ～ y 圖，見下圖 10 ②求最小回流比及操作回流比。求解結(jié)果為：總理論板層數(shù) TN =17 11 其中 TN 精 =8， TN 提 =8（不包 括再沸器），進(jìn)料板位置 TN =9 （ 2）實(shí)際板層數(shù)的求取 因?yàn)??Dt ℃ , ?Wt ℃ , ?Ft ℃ . 1 ????? wD TTT ℃ 此時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度 : 5 600 ???BApp? 查 ℃下苯及甲苯的粘度分別為 ，和 ，則 平均溫度下的液體粘度 2 7 7 6 ??????? BBAAL xx ??? 所以全塔效率 ???? ?? )2 7 ()( LTE ?? 精餾段理論板層數(shù)： 8, ??精PN 提餾段理論板層數(shù)： 8, ??提PN 總實(shí)際板層數(shù)： 301515, ???? 提精 PP NN 四 、 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 １．操作壓力 泡點(diǎn) 壓力： aDBDA kpxpxp 0 00 1 8 0 1)1(p 00 ????????泡 塔頂操作壓力： aD kpMp 0 0 a ?????? 泡 每層塔板壓降： akpp ?? 進(jìn)料板壓降： aF 0 0 0 ????? 精餾段平均壓降： am 0 42/) 0 0 0( ???? 第二塔板 k p aP ??? 精餾塔進(jìn)料口上第三板 k p aP 0 0 02 ???? 精餾塔進(jìn)料口下第二板 k p aP 0 0 03 ???? 由 txy圖可得： 塔頂溫度 : ?Dt ℃ 塔底溫度： ?wt ℃ 進(jìn)料溫度： ?FT ℃ 精餾段平均溫度： ) 0 ( ???mt ℃ 第二塔板的溫度 : )1415 0 0( 0 01 ?????T ℃ 12 精餾塔進(jìn)料口上第三板的溫度： )315 ( ?????T ℃ 精餾塔進(jìn)料口下第二板的溫度： )115 ( ?????T ℃ 查 txy圖得組成： ?x ?y ?x ?y ?x ?y （ 1）塔頂氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量 : 由 ?? yxD ，查平衡曲線得 ?x ? ? k m o lkgyMyMM BAV D m / 8 8 )1( 11 ????????? ? ? k m o lkgxMxMM BAL D m / 2 2 )1( 11 ????????? （ 2）進(jìn)料板氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量： 由圖解理論板，得 ?Fy 查平衡曲線得， ?Fx ? ? k m o lkgyMyMM FBFAV F m / 4 4 )1( ?????????k m o lkgxMxMM FBFAL F m /)3 3 (923 3 )1( ????????? （ 3）精餾段氣、混合物平均摩爾質(zhì)量 k m o lkgM Vm /)( ??? k m o lkgM Lm /)( ??? 第二塔板摩爾質(zhì)量計(jì)算：由 ?x ， ?y ，查平衡曲線，得 k m o lkgMyMyM BAVm /)9 5 (789 5 )1( 111 ????????? k m o lkgMxMxM BALm /)9 2 (789 2 )1( 111 ????????? 同理可得： 精 餾 塔 進(jìn) 料 口 上 第 三 板 摩 爾 質(zhì) 量 : k molkgM Vm / ? ，k molkgM Lm / ? 精餾塔進(jìn)料口下第二板摩爾質(zhì)量： k m o lkgM Vm / ? ，k molkgM Lm / ? （ 1）氣相平均密度 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即 3/) 7 3(3 1 4 0 0 mkgRTMPmVmmVm ??? ???? 3111 /))((??????? 同理 32 / mkgm ??， 33 / mkgm ?? （ 2）液相平均密度 液相平均密度計(jì)算公式 iiLm a ?? //1 ?? ○1 塔頂液相平均密度：由 ?Dt ℃ ,查手冊(cè)得： 3/ mkgA ?? 13 3/ mkgB ?? 3/ 1 3) 1 0/ 1 3/( 1 mkgL D m ???? ○2 進(jìn)料板液相平均密度：由 ?FT ℃，查手冊(cè)得 3/ mkgA ?? ，3/ mkgB ?? 進(jìn)料板液相的質(zhì)量分 數(shù)為 ???? ??Aw 3/ 7 9) 7 9/7 0 7 9/2 9 ( 1 mkgL F m ???? 精餾段液相平均密度為 3/ 9 62/) 7 1 3( mkgLm ???? 液相平均密度計(jì)算 由 ?t ℃ ,查手冊(cè)得 31 / mkgA ?? ， 31 / mkgB ?? 由 ?t ℃ ,查手冊(cè)得 32 / mkgA ?? ， 32 / mkgB ?? 由 ?t ℃ ,查手冊(cè)得 33 / mkgA ?? ， 33 / mkgB ?? 質(zhì)量分?jǐn)?shù) : )( )1(1111 ????? ????? MxMx MxmBmBmA? 同理 ?? ， ?? 31 / 1 0 8/)9 1 ( 1 2/9 1 1 mkgLm ????? 同理 32 / mkgLm ?? ， 33 / mkgLm ?? 液相平均表面張力計(jì)算公式： iiLm x?? ?? 塔頂液相平均表面張力： 由 ?DT ℃ ,查手冊(cè)得 mNDA / 3???? mNDB / 3???? mNxx DBDAL D m DD /)9 8 ( 8 )1( 3??????????? ??? 進(jìn)料板液相平均表面張力計(jì)算： 由 ?FT ℃ , 查手冊(cè)得mNFA / 3???? mNFB / 3???? mNxx FBFAL F m FF /)()1( 3??????????? ??? 精餾段 液相平均表面張力為 mNLm / 3?????? 6．液體平均粘度計(jì)算 液相平均粘度計(jì)算公式： iiLm x ?? lglg ?? 14 塔頂液相平均粘度計(jì)算： 由 ?Dt ℃ ,查手冊(cè)得 mmP aA ?? ? mmP aB ?? ? 3 0 )9 8 (3 0 8 )1(lglg 11 ?????? BDADL D m xx ??? mmP aLD m ?? ? 進(jìn)料板液相平均粘度：由 ?FT ℃ ,查手冊(cè)得， mmPaAF ?? ? mmPaBF ?? ? )()1(lglg ?????? FF BFAFL F m xx ??? mmP aLFm ?? ? 精餾段液相平均粘度為： mmP aL F m ???? 2 7 )2 5 0 (?