【文章內(nèi)容簡介】 所以： )( 2 39。 ???? ? 13ENN T39。 T39。P39。 ????精 故： 6NP ?精 塊 全塔所需實(shí)際塔板數(shù)： 58652NNN PPP ????? 提精 塊 10 全塔效率： %%1 0 058 126NNE PTT ????? 加料板位置在第 53 塊塔板。 精餾塔操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 (1)平均壓力 Pm 取每層塔板壓降為 KPa 精餾塔塔頂?shù)膲毫?4 KPa(表壓 ) 塔頂： PD=+4= 加料板： PF=+*52= KPa 塔底： PW=+*6= KPa 精餾段平均壓力 Pm1=（ +） /2= KPa 提餾段平均壓力 Pm2=（ +） /2= KPa (2)平均 溫度 由 （ 1）知 精餾段平均溫度 為 ℃ 提餾段平均溫度 為 ℃ (3)平均密度 [18] 已知：混合液密度： BBAALaa ??? ??1（ a 為質(zhì)量分?jǐn)?shù)， ? 為平均相對(duì)分子質(zhì)量 ）(36) 混合氣密度： .v Pm vmRTm? ?? (37) 1 ?精 餾 段 ： ℃ 由 （ 2）知精餾段液相組成 x1=% 氣相組成 y1=% k m o lkgM L /)( ?????? k m o lkgM V /)( ?????? 2 ?提 餾 段 ： ℃ 由 （ 2）知提餾段液相組成 x2=% 氣相組成 y2=% 所以 k m o lkgM L /)( ?????? k m o lkgM V /)( ?????? 11 表 由不同溫度下 乙醇和水的密度 溫度 /℃ )/(3??mkgc? )/( 3??mkgw? 80 85 90 95 100 735 730 724 720 716 971． 8 968． 6 965． 3 961． 85 958． 4 由上表可得出不同溫度下水和乙醇的密度 （單位： 3??mkg ）。 1 ? ℃ 735 8085 ? ????乙?, 3/ m?乙? 8085 ? ????水?, 3/ m?水? 同理： 2 ? ℃ ， 3, / m?乙? 3, / m?水? 在精餾段：液相密度： ? ?? ? 7 0 4 3 2 3 2 2 2 9 2 9 1????????L? ,31 / mkgL ?? 汽相密度： 31 . 12 33 .18 = 8 / 14 +V P m v m k g mR T m? ???? ?（ 27 3. 15 82 .7 9 ） 在提餾段：液相密度： ? ?? ? 2????????L? ,32 / mkgL ?? 汽相密度： 12 32 . 14 3. 8 24 .5 4= 1. 16 /8. 31 4 +V P m v m k g mR Tm? ?????（ 27 3. 15 93 .6 1 ） (4)混合液體表面張力 [9] 二元有機(jī)物 水溶液表面張力可用下列公式計(jì)算 公式： 4/1004/14/1 ????? SWSWm ?? (38) 注： 00VxVxVxWWWWW ??? ， 00000 VxVx VxWW ??? SSWSW Vx?? ， SSS VVx 000 ?? ?B lg( 0??wq), ?????? ????????? 3/23/ WW VqVTqQ ?? QBA ?? , ?????????02lgSSWA ??, 10 ?? SSW ?? 式中，下角標(biāo) w、 o、 s分別代表水，有機(jī)物及表面部分； Wx 、 0x 指主體部分的分子數(shù)； WV 、 0V 指主體部分的分子體積； W? 、 0? 為純水、有機(jī)物的表面張力；對(duì)乙醇 q=2 1 ?精 餾 段 ： ℃ 表 由不同溫度下乙醇和水的表面張力 [8] 溫度 /℃ 乙醇表面張力 /（ 1310 ?? ?mN ） 水表面張力 /（ 1310 ?? ?mN ） 70 18 80 90 100 13 mo l/ 5 118mV 3wwm ???? mo l/ 46mV 3ooo ???? 9 0 8 0 1 6 . 2 1 7 . 1 5 1 6 . 8 8 59 0 8 2 . 7 9 1 6 . 2 ???????? 乙 醇乙 醇乙 醇 表 面 張 力 ： 得 ： 9 0 8 0 9 0 8 2 . 7 9 6 2 . 0 7 06 0 . 7 6 2 . 6 6 0 . 7 ???? ?? 水水水 表 面 張 力 ： 得 ： ? ?? ?? ?? ? )()(VxVXVxVx1)VXVx(Vx)Vx(2oowwoo2wooowwoo2wwo2w?????? ?????????? 因 為 xD=, 所以 xW== )lg(B ow2 ????? 3/23/23/2ww3/2oo???????? ????????????? ??????? ?????? 聯(lián)立方程組 ???????????sc2swlgA， 1scsw ???? 代入求得 ?? ， ?? 4/14/14/1m 8 8 4 7 7 ????? ， ?? 2 ?提 餾 段 ： ℃ m o l/ 3 618mV 339。ww39。w ???? mo l/ 1 46mV 339。oo39。o ???? 14 39。1 0 0 9 0 1 0 0 9 3 . 6 11 5 . 2 1 6 . 2 1 5 . 2 ???? 乙 醇乙 醇 表 面 張 力 ：， 39。 ??乙醇 39。1 0 0 9 0 1 0 0 9 3 . 6 15 8 . 8 6 0 . 7 5 8 . 8 ???? 水水 表 面 張 力 ：， 39。 ??水 ? ? ) 34 65 ( 34 )0 34 ( 2o2w ?????? ????? 因?yàn)?39。D ? 所以 9 6 5 3 4 39。W ??? )lg(B ow239。 ????? 3/23/239。 ???????? ??????? 3 1 2 39。39。39。 ?????? 聯(lián)立方程組 ???????????sc39。2sw39。39。 lgA， 1sc39。sw2 ???? 代入求得 39。 ?? ， 39。 ?? , ?? (5)液體 的粘度 ℃ ? ， 0 .3 4 3 9 m P a s? ??水查 表 得 ： ， ???醇 ℃ ? ， 39。 0 .2 9 8 m P a s? ??水查 表 得 ： ， 39。 ??? 醇 精餾段粘度： 1 1 1= x (1 )x? ? ???醇 水 sm P a3 6 3 )2 2 9 (3 4 3 2 9 3 ???????? 提餾段粘度： 2 1 2= 39。 x 39。 (1 )x? ? ???醇 水 sm P a3 0 0 )0 3 4 ( 3 4 ???????? (6) 相對(duì)揮發(fā)度 精餾段揮發(fā)度 ?? 提餾段揮發(fā)度 39。 ?? 15 (7)氣液相體積流量計(jì)算 精餾段： 液體回流摩爾流率 4 . 0 7 6 5 . 0 8 2 6 4 . 8 8 /L R D k m o l h? ? ? ? 汽相摩爾流率 ( 1 ) ( 4 . 0 7 1 ) 6 5 . 0 8 3 2 9 . 9 6 /V R D k m o l h? ? ? ? ? ? 已知： k m o l/ 1L ? ， kmol/ 1V ? k m o l/ ?? ， 1 1. 38 /V kg kmol? ? 則有質(zhì)量流量： 11 24 .4 2 26 4. 88 64 68 .3 7 /LL M L k g h? ? ? ? 11 3 3 . 1 8 3 2 9 . 9 6 1 0 9 4 8 . 0 7 /VV M V k g h? ? ? ? 體積流量： 331116 4 6 8 . 3 7 2 . 1 1 1 0 /3 6 0 0 8 5 1 . 0 6 3 6 0 0sLLL m s? ?? ? ? ?? 311 3 6 0 0 = 7 .6 0 /hsL L m h?? 311 11 0 9 4 8 . 0 7 2 . 2 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 1 . 3 8sVVV m s?? ? ?? 311 3 6 0 0 7 9 3 3 .3 8 /hsV V m h? ? ? 提餾段：因本設(shè)計(jì) 為飽和液體進(jìn)料，所以 1q? 39。 2 6 4 . 8 8 3 1 1 . 6 5 7 6 . 4 8 /L L q F k m o l h? ? ? ? ? ? ?39。 1 3 2 9 . 9 6 /V V q F km o l h? ? ? ? 2 1 8 .9 6 /LM kg km ol?已 知 ： ， kmol/ 2V ? k m o l/ ?? ， 2 1. 16 /V kg kmol? ? 則有質(zhì)量流量： 39。22 1 8 . 9 6 5 7 6 . 4 8 1 0 9 3 0 . 0 6 /LL M L k g h? ? ? ? 39。22 2 4 . 5 4 3 2 9 . 9 6 8 0 9 7 . 2 2 /VV M V k g h? ? ? ? 體積流量： 16 332221 0 9 3 0 . 0 6= 3 . 2 4 1 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 9 3 6 . 6 2sLLL m s? ?? ? ?? 3223 6 0 0 1 1 .6 6 4 /hsL L m h?? 322 28 0 9 7 . 2 2 1 . 9 3 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 0 . 8 1 9sVVV m s?? ? ?? 3223 6 0 0 = 6 9 8 0 .3 6 /hsV V m h? 塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 塔徑 （ 1）精餾段 取板間距： HT= 及板上液層高度 hL= 則 HT hL = 由 ??~ maxu （ ） u (39) LVVC ? ??? ?maxu (310) 式中 C可由史密斯關(guān)聯(lián)圖 [19]查出： 由 橫坐標(biāo)數(shù)值：31 / 2 1 / 21 1112 . 1 1 1 0 8 5 1 . 0 6( ) ( ) 0 . 0 2 3 82 . 2 1 . 3 8s LsVLV ?? ??? ? ? ?及 HT hL =查圖可知 20 ? ， 0 . 2 0 . 220 2 5 . 9 90 . 0 7 6 ( ) 0 . 0 82 0 2 0LCC ?? ? ? ?負(fù) 荷 因 子 （ ） 8 5 1 . 0 6 1 . 3 80 . 0 8 1 . 9 8 5 /1 . 3 8LVVC m s? ? ? ?? ? ? ??max泛 點(diǎn) 氣 速 u 0 . 7 0 . 7 1 . 9 8 5 1 . 3 9 0 /ms? ? ? ?1 m a x操 作 氣 速 uu 11114 4 2. 2 1. 423. 14 1. 39 0= 1. 6sTTVDmuDm??? ? ??精 餾 段 的 塔 徑圓 整 取 橫截面積： 2 2 21 0 . 7 8 5 1 . 6 2 . 0 12TT DAm?? ? ? ?（ ） ， 此時(shí)的操作 氣速： 17 39。1 2 .2 1 .0 9 5 /2 .0 1STVu m sA? ? ? (2) 提餾段 取板間距： HT2= 及板上液層高度 hL2= 則 HT2 hL2 = 橫坐標(biāo)數(shù)值：31 / 2 1 / 22 2223 . 2 4 1 0