【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表 25 組分的液相密度 [1] 溫度 (℃ ) 80 90 100 110 120 苯 ,kg/ 3m 甲苯 ,kg/ 3m 814 809 805 801 791 791 778 780 763 768 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 表 26 液體粘度 181。 L [1] 溫度 (℃ ) 80 90 100 110 120 苯（ mP a .s） 甲苯（ mP a .s） 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 第三章 塔體計(jì)算 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品含苯的摩爾分率 0 . 0 2 40 . 9 8 / 9 2 . 1 30 . 0 2 / 7 8 . 1 10 . 0 2 / 7 8 . 1 1x0 . 9 8 30 . 0 2 / 9 2 . 1 30 . 9 8 / 7 8 . 1 10 . 9 8 / 7 8 . 1 1x0 . 4 40 . 6 0 / 9 2 . 1 30 . 4 0 / 7 8 . 1 10 . 4 0 / 7 8 . 1 1x【2】W【2】D【2】F????????? 平均分子量 ol9 1 . 8 0 k g / k m9 2 . 1 30 . 0 2 4 )(17 8 . 1 10 . 0 2 4Mol7 8 . 3 5 k g / k m9 2 . 1 30 . 9 8 3 )(17 8 . 1 10 . 9 8 3Mol8 5 . 9 6 k g / k m9 2 . 1 30 . 4 4 )(17 8 . 1 10 . 4 4M【2】W【2】D【2】F?????????????????? 物料衡算 進(jìn)料流量 hkg833324300 106F 7 ???? 總物料衡算 D W F??[2] 易揮發(fā)組分物料衡算 ? ?? [2] 聯(lián)立以上二式可得： 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 hkg329805D ? hkg503405W ? 塔板數(shù)的確定 運(yùn)用 origin 繪圖求理論板 根據(jù)苯和甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作出 xy 圖 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 00 . 00 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91 . 0 Y X 0 . 4 4 00 . 6 60 . 30 . 0 2 40 . 9 8 31234567891011121314XwXD1 23 圖（ 31）苯 甲苯混合液 xy圖，圖解法求理論版 層數(shù) 求最小回流比 minR 及操作回流比 R 因泡點(diǎn)進(jìn)料，在圖中對(duì)角線上自點(diǎn) e(,)作垂線即為進(jìn)料線（ q 線），該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 , ?? qq xy ，此即為最小回流比時(shí)操作線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)。依最小回流比計(jì)算式： 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 1 . 4 90 . 4 40 . 6 6 0 . 6 60 . 9 83xy yxRqqqDm i n ??????? ；[2] 取操作回流比 R=(~2)Rmin[1] 2 .3 81 .4 91 .61 .6 RR m in ???? [2] 求理論板數(shù) TN 精餾段操作線方程為： 0 . 3 00 0 . 6 9 1 χ1R xx1R Ry D ?????? [2] 按常規(guī)，在圖 (1)上作圖解得： ? 層（包括再沸器） 第 7 層為加料板 精餾段板數(shù)為 7 提餾段板數(shù)為 全塔效率 TE mT 0 .6 1 6 lgμ0 .1 7E ??[2] 根據(jù)塔頂、塔底組成查圖 31，求得平均溫度為 ℃，該溫度下的液相平均粘度為 ? ? BAm μ0 .4 410 .4 4 μμ ??? [2]= ? ? .S0 . 2 7 3 m P0 . 2 80 . 4 410 . 2 6 50 . 4 a????? 故： 4 7 .6 %730 .6 1 6 lg 0 .20 .1 7E T ??? 實(shí)際板數(shù) N 精餾段實(shí)際板數(shù) : 15 ?? 提餾段實(shí)際板數(shù) : 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 12層N‘ ? 精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段的有效高度 Z=（ N－ 1） HT=(15－ 2) =[2] 提餾段得有效高度 Z=（ ‘N － 1） HT=（ 12－ 2） =[2] 精餾塔的有效高度為 Z= Z+ Z’ =++*4= m[2] 塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算 操作壓強(qiáng)的計(jì)算 Pa 塔頂壓強(qiáng) PD= 取每層塔板壓降 △ P=[3] 則進(jìn)料板壓強(qiáng) PF=+14? = 塔釜壓強(qiáng) Pw=+13? = 精餾段平均操作壓強(qiáng) mP = ? = 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 操作溫度的計(jì)算 運(yùn)用 orign 繪出圖象如下圖 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 080859095100105110t(oC)X (Y )0 . 4 4 09 3 . 7tytx1 0 9 . 2 50 . 0 2 48 0 . 5 20 . 9 8 3P=10 1 . 3 2 5 Kpa 圖（ 32） 苯 甲苯混合液 tx(y)圖 ? ℃ , ? ℃ , ? ℃ 精餾段平均溫度 8 7 . 1 12 9 3 . 78 0 . 5 2t m ??? ℃ 提餾段平均溫度 1 0 1 . 521 0 9 . 2 59 3 . 7t m ??? ℃ 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 塔頂摩爾質(zhì)量的計(jì)算 由 0 .9 5x0 .9 8 3 ,yx 11D ??? 68 ? ? ol7 8 . 3 5 k g / k m9 2 . 1 30 . 9 8 317 8 . 1 10 . 9 8 3M [ 2 ]V D m ?????? [2] ? ? k m o lkg7 8 . 5 69 2 . 1 30 . 9 6 817 8 . 1 10 . 9 6 8M [ 2 ]L D m ?????? [2] 進(jìn)料摩爾質(zhì)量的計(jì)算 由平衡曲線查的： yF= xF= ? ? k m o 2 . 1 30 . 6 617 8 . 1 10 . 6 6M [ 2 ]V F m ?????? [2] 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 12 ? ? k m o lkg8 5 . 9 69 2 . 1 30 . 4 417 8 . 1 10 . 4 4M [ 2 ]L F m ?????? [2] 塔釜 摩爾質(zhì)量的計(jì)算 由 WW ?? ? ? k m o lkg9 1 . 2 99 2 . 1 30 . 0 617 8 . 1 10 . 0 6M [ 2 ]V W m ?????? [2] ? ? k m o lkg9 1 . 7 99 2 . 1 30 . 0 2 417 8 . 1 10 . 0 2 4M [ 2 ]L Wm ?????? [2] k m o lkg8 0 . 6 12 8 2 . 8 77 8 . 3 5M Vm ??? k m o lkg8 2 . 2 62 8 5 . 9 67 8 . 5 6M Lm ??? 平均密度計(jì)算 m? （ 1）液相密度 Lm? ①塔頂部分 ?? 時(shí)， 查物性手冊(cè)得： [1]A ? kg/ 3m ? kg/ 3m 依下式： 1 ABLm LA LB??? ????[5]（ ? 為質(zhì)量分率） 其中 A? =, B? = 即： 8 1 00 .0 28 1 50 .9 8ρ1 L m D ?? 3L m D ? ②進(jìn)料板處 ?? 時(shí)， 查物性手冊(cè)得： 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 ? kg/ 3m ? kg/ 3m 由加料板液相組成： xF= 得 AF? = 7 9 6 . 2 40 . 617 9 9 . 3 40 . 4ρ1L m F ??? 9 7 mkgLm F ?? 故精餾段的平均液相密度 ? ? 3Lm mkg8 0 6 . 1 98 1 4 . 97 9 7 . 4 821ρ ??? （ 2） 氣相密度 Vm? 精餾段的平均氣相密度 ? ? 3[ 7 ]mmmV mkg2. 9787. 11273. 18. 314 80. 61110. 2RTMPρ ??? ???[2] 液體平均表面張力 m? 的計(jì)算 液相平均表面張力依下式計(jì)算，及 in1i im σxσ ???[2] 塔頂液相平均表面張力的計(jì)算 ?? 時(shí)， 查物性手冊(cè)得 ? mmN ? mmN ? ? mmN2 1 . 2 82 1 . 6 90 . 9 8 312 1 . 2 70 . 9 8 3σ mD ?????? ②進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算 ?? 時(shí)， 查物性手冊(cè)得： 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 ? mmN ?? mmN ? ? mmNm ??????? 則精餾段液相平均表面張力為 ? ? mmNm ???? 液體平均粘度的計(jì)算 Lm? 液相平均粘度依下式計(jì)算，即 iiLm lg μxlg μ ??[2] 塔頂液相平均粘度的計(jì)算 ?? 時(shí)，查物性手冊(cè)得： ? 厘泊 ? 厘泊 ? ?0 . 3 0 8 解得：l g 0 . 3 1 10 . 9 8 31l g 0 . 3 0 80 . 9 8 3lg μL D mL D m?????? 進(jìn)料板液相平均粘度的計(jì)算 ct ? ? 時(shí)，查物性手冊(cè)得： ? 厘泊 ? 厘泊 ? ?0. 274 lg0. 2640. 441lg0. 2550. 44lg μLF mLF m? ????? 則精餾段液相平均表面粘度為 0 . 2 9 1 0 . 3 0 80 . 2 7 4μ Lm ??? 精餾塔氣液負(fù)荷計(jì)算 ? ? ? ? hk m o l1 3 6 . 1 94 2 . 1 012 . 2 3 5D1RV ????? [2] 化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 15 sm1 . 0 32 . 9 73 6 0 0 8 0 . 6 11 3 6 . 1 9ρ3 6 0 0VMV 3VmVmS ?????? [2] hk m o l9 4 .0 94 2 .1 02 .2 3 5RDL ???? sm0 . 0 0 26 78 06 . 193 60 0 8 0. 6 19 4. 0 9ρ3 60 0LML 3[ 2 ]LmLmS ?????? [2] 塔和塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算 塔徑 D 初選板間距 HT=,[5] 取板上液層高度 HL= [5] 故：①精餾段： HThL== 0 . 0