【文章內(nèi)容簡介】 荷 QB ：再沸器熱負荷 1. 進料焓的計算 HF TF==℃ 所以進料液體的定性溫度（ TF + 20℃ ） /2=℃ 查石油化工基礎數(shù)據(jù)手冊并由插值法得定性溫度下的比熱： CFPCT= cal/mol?℃ CFOCT= cal/mol?℃ 則進料液體的平均比熱： CFm= CFOCT ZF + CFPCT (1ZF) =?℃ 40%(mol)+?℃ (140%)(mol) = cal/mol?℃ 則進料液體焓： HF= F CFm(TF ―20 ℃ ) = cal/mol?℃ (℃ ―20 ℃ ) = 2. 塔頂產(chǎn)品焓的計算 HD TD=℃ 定性溫度 =（ TD + 20℃ ） /2=℃ 查石油化工基礎數(shù)據(jù)手冊并由 插值法得定性溫度下的比熱： CDPCT= cal/mol?℃ CDOCT= cal/mol?℃ 則塔頂產(chǎn)品的平均比熱： 南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 16 / 46 CDm= CDOCT XD + CDPCT (1XD) = cal/mol?℃ 80%(mol)+ cal/mol?℃ (180%)(mol) = cal/mol?℃ 則 HD= D C Dm(TD―20 ℃ ) = cal/mol?℃ (℃ ―20 ℃ ) = 3. 塔底產(chǎn)品焓的計算 HW TW==℃ 定性溫度 =（ TW + 20℃ ） /2=℃ 查石油化工基礎數(shù)據(jù)手冊并由插值法得定性溫度下的比熱： CWPCT= cal/mol?℃ CWOCT= cal/mol?℃ 則進料液體的平均比熱： CWm= CWOCT XW + CWPCT (1XW) = cal/mol?℃ 20%(mol)+ cal/mol?℃ (120%)(mol) = cal/mol?℃ 則 塔底產(chǎn)品 焓： HW= W C Wm(TW ―20 ℃ ) = cal/mol?℃ (℃ ―20 ℃ ) = 4. 全凝器冷凝負荷的計算 QC 南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 17 / 46 Q1 (rm) Q2 (Cpm) 釋放冷凝潛熱 冷卻降溫 Q1 = V rm = (R+1)D rm rm =rOCT XD +rPCT (1XD) Q2 = V Cpm (T 頂 – 20) ① 算 Q1 : 由 Ct BAp ???log 得 2)(10ln1l og Ct Bpdtdpdt pd ??? 22 )(10ln CttRBpRTdtdpr v ???? m o lJCttRBrTTOC T/10) (10ln)(10ln42200??????? mo lJCttRBrpTTP C T/102 1 2 ) 2 5 2 5 (10ln 6 0 23 1 4 )(10ln4220??????? 混合汽化潛熱： m o lJxrxrr DP C TDO C Tm/101010)1(444?????? 塔頂蒸汽 T 頂 =℃ 飽和液體 過冷液體 20℃ 南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 18 / 46 hkJrDRrVQ mm/10)(32916 )1(441 ??? ??? ② 算 Q2 : t 頂 =℃ 由內(nèi)插法得 Cp OCT(℃ )= Cal/(mol℃ ) Cp OCT(20℃ ) =(mol℃ ) 同理由內(nèi)插法得 Cp PCT(℃ )= Cal/(mol℃ ) Cp PCT(20℃ ) =(mol℃ ) 平均比熱： Cm=XD(Cp OCT(℃ )+ Cp OCT(20℃ ))/2+(1XD)(Cp PCT(℃ )+Cp PCT(20℃ ))/2 =80% (+)/2+(180%)(+)/2 = (mol℃ ) Q2=VCm（ t 頂 20） = （ ） =104kJ/h QC=Q1+Q2= 104+ 104= 104kJ/h ③ 冷卻水用量 ： 取進口水溫為 30℃，出口水溫為 40℃，則 △ t 水 =10℃ 水的定性溫度為：（ 30+40） /2=35℃ 查《化工原理》附錄水的比熱容為： Cp 水 (35℃ )=(kg K) W=QC/Cp 水 △ t 水 = 4?? = kg/h 南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 19 / 46 5. 再沸器熱負荷的計算 QB HL’ + QB = HV’ + HW QB= HV’ + HW HL’ HL’ = L’ Cm L’ (T 底 – 20) HV’ = V’ rm V’ + V’ Cm V’(TV’20) HW = W Cm W (TW 20) ⑴ 計算倒數(shù)第二塊板的焓 HL’ 由 Aspen plus 計算結(jié)果： tL’=℃ xL’= L’=定性溫度 tm =( tL’+20℃ )/2=℃ 由插值法： Cp PCT, ℃ = Cal/(mol℃ ) Cp OCT, ℃ = Cal/(mol℃ ) Cm = Cp PCT (1 xL’)+ Cp OCT xL’ = ()+ = (mol℃ )=(mol℃ ) HL’=L’Cm(tL’20)= () =*104kJ/h ⑵ 計算 離開再沸器的相焓 HV’ P 底 = xW = yV’= V’=南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 20 / 46 tV’=tW=℃ tm=( tV’+20)/2=℃ 由插值法： Cp PCT, ℃ = Cal/(mol℃ ) Cp OCT, ℃ = Cal/(mol℃ ) Cm = Cp PCT (1 xW)+ Cp OCT xW = （ ） + = Cal/(mol℃ )=(mol℃ ) Q1=V’Cm(tv’20)= () = 104kJ/h 2)(10ln CttRBrV ??? m olJr O C T /10) 98 98(10ln 42 ????m olJr P C T /10) 98 98(10ln 42 ????rm=rOCTyV’+rPCT(1yV’)= 104 + 104 () = 104 J/mol Q2=V’rm = 104= 104 kJ/h HV’ = Q1 + Q2 = 104 kJ/h ⑶ 塔底產(chǎn)品的焓 HW HW = (前已述及 ) ⑷ QB QB=HV’+HWHL’= 104+ 104 = 104 kJ/h 南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 21 / 46 在 時， r 水蒸汽 =2168kJ/kg 蒸汽用量 W 汽 =QB /r 水蒸汽 = kg/h 熱量衡算方程為： HF + QB = QC + HD + HW 等式左邊 =HF + QB =+ 104= 104kJ/h 等式右邊 =QC+HD + HW= 104++= 104kJ/h 167。 167。 塔徑計算 氣相密度 ρV = P 頂 M /(RT 頂 ) =106103/(+) = kg/m3 P 頂 =120 mmHg = MPa T 頂 K M 平均分子量 CY 型填料的泛點當量氣速 WLF = m/s 在操作條件下 75%液泛時氣速 : WG = WLF () =()=南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 22 / 46 . 最佳動能因子 F=WG (ρV) == DT= F PMTV / (《化學工程手冊》第 13 篇 ) = 07 5 120/27 5)+(9 25 212 = V塔頂蒸汽摩爾流率， kmol/h。 M塔頂混合蒸汽分子量； T塔頂溫度， K。 P塔頂壓力， mmHg。 計算得 DT=, 選 用 8mm 鋼板卷制成內(nèi)徑為 500mm 的塔節(jié)，圓整后進行處理能力校核。（查化工工藝設計手冊） 塔處理能力校核 V’=(DT’/DT)2 V=()2 = kmol/h 167。 填料層及塔節(jié)分段、塔的總高度 ① 精餾段高度： 精餾段理論板數(shù) N1=29 塊 29/5= 分 3 個塔節(jié)， 3 個塔節(jié)都為 2500mm，其中 2021mm 為填料層，南京工業(yè)大學 化工原理課程設計 23 / 46 500mm 為液體再分布器等。此時，精餾段為 7500mm。 ② 提餾段高度： 提餾段有 N2=21 塊 21/5= 分 3 個塔節(jié)，其中每個塔節(jié)為 2021mm，其中 1500mm 為填料層，500mm 為液體再分布器等。此時，提餾段為 6000mm。 ③ 塔的