【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 13 以重組分乙苯為基準(zhǔn)的各組分的相對(duì)揮發(fā)度 塔底溫度下： 以重組分乙苯為基準(zhǔn)的相對(duì)揮發(fā)度 P 2D 10 5 .9 9 9 1 2 71 2 5 3 .2 7 32 0 3 . 9 2 6 7 t D????? ???1 0 4 .8 9 7 2 6??? P 3D 10 6 .0 6 9 9 11 4 16 .9 2 22 1 2 . 4 3 4 t D????? ???4 9 .0 1 5 7 2??? P 4D 10 6 .1 2 6 9 91 4 7 6 .7 5 32 1 3 . 9 1 1 t D????? ???3 8 .3 0 2 4 7??? ?13 D P1DP3D 42 9??? ?23 D P2DP3D 00 7??? ?33D P3DP3D 1??? ?43 D P4DP3D 14 3??? P 1W 10 6 .9 2 7 4 1 82 0 3 7 .5 8 23 4 0 . 2 0 4 2 t W????? ???5 7 2 .5 3 8 9 7??? kPa P 2W 10 5 .9 9 9 1 2 71 2 5 3 .2 7 32 0 3 . 9 2 6 7 t W????? ???2 7 7 .1 4 0 3 3??? kPa P 3W 10 6 .0 6 9 9 11 4 16 .9 2 22 1 2 . 4 3 4 t W????? ???1 3 9 .2 7 5 1 3??? kPa P 4W 10 6 .1 2 6 9 91 4 7 6 .7 5 32 1 3 . 9 1 1 t W????? ???1 1 2 .6 8 0 8 5??? kPa 化工原理課程設(shè)計(jì) 14 平均相對(duì)揮發(fā)度 ?m ?i4D ?i4W 根據(jù)亨斯特別克公式 已知 ?13 W P1WP3W ??? ?23 W P2WP3W 98 8??? ?33W P3WP3W 1??? ?43 W P4WP3W 90 5??? ? 13 ? 13 D ? 13 W 4 .6 5 6 3 7??? ? 23 ? 2 3 D ? 2 3 W 2 .0 6 3 6 1??? ?33 ?33 D ?33 W 1??? ? 43 ? 4 3 D ? 4 3 W 0 .7 9 5 1 2??? D2 ?? W2 ?? D3 ?? W3 ?? F1F ?? F4F ?? D1 0?? W1 0?? D4 0?? W4 0?? lo g D 2W2??? ??? lo g D 3W3??? ????lo g ? 23? ? lo g ? 33? ??lo g D 1W1??? ??? lo g D 3W3??? ????lo g ? 13? ? lo g ? 33? ?? 化工原理課程設(shè)計(jì) 15 可以視為清晰分割 即 xDD := 0 xAW := 0 最小回流比的計(jì)算 由恩德伍德公式 lo g D 2W2??? ??? lo g D 3W3??? ????lo g ? 23? ? lo g ? 33? ??lo g D 4W4??? ??? lo g D 3W3??? ????lo g ? 43? ? lo g ? 33? ?? D1 W1? F1F D4 W4? F4F s o l F in d D 1 D 4?? W1?? W4??? ?6 .1 9 4 0 4 10 3?8 .0 9 5 4 30 .0 1 0 75 .1 1 8 9 9 10 3???????????????? D1 sol 0 40 4 10 3???? D4 sol 1 ??? W1 sol 2 ??? W4 sol 3 9 10 3???? x 1W W1Wm olhr3 .3 1 7 0 3 10 7????? x 4 D d D4Dm olhr2 .7 5 6 3 7 10 4????? 14i? i3 x iD?i3 ?? R m in 1???? ????? 14i? i3 x iF?i3 ?? 1 q???? ????? x1D ?? 化工原理課程設(shè)計(jì) 16 取 θ 在 1和 之間滿足要求 取 初值 b := 最小理論板數(shù)的計(jì)算 由芬克斯公式求最小理論塔板數(shù) 實(shí)際回流比、塔板數(shù)、進(jìn)料位置的計(jì)算 吉利蘭關(guān)聯(lián)式 x2D ?? x3D ?? x4D0?? x1F ?? x2F ?? x3F ?? x4F ?? q 1?? ? root f a( ) a??( )?? ? ? f a( ) ? 13 x 1F? ?? 13 a? ? 23 x 2F? ?? 23 a?? ? 33 x 3F? ?? 33 a?? ? 43 x 4F? ?? 43 a???? a ?? f b( ) ? 13 x 1D? ?? 13 ?? ? 23 x 2D? ?? 23 ??? ? 33 x 3D? ?? 33 ??? ? 43 x 4D? 43 ????? ???? b? 1??? Rmin root f b( ) b??( )?? Rmin ? x2W ?? x3W ?? N m inlo g x 2Dx 3D??? ??? x 3Wx 2W??? ?????? ???lo g ? 23? ? 1? 1 0 .1 5 5 8 7??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 17 表 33 回流比、進(jìn)料位置、塔板數(shù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)表 R/Rmin Rmin R X Y N (R+1)N 3 由上表做出 （ R+1） N 與 R/Rmin 關(guān)系圖如下 圖 31 （ R+1） N 與 R/Rmin 關(guān)系圖 6065707580850 1 2 3 R/Rmin（R+1）*N 系列1 最低點(diǎn)為（ ， ） Y 1 e1 5 4 .4 X?11 1 17 .2 X??? ?? X 1?( )X 0 .5??? ???? Y N Nmin?? ?N 1? X R Rmin?? ?R 1? 化工原理課程設(shè)計(jì) 18 所以實(shí)際回流比 R=*= 查吉利蘭圖得 此時(shí) Y= 取初值 所以理論板數(shù)為 塊板。 塔板效率的計(jì)算 平均塔溫 tm 下相對(duì)揮發(fā)度 實(shí)際塔板數(shù)為 與之前假設(shè)的 30塊塔板相差無(wú)幾，取 31塊 X R Rm in?? ?R 1? 0 .2 3 3 8 3??? c 1?? NT root f c( ) c??( )?? NT ? t m t D t W?2 12 27 7??? P 2 t m 10 5 .9 9 9 1 2 71 2 5 3 .2 7 32 0 3 . 9 2 6 7 t m????? ???1 7 5 .2 0 4 7 1??? P 3 t m 10 6 .0 6 9 9 11 4 16 .9 2 22 1 2 . 4 3 4 t m????? ???8 5 .0 1 3 4 2??? kPa kPa ?m P2tmP3tm 09 1??? E T 0 .4 9 ? m ? l? ? 0 .24 5? 0 .5 9 0 0 3??? ? l 0 . 1 9 9 9 x 1F 0 . 2 0 2 4 x 2F? 0 . 2 4 8 0 x 3F? 0 . 2 6 1 9 x 4F? 0 . 2 2 7 3 2??? N NT 1?ET 89??? f c( ) c Nm in?? ?c 2? 2???化工原理課程設(shè)計(jì) 19 進(jìn)料位置的確定： 已知 所以精餾段塔板數(shù) 14 塊，提餾段 16 塊， 進(jìn)料位置為 15 塊塔板處。 第四章 熱量衡算 冷凝器、冷卻器熱負(fù)荷 本塔采用冷回流操作 冷回流比為 K x 3Fx 2F??? ??? x 2Wx 3D??? ??? 2 WD?? ????? ???0 .2 0 60 .8 4 0 5 1??? nm m n? 31 n sol 0 ??? m sol 1 ??? s o l F in d n m??( ) 14 .1 5 6 8 416 .8 4 3 16?? ????? RC LDD?? Qc RC 1?? ? D HV1 HLD?? ??? L 1 D R 7 .0 2 5 5 10 4? m o lhr??? H V1 2 1 6 9 2 . 1 2 x AD 1 4 3 6 6 . 7 6 x BD? 0 0 2 8 .9 2 x CD? 7 5 1 1 .2 2 2 x DD? 1 . 5 6 4 4 7 10 4???? calmol H V2 2 1 7 6 6 . 0 4 x AD 1 4 4 5 9 . 4 3 x BD? 1 0 1 4 1 . 3 5 x CD? 7 6 2 4 .9 9 8 x DD? 1 . 5 9 2 10 4???? calmol H L1 1 4 7 1 6 . 1 7 x AD 6 4 1 0 .6 0 3 x BD? 1 2 3 2 .5 7 1 x CD? 1 6 2 5 .3 3 6 x DD? 8 . 0 6 5 8 7 10 3???? calmol H LD 1 2 5 6 1 . 0 4 x AD 3 8 1 0 .2 7 8 x BD? 1 8 2 7 .1 4 9 x CD? 4 7 4 0 .6 2 5 x DD? 5 . 5 5 0 8 8 10 3???? calmol 化工原理課程設(shè)計(jì) 20 全凝器負(fù)荷 冷凝器負(fù)荷 冷卻器負(fù)荷 塔頂產(chǎn)品帶出的熱量 L D L 1 HV2 HL1?? ?HV1 HLD? 5 .4 6 6 6 3 10 4? m o lhr??? RC LDD ??? Q ca R C 1?? ? Dm o lhrH V1 H LD?? ? 8 .4 8 2 4 9 10 8???? calhr Q c R C 1?? ? Dm o lhrH V1 H L1?? ? 6 .3 6 8 9 9 10 8???? calhr Qd Qca Qc? 2 .11 3 5 10 8???? calhr calhr QD Dm o lhr HLD 3 0 2 9 10 8???? e 0?? H LF 1 5 3 1 9 . 5 1 x AF 7 1 2 8 .3 5 8 x BF? 2 0 7 4 .8 9 8 x CF? 7 7 6 . 1 9 2 2 x DF? 5 . 0 5 2 2 1 10 3???? calmol QF F HLF 10 8???? calmol H W 1 6 1 6 5 . 1 9 x AW 8 1 2 4 .6 4 3 x BW? 3 2 4 1 .3 5 9 x CW? 3 9 5 . 0 1 2 3 x DW? 2 . 8 4 1 2 4 10 3???? calmol QW W HWm o lhr9 .16 8 3 10 7???? calhr 化工原理課程設(shè)計(jì) 21