【文章內(nèi)容簡介】 , 0 .9 5 7 8 .1 1 ( 1 0 .9 5 ) 9 2 .1 3 7 8 .8 1 /L D mM k g k m o l? ? ? ? ? ? （ 2）進料板平均摩爾質(zhì)量計算 ? y ? 則： 10. 64 58 78 .1 1 ( 1 0. 64 58 ) 92 .1 3 83 .0 8VFmM k g m ol ?? ? ? ? ? ? ? 10 .4 4 7 8 .1 1 ( 1 0 .4 4 ) 9 2 .1 3 8 5 .9 6LF mM k g m o l ?? ? ? ? ? ? ? （ 3） 塔釜平均摩爾質(zhì)量計算 由 y ? ?? W mM ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ? Kg/mol 0. 02 78 .1 1 ( 1 0. 02 ) 92 .1 3 91 .8 5LW mM ? ? ? ? ? ? kg/mol 精餾段平均摩爾質(zhì)量為： 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 15 ( 7 8 .3 9 8 3 .0 8 ) / 2 8 0 .7 3 5 /VmM k g k m o l? ? ? ( ) / 2 /LmM k g k m ol? ? ? 提餾段的平均摩爾質(zhì)量為： ( ) / 2 /VmM k g k m ol? ? ? ( ) / 2 /LmM k g k m ol? ? ? 平均密度 (1)精餾段平均密度的計算 ①氣相平均密度計算： 由理想氣體狀態(tài)方程計算即 31 0 5 . 5 8 0 . 7 3 5 2 . 8 5 /8 . 3 1 4 ( 8 6 . 8 0 2 7 3 . 1 5 )m V mVmmpM k g mRT? ? ?? ? ??? ②液相平均密度計算： 已知： 混合液的密度 :BBAALa???? ??1 【 5】 (? 為質(zhì)量分數(shù) ) 塔頂液的平均密度 塔頂溫度： tD=℃ 機液體相對密度共線圖；得 /A kg m? ? /B kg m? ? 31 8 1 9 . 3 8 /0 . 9 6 6 / 8 1 9 . 9 ( 1 0 . 9 9 ) / 8 0 4 . 9L D m k g m? ???? 進料板的液的平均密度計算 由 tF= 有機液體相對密度共線圖 /A kg m? ? /B kg m? ? 0 . 4 4 7 8 . 1 1 0 . 3 9 9 80 . 4 4 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 4 4 ) 9 2 . 1 3A ?? ? ?? ? ? ? 31 8 0 1 . 6 7 /0 . 3 9 9 8 / 8 0 3 . 9 ( 1 0 . 3 9 9 8 ) / 8 0 0 . 2L F m k g m? ???? ∴精餾段液相平均密度為： 3( 81 8 80 7 ) / 2 81 3 /lm k g m? ? ? ? （ 2） . 提餾段平均密度的計算 ①氣相平均密度 由理想氣體狀態(tài)方程得 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 16 31 1 4 . 9 5 8 7 . 4 7 3 . 2 0 /8 . 3 1 4 ( 1 0 4 . 5 9 2 7 3 . 1 5 )m v mvmmpM k g mRT? ? ?? ? ??? ② 液相平均密度 查下表： 表 32 苯和甲苯的液相密度 溫度 /℃ 80 90 100 110 120 ρ LA/( kg/m3) 815 ρ LB/( kg/m3) 810 查表 32可得 ? ℃，查有機液體相對密度共線圖 ρ A＝ 0 . 0 2 7 8 . 1 1 0 . 0 1 70 . 0 2 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 0 2 ) 9 2 . 1 3A ?? ? ?? ? ? ? 31 7 7 5 . 0 9 /0 . 0 2 / 7 8 9 . 8 ( 1 0 . 0 2 ) / 7 7 4 . 8L F m k g m? ???? 提餾段平均密度 3( 80 7 77 9) / 2 78 8 /Lm k g m? ? ? ? 液體表面張力 液相平均表面張力依下式計算，即 ?? ??ni iim x1 ?? （ 1） 塔頂液相平均表面張力的計算 tD=℃ 查有機液體的表面張力共線圖得： /A mN m? ? /B mN m? ? , 0 .9 8 2 1 .0 ( 1 0 .9 8 ) 2 1 .5 2 1 .0 1 /L D M m N m? ? ? ? ? ? ? （ 2）進料板液相平均表面張力的計算 tF= 查有機液體表面張力共線圖得： A? = /mN m /B mN m? ? , 0. 44 20 .0 6 ( 1 0. 44 ) 20 .5 9 20 .3 6 /L F M m N m? ? ? ? ? ? ? （ 3）塔底液相平均表面張力計算 tW=℃查有機液體的表面張力共線圖得 : /A mN m? ? /B mN m? ? , 0 .0 2 1 7 .3 ( 1 0 .0 2 ) 1 8 .2 1 8 .1 8 /L W M m N m? ? ? ? ? ? ? 精餾段液相平均表面張力： 1L F m 2 0 .6 9 m N m2 L D mlm ??? ?? ? ? 提餾段液相平均表面張力： 1L F m 1 9 .2 7 m N m2 L W mlm ??? ?? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 17 液體粘度 液相平均粘度依下式計算，即 1lg lgnLm i ii x??????【 4】 (1)塔頂液相平均粘度計算 TD=℃ 查有機液體粘度共線圖得 ： .A MPa s? ? .B MPa s? ? LLl g 0 .9 8 l g 0 .3 1 ( 1 0 .9 8 ) l g 0 .3 3 0 .3 1 m P a sF m D m??? ? ? ? ? ? ? ? (2)進料板液相平均粘度計算 TF= 機液體粘度共線圖得： .A MPa s? ? .B MPa s? ? LLl g 0 .4 4 l g 0 .2 8 ( 1 0 .4 4 ) l g 0 .2 9 0 .2 8 m P a sF m F m??? ? ? ? ? ? ? ? (3)塔底液相平均粘度計 算 TW= 查有機液體粘度共線圖得： .A MPa s? ? .B MPa s? ? LLl g 2 l g 1 ( 1 2) l g 5 5m P a sW m W m??? ? ? ? ? ? ? ∴ 精餾段平均液相粘度： L D m,1 0 . 3 m Pa s2 L F mLm ??? ?? ? ? 精餾段平均液相粘度： L W m,1 0 . 2 7 P a s2 L F mLm ??? ?? ? ? 直接蒸汽加熱 選用飽和蒸汽加熱 選冷卻水冷凝 由汽液平衡數(shù)據(jù)表 31 tF=℃ t=℃ 。t=℃ tD=℃ ? ?51 4 .1 8 7 1 0kcal J??【 1】 查液體比熱容共線圖可得 PAC = /( )kJ kg k? = / ( )kJ kmol k? PBC = /( )kJ kg k? = / ( )kJ kmol k? ( 1 ) 1 5 3 .1 0 .9 8 1 8 1 .8 ( 1 0 .9 8 ) 1 5 3 .7 k J/( k m o l k )D P A D P B DCP C x C x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tW =℃時：查液體比熱容共線圖 PAC = / ( )kJ kmol k? =() 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 18 PBC =()=() W ? ? ?C P = C x + C ( 1 x ) = 1 6 3 . 3 0 . 0 2 + 1 9 4 . 5 ( 1 0 . 0 2 ) = 1 9 3 . 8 8 k J / ( k m o l k )W P B WPA 當(dāng) ? ℃時，查表可得 Ar =? ? ? )1( DBDA xrxrr ??? = ( 1 ) /K J K g? ? ? ? ? 塔頂 ( 1 ) 7 8 .1 1 0 .9 8 9 2 .1 4 ( 1 0 .9 8 ) 7 8 .4 / k m o lD A D B DM M x M x k g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1. 0 0C 時塔頂氣體上升的焓 QV 塔頂以 0176。為基準(zhǔn)， Q C 2 5 2 1 5 3 . 1 8 0 . 2 82 5 2 4 4 1 . 9 7 8 . 4 1 1 8 4 1 5 8 5 . 4 4 /V p D D DV t V r M k J h? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? RQ 此為泡點回流 ,查 txy圖查得此時組成下泡點 tD,用內(nèi)插法求得回流液組成下的 39。Dt 查的 039。 ? 此溫度下 : PAC = / ( )kJ kmol k? PBC = / ( )kJ kmol k? ( 1 ) 1 5 3 .1 0 .9 8 1 8 1 .8 ( 1 0 .9 8 ) 1 5 3 .7 k J/( k m o l k )P A D P B DCP C x C x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 回流液組成與塔 頂組成相同 C 39。 8 0 .2 8 1 5 3 .7 8 0 .2 8 9 9 0 5 7 7 .8 1 /R p DQ L t k J h? ? ? ? ? ? ? 3. 塔頂餾出液的焓 QD 因餾出口與回流口組成一樣，則： C kJ/ ( km ol k)Q C /pD p DD t k J h??? ? ? ? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 19 4. 冷凝器消耗的焓 QC Q Q 1 1 8 4 1 5 8 5 .4 4 9 9 0 5 7 7 .8 1 3 4 8 3 3 0 .9 9 1 0 5 0 2 6 7 6 . 6 4 /C V R DQ Q k J h? ? ? ? ? ? ? 口的焓 FQ tF 溫度下 。 21 5 6 .4 k J/( k m o l k )1 8 5 .8 k J/( k m o l k )C ( 1 ) 1 5 6 .4 0 .4 4 1 8 5 .8 ( 1 0 .4 4 ) 1 7 2 .8 6 k J/( k m o l k )PAPp P A F P B FCCC x C x??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 所以 C t 6 4 .6 3 1 7 2 .8 6 9 3 .3 1 1 0 4 2 4 7 8 .0 1 /F p FQ F k J h? ? ? ? ? ? ? 6. 塔底殘液的焓 WQ C t 3 6 .4 0 1 7 2 .8 6 1 1 5 .8 6 7 2 9 0 0 3 .1 7 /W p WQ W k J h? ? ? ? ? ? ? 7. 再沸器 BQ 塔釜熱損失為 10%則 ?? 設(shè)再沸器損失能量 。 0 .1 QB B F C W DQ Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? ?損 損， 加熱器實際熱負荷 0 . 9 Q 1 0 5 0 2 6 7 6 . 6 4 7 2 9 0 0 3 . 1 7 3 4 8 3 3 0 . 9 9 1 0 4 2 4 7 8 . 0 /B C W D FQ Q Q Qk J h? ? ? ? ? ? ? ?? /BQ kJ h? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 20 第四節(jié) 板式塔板主要尺寸的設(shè)計計算 塔的有效高度和板間距的初選 精餾塔的有效高度計算 精餾段有效高度為 1 (1 0 1 ) (1 2 1 ) 0 .4 0 .4 4THmZ ? ? ? ? ? ? 提餾段有效高度為 22( 1 ) (16 1 ) 6TN H mZ ? ? ? ? ? ? 在塔體的人孔處，應(yīng)采用較大的板間距，一般不低于 600mm 取其高度為 所以精餾塔的有效高度為 12 3 6 3 Z Z? ? ? ? ? ? ? ? ?m 板間距的 初選 由 , 2 , 2m a x ,2Lm V mVmuC??? ??? 式中 ()20mCC ?? ， 20C 可由史密斯關(guān)聯(lián)圖 51 查的 圖中橫坐標(biāo)參數(shù) 11, 2 , 2 22, 2 , 20 .0 0 2 0 5 8 1 0 .3 5( ) ( ) ( ) ( ) 0 .0 4 3 80 .7 9 3 2 .8 5SLSVLV ?? ? ? ? 常用板間距有 300,350,400,450