【文章內(nèi)容簡介】 6 7 . 3 3 4 6 7 . 3 3l g 0 . 2 9 5 5 /8 5 . 9 2 7 3 . 1 5 2 5 5 . 2 4LL m p a s????? ? ? ?? 2 ?當(dāng) ℃時， , 2 , 24 6 7 . 3 3 4 6 7 . 3 3l g 0 . 2 6 3 7 /1 0 0 . 0 9 5 2 7 3 . 1 5 2 5 5 . 2 4LL m p a s????? ? ? ?? 又精餾段的液相組成：1 0 . 9 8 0 . 5 0 0 . 7 422DFxxx ? ?? ? ? 提餾段的液相組成： F2 0 . 5 0 . 0 3 0 . 2 6 522Wxxx ? ?? ? ? ?精餾段的平均液相粘度： ? ? ? ?, 1 , 1 1 , 1 11 0 .7 4 0 .2 5 4 1 0 .7 4 0 .2 9 5 5 0 .2 6 4 8 m /L L A L Bx x p a s? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 提餾段的平均液相粘度： ? ? ? ?, 2 , 2 1 , 2 21 0 .2 9 1 0 .2 6 5 0 .2 6 3 7 1 0 .2 6 5 0 .2 7 0 9 m /L L A L Bx x p a s? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?精餾段的板效率 ? ? ? ?0 . 2 4 5 0 . 2 4 5, 1 1 10 .4 9 0 .4 9 2 .5 9 0 5 0 .2 6 4 8 0 .5 3 7TLEa ? ??? ? ? ? ? ? ? 提餾段的板效率 ? ? ? ?0 . 2 4 5 0 . 2 4 5, 2 2 20 .4 9 0 .4 9 2 .4 7 0 .2 7 0 9 0 .5 4 1TLEa ?? ? ? ? ? ? ? 138 實際板數(shù)的計算及全塔效率的計算 ? ?? ?T,1T,28 15E 0 .5 3 78 15E 0 .5 4 1PTPTNNNN????精精提提＝ 塊＝ 塊 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 12 ?全塔所需實際塔板數(shù)： ? ?PN 15 15 30P PNN??提精 ＋ ＝ ＝ 塊，實際加料板為第 17塊板 . 167。 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 操作壓力計算 塔頂壓強(qiáng) DP =， 每層塔板壓降 Δ P=， 進(jìn)料板壓力 FP =+150 .7=， 塔底壓力 WP =+300 .7= 精餾段平均操作壓強(qiáng) Pm=(+)/2= 提餾段平均操作壓強(qiáng) pm’ =(+)/2= 全塔平均操作壓力 1 0 6 . 5 5 1 1 7 . 0 5 1 1 1 . 82p K P a??? 液相平均表面張力計算 液相平均表面張力計算依公式 Lm? = ii???? 計算 表 28 液體表面張力 ? [1] 溫度 t ，℃ 80 90 100 110 120 A?苯 mN/m B?甲 苯 mN/m 用內(nèi)插法求 D F Wt t t、 、 下苯，甲苯的表面張力。 Dt =℃ 9 0 8 0 8 0 . 4 8 0 , 2 1 . 6 4 4 9 /2 0 . 5 9 2 1 . 6 9 2 1 . 6 9 BDBD m N m?????? 9 0 8 0 8 0 . 4 8 0 , 2 1 . 2 2 0 4 /2 0 . 0 6 2 1 . 2 7 2 1 . 2 7 ADAD m N m?????? ? ? ? ?1 2 1 .2 2 0 4 0 .9 8 2 1 .6 4 1 0 .9 8 2 1 .2 2 8 8 /L D m A D D B D Dx x m N m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? Ft =℃， 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 13 1 0 0 9 0 9 1 . 4 9 0 , 1 9 . 8 9 0 6 /1 8 . 8 5 2 0 . 0 6 2 0 . 0 6 AFAF m N m?????? 1 0 0 9 0 9 1 . 4 9 0 , 2 0 . 4 9 9 /1 9 . 9 4 2 0 . 5 9 2 0 . 5 9 BFBF m N m?????? ? ? ? ?1 1 9 .8 9 0 6 0 .5 2 0 .4 9 9 1 0 .5 2 0 .1 9 4 8 /L F m A F F B F Fx x m N m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? Wt = ℃， 1 1 0 1 0 0 1 0 8 . 7 9 1 0 0 , 1 7 . 8 0 4 /1 7 . 6 6 1 8 . 8 5 1 8 . 8 5 AWAW m N m?????? 1 1 0 1 0 0 1 0 8 . 7 9 1 0 0 , 1 8 . 5 9 5 1 /1 8 . 4 1 1 9 . 9 4 1 9 . 9 4 BWBW m N m?????? ? ? ? ?1 1 7 .8 0 4 0 .0 3 1 8 .5 9 5 1 1 0 .0 3 1 8 .5 7 1 4 /L W m A W W B W Wx x m N m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 精餾段液相平均表面張力 : ? ?1 ( ) / 2 2 1 .2 2 8 8 2 0 .1 9 4 8 / 2 2 0 .7 1 1 8 /L m L D m L F m m N m? ? ?? ? ? ? ? 提餾段液相平均表面張力： ? ?2 ( ) / 2 2 0 .1 9 4 8 1 8 .5 7 1 4 / 2 1 9 .3 8 3 1 /L m L F m L W m m N m? ? ?? ? ? ? ? 熱量衡算 選用飽和水蒸氣，溫度 140℃，工程大氣壓為 . 原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道，飽和水蒸氣冷凝放熱值大，而水蒸氣壓力越高冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)減小，但蒸汽壓力不宜過高。 熱量衡算： 由上面知道塔頂溫 Dt =℃， Wt =108.℃， Ft =℃ 由不同溫度下苯和甲苯的摩爾汽化熱公式： Cp=a+bT+cT2 查表得，對于苯， a=,b=,c= 對于甲苯， a=,b=,c= 求得在 Dt 、 Ft 、 wt 下的苯和甲苯的汽化熱（單位： / ( )kJ kmol K? ）， 1 pC 和 2pC 分別代表苯和甲苯的汽化熱。 tD=℃ 1 ? / ( )kJ kmol K? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 14 2 ? / ( )kJ kmol K? 12 (1 )pD p D p DC C x C x? ? ? ? ?/ ( )kJ kmol K? = / ( )kJ kmol K? ： tW=℃ 1 ? / ( )kJ kmol K? ； 2 ? / ( )kJ kmol K? 12 (1 )pW p W p WC C x C x? ? ? ? ? = / ( )kJ kmol K? Ft =℃： 1 ? / ( )kJ kmol K? 2 ? / ( )kJ kmol K? 12(1 )P P F P FC C x C x? ? ? ? = / ( )kJ kmol K? Dt =℃ : 1 393 .776 /r KJ Kg? 2 379 .625 /r KJ Kg? 12 (1 )DDr r x r x? ? ? ? ? = 39 3. 77 6 0. 98 37 9. 62 5 (1 0. 98 )? ? ? ? = 塔頂 12(1 )D DDM M x M x? ? ? ? = (1 )? ? ? ? /kg kmol? （ 1） 0℃時塔頂氣體上升的焓 VQ 塔頂以 0℃為基準(zhǔn)， DpDVDQ V C t V M?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? /K J h? （ 2）回流液的焓 RQ 此 為泡點(diǎn)回流，據(jù) t x y?? 圖查得此時組成下的泡點(diǎn) Dt ，用內(nèi)插法求得回流液組成下的 39。Dt =℃ ,在此溫度下： 1 ? / ( )kJ kmol K? 2 ? / ( )kJ kmol K? 12 (1 )p p D p DC C x C x? ? ? ? ? = (1 )? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 15 = / ( )kJ kmol K? 回流液組成與塔頂組成相同 4 9 .7 9 9 9 .7 9 8 0 .4 3 9 9 4 7 0 .9 5D D DQ L Cp t? ? ? ? ? ? ? （ 3）塔頂餾出液的焓 DQ 因餾出口與回流口組成一樣，所以 10 2 / ( )pC kJ km ol K?? 29 .6 8 99 .8 36 5 80 .6 23 88 29 .6 74 /R P DQ D C t KJ h?? ? ? ? ? ? ? （ 4）冷凝器消耗的焓 CQ 1/C V R DQ Q Q Q k J h? ? ? ? ? ? ? （ 5）進(jìn)料口的焓 FQ 55 11 5. 09 91 .4 57 85 57 .4 3 /FF P FQ F C t KJ h? ? ? ? ? ? ? （ 6）塔底殘留液的焓 2 7 .7 9 1 3 1 .9 6 1 0 8 .7 9 3 9 8 9 5 1 .2 5 0 2 /W P W WQ W C t KJ h? ? ? ? ? ? ? （ 7）再沸器 BQ （全塔范圍列衡算式） 塔釜熱損失為 10% ，則 ?? 設(shè)再沸器損失能量 Q 損 BQ? ， B F C W DQ Q Q Q Q Q? ? ? ? ?損 加熱器實際熱負(fù)荷 B C W D FQ Q Q Q Q? ? ? ? /kJ h? /BQ kJ h? 表格 15 熱量衡算表 項目 進(jìn)料 冷凝器 塔頂餾出液 塔底殘液 再沸器 平均比熱 kJ/() 熱量 kJ/h 213 平均摩爾質(zhì)量的計算 塔頂平均摩爾質(zhì)量的計算 由 1 ?? , 1 ? 可知： ? ? ? ?11 1 0 .9 8 7 8 .1 1 1 0 .9 8 9 2 .1 4 7 8 .3 9 /V D m A BM y M y M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?11 1 0 .9 5 1 1 7 8 .1 1 1 0 .9 5 1 1 9 2 .1 4 7 8 .8 /L D m A BM x M x M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? 進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量的計算 由 ? ， ? 可知： 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 16 ? ? ? ?1 0 .6 3 8 0 7 8 .1 1 1 0 .6 3 8 0 9 2 .1 4 8 3 .1 9 /V F m F A F BM y M y M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 0 .5 7 8 .1 1 1 0 .5 9 2 .1 4 8 5 .1 3 /L F m F A F BM x M x M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? 塔釜平均摩爾質(zhì)量的 計算 由 ? ,由相平衡方程得 : ? ? ? ? ?1 0 .6 9 7 7 8 .1 1 1 0 .6 9 7 9 2 .1 4 8 2 .3 6 /V wm w A w BM y M y M