【文章內容簡介】 n ??????? pppxy yx 操作 回流比為： R=()Rmin。 取回流比為 R=2Rmin= y溫度 /℃ x y 溫度 /℃ x y 1 1 55 40 60 45 65 50 0 0 11 進料液量、釜殘液量及加熱蒸汽量的計算 塔頂產品產量：要求年產量 萬頓，出去每年的設備維護及放假時間，每年按 300 天的工作日計算，連續(xù)操作，每天 24 小時，日產量為 頓所以塔頂?shù)牧髁繛椋?hk m olD / 3 ?? ?? 由全塔的物料衡算方程可寫出： DRVVWxDxFxWDFWDf)1(39。 ??????? 解得： F= W= V=hk mo lRDL / ???? ? ? hk m o lDRV / ?????hk m o lFLqFLL / 3 36 6 2 0 4 ???????? hk m o lVFVV /)1q( ?????? 理論塔板層數(shù)的確定 精餾段操作線方程： ??????? nDnn xRxxR Ry 提餾段操作線方程： )1()1(39。 ????????? FD WDFD WF xx xxqxx xxRR 12 39。39。39。1 ?????? mwmn xxRxRRy q 線方程： x= fx = 相對揮發(fā)度計算： 88?????????????????? 相平衡公式：yyxxxyy )1(11 ??????? ??? 理論板的計算： fDxxyxyxyxxy???? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????44332211相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線相平衡 由計算知第 4 板為加料板。 Wxxyxyxyxyxyyx???? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ??998877665554相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線 得：因 總理論板為 9（包括蒸餾釜），精餾段理論板數(shù)為 3，第 4 板為進料板 全 塔效率的估算 由表 1 數(shù)據(jù)可得理想混合溶液的 tyx 圖： 13 溫度t/℃正戊烷的摩爾分數(shù)，x或y圖2x W x Fx D由圖 2 得：塔頂?shù)臏囟?tD=℃ 進料口處的溫度 tF=℃ 塔釜溫度 tW=℃ 精餾段平均溫度 ct ?? 提餾段平均溫度 ct ?? 因此全塔平均溫度為： Ctttt WDFm ???????? 查數(shù)據(jù)得 ： t=50℃時，μ A= s，μ B= mPa s t=60℃時，μ A= s，μ B= mPa s 因此 tm=℃時，μ A= s，μ B= mPa s 因為： L i Lix???? 所以 μ LF= + = mPa s μ LD= + = mPa s μ LW= + = mPa s 全塔液體的平均黏度： 14 μ Lm =（ μ LF+μ LD +μ LW） /3=（ ++） /3= mPa s 所以全塔效率為： )( )( ???? ?LmE ?? 實際塔板數(shù) PN 精餾段實際塔板數(shù) N 實 =3/=≈ 6 提餾段實際塔板數(shù) N 實 =6/=≈ 11 因 此，總實際塔板數(shù)為 N 實 =6+11=17 四、工藝計算 操作壓力 塔頂操作壓力 k P appp D 0 0 1 ????? 表當?shù)? 每層塔板壓降 kPap ?? 進料板壓力 0 0 5 kpp F ???? 精餾段平均壓力 (+)/2= kPa 塔底操作壓力 39。?FP 1 0 939。w PP ???? 提餾段平均壓力 k P )(2 ???mP 15 平均摩爾質量 塔頂氣、液混合物平均摩爾質量：由 xD=y1= 和相平衡方程yyx )1( ??? ??，得 x1= MVDm= + = kg/kmol MLDm= + =進料板氣、液混合物平衡摩爾質量：得 yF=， xF= MVFm= + = kg/kmol MLFm= + = kg/kmol 精餾段氣、液混合物平均摩爾質量： MVm=（ +） /2= kg/kmol MLm=（ +） /2=提餾段氣、液相混合物平均摩爾質量：由 ?? x 得 XD= 時， ?D 。 MVDm= + = kg/kmol MLDm= + = kg/kmol 精餾段氣、液混合物平均摩爾質量： MV180。m=（ +） /2= kg/kmol ML180。m=（ +） /2= 平均密度 （ 1） 氣相平均密度 由理想氣體狀態(tài)方程計算，即 16 ??mVmmVm RTMp? ? ? 3/ mkg??? ? （ 2）液相平 均密度 液相平均密度計算公式： ?? iim W ??1 表 41 各組分的液相密度與溫度的關系 溫度（℃） 正戊烷（ kg/m3） 正己烷（ kg/m3） 0 10 20 30 616 40 50 60 620 70 80 90 100 535 由表 41 圖 42 正戊烷密度與溫度的關系圖 17 /kg/m310020030040050060070020 40 60 80 100 120溫度/ oCt D=D= f =t f =t W =W =0 圖 43 正己烷密度與溫度的關系圖 / k g / m 31 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 020 40 60 80 1 0 0 1 2 0溫度/ oCt D= 3 8 . 1 6D= 6 3 9 . 8 6 1f = 6 3 3 . 1 2 6t f = 4 5 . 7 3t W = 6 6 . 2 5W = 6 1 3 . 8 8 30 ① 塔頂液相平均密度 塔頂溫度： ?Dt ℃ 由圖 42,43 可得： 3/ mkgA ?? 3/ mkgB ?? 3, /1 mkgDmL ???? 18 ② 進料板液相平均密度 進料板溫度： tF=℃ 由圖 42,43 可得： 3/ mkgA ?? 3/ mkgB ?? 進料板液相的質量分數(shù)為 ?AW 3, /1 mFmL ???? 精餾段液相平均濃度為 ρ Lm=（ +） /2=同理可得：塔頂 液相密度 D? ： kg/m3 塔釜液相密度 W? ： 3/mkg 加料板液相密度 f? ： 3/mkg 料液平均密度 l? ： 3/mkg 精餾段平均密度 1? ： 3/mkg 提餾段平均密度 2? ： 3/mkg 全塔平均密度 ? ： 3/mkg 液相表面平均張力的計算 液相平均表面張力計算公式： σ Lm=? iix? 各段表面張力： ? ? 2/fD1 ??? ?? ? ? 2/W2 f??? ?? 19 表 42 各組分的表面張力與溫度的關系 溫度（ ℃ ） 正戊 烷（ mN/ ） 正己烷（ mN/ ） 0 10 20 16 30 17 40 50 60 14 70 80 12 90 100 由表 42 得 圖 43 正戊烷表面張力與溫度的關系圖 20 40 60 80 100溫度/5101520張力/ m0t W=t f=t D= 圖 44 正己烷表面張力與溫度的關系圖 20 20 40 60 80 100溫度/5101520張力/ m0t W=t f=t D= ① 塔頂液相平均表面張力： 塔頂溫度： ?Dt ℃ 由圖 44,45 可得： A? = ? =DmL,? = + = mN/m ② 進料板液相平均表面張力： 進料板溫度： ?Ft ℃ A? = mN/m B? = mN/m FmL,? = + = mN/m 精餾段液相平均表面張力為 Lm? =（ +） /2=同理可得：塔頂 液相 表面張力： mN/m 塔釜液相 表面張力 ： nN/m 加料板液相 表面張力 ： 料液平均 表面張力 ： 精餾段平均 表面張力 ： mN/m 提餾段平均 表面張力 ： mN/m 21 全塔平均表面張力： mN/m 物性數(shù)據(jù)總匯 表 43 物性數(shù)據(jù)匯總表 T （℃） ρ