【文章內(nèi)容簡介】 D+W （） =D+W/kmolh （）FDWxx?? =D +W ??聯(lián)立解得 W= /kolh D= m第 節(jié) 精餾裝置的熱量衡算 冷凝器冷凝器熱負荷為： （）(1)()()CVLVLQRDII?????由于塔頂流出液幾乎為甲醇，可按純甲醇的摩爾焓計算，若回流在飽和溫度下進入塔內(nèi)，則, （）VLIr查 XY 圖，當 = 時，泡點溫度為 65℃，查的該溫度下汽化潛熱為 DX610 /kJmol故 r=610 =?/kJmol所以 V r （）CQ? V r = =???610/kJh由于冷卻水進出冷凝器的溫度分別為 25℃及 35℃，所以冷卻水消耗量為： （）21()CPWt??()47(5)CPQWt????50?/kgh 再沸器再沸器熱負荷為： （）39。39。()BVLQI??同樣，釜液為甲醇溶液，古其焓可以按甲醇的摩爾焓計算 39。39。39。VLIr??查圖， = 時，泡點溫度為 ℃，查的該溫度下得汽化潛熱為：WX=675 =2162739。?/kJmol所以， = 21627=39。r?610/kJh查的水的汽化潛熱為： 11785 g ()BQWr? =BQWhr???/kJh第 3 章 塔板數(shù)的確定第 節(jié) 最小回流比及操作回流比 揮發(fā)度計算由于甲醇水溶液屬于理想物系，則甲醇水溶液的 txy 表得：表 甲醇水物系的氣液平衡相圖數(shù)據(jù)如下：溫度/℃ 甲醇水的取 t=℃ 時計算相對揮發(fā)度 ()Aypx?? ???akP ()Apy? apyk?? ()1ABxp???? apxkP????? ()(1)BAPx??? (1)(????ak ())BAx ()..BAx? ()ABpxaP ??? 求最小回流比及操作回流比 ? ()1()qqaxy?? ()()qqaxy????故最小回流比為： ()minDqxyR?? ??.?? 求精餾塔的氣液相負荷L=R D= = ?/kmolhV=(R+1) D=(1+) = ?/l =+1 = 39。LFq??= =39。V/kolh 求操作線方程精餾段操作線方程 ()DLyxV??39。???提留段操作線方程 ()39。39。39。39。WLyxV?? 39。39。 39。 39。39。39。 xV??? ? 第 節(jié) 逐板法求理論塔板層數(shù)由于進料采用泡點進料，則： =1yDx ()()ya??? 代入 ? 11()yxa???()y???解得： =代入 ?解得： = 代入 22(1)yxa??()y??? 解得 =同理解得， = 。 == 。 == 。 = 5Fx?= 代入 解得， = 39。5 39。 39。??39。6y代入 39。639。 39。6()xa?39。639。 39。()y?? 解得， =39。6同理解得， = 。 = 39。7y39。7x= 。 =39。839。8= 。 =39。9y39。9x= 。 =39。1039。10= 。 =39。y39。x39。1xW求解的結(jié)果為：總理論塔板數(shù)： =11 塊（包括再沸器）TN理論進料板數(shù) ： =5 塊F第 節(jié) 實際板層數(shù)的求解精餾段實際板層數(shù)： 塊4852%N?精提留段實際板層數(shù)： 塊71提 （）TPE實際塔板數(shù)： 塊125%TPN?第 4 章 精餾塔的工藝條件及有關物性數(shù)據(jù)計算第 節(jié) 精餾段的計算 操作壓力計算塔頂操作壓力： =每層塔板壓降： △P=進料板壓力： =+ 9=?kPa精餾段平均壓力： = (+)/2=()/2mD??kPa 操作溫度計算依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中甲醇水溶液的飽和蒸汽壓由安托尼方程計算，計算過程略。計算結(jié)果如下， 塔頂溫度 =65℃Dt進料板溫度 =℃F精餾段平均溫度 =（65+ ）/2=℃()/2mDFtt?? 平均摩爾質(zhì)量計算塔頂?shù)钠骄栙|(zhì)量計算由 查平衡曲線的 =?1x= +（） =??/kgmol= +（） =進料板平均摩爾質(zhì)量計算由逐板理論的 = 查平衡曲線的 = Fx= +（） =??/kgmol= +（） =精餾段的平均摩爾質(zhì)量：=（ + ）/2=（+）/2= /kgol=( + )/2=(+)/2= m 平均密度計算（1） 氣相平均密度由理想氣體狀態(tài)方程計算： ()mVPMRT?? (75)mVPMRT????3/kg（1） 液相平均密度計算液相平均密度由下式計算= ()?塔頂液相平均密度計算由， =65℃ ， C=95%Dt= 95%=??3/kgm進料板液相平均密度計算=℃ C =40%Ft= 40%= 3/kg精餾段液相平均密度計算為=（ + ）/2=（+）/2=?LDm 3/m 液相平均表面張力計算液相平均表面張力由下式計算，即 ()Lmix???塔頂液相平均表面張力的計算由， =65℃ ，查手冊得 = = A/NmB?/Nm= +() =???進料液相平均表面張力計算=℃ 查手冊得， = = A?/B/= +（） = /N精餾段液相平均表面張力為=（ + ）/2=?DLFm/N 液相平均黏度計算液相平均黏度由下式計算㏒ 10 ㏒ 10 ()??ixLm?i塔頂液相平均黏度由下式計算由 =65℃ 查手冊得 = = Dt ??.mPas= +() lg?LDm?()lg?()lg解得， =進料板液相平均黏度的計算=℃ 查手冊得 = = A?.mPas??.mPas= +（）lg?Lm?()lg?(03817)lg解得， =精餾段平均黏度：=（ + ）/2=（+）/2=?LmDLFm .mPas第 節(jié) 提餾段的計算 操作壓力 塔頂操作壓力 = DPka每層塔板壓降： △P=進料板壓力： =+ 9=?kPa塔釜的操作壓力 =+ 15=提留段的操作壓力 =( + )/2=(+)/2=39。mFWkPa 操作溫度的確定 依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中甲醇水的飽和蒸汽壓有安托尼方程計算，計算過程略，計算結(jié)果如下：塔底溫度 =℃ Wt進料溫度 =℃F提留段平均溫度 =（+）/2=℃39。mt 平均摩爾質(zhì)量的計算塔釜平均摩爾質(zhì)量的計算由逐板法理論的， = 查平衡曲線得， = Wy Wx所以， = +（） =??/kgmol = +() =由逐板理論的 = 查平衡曲線的 = Fx= +（） =??/kgmol= +（） =提餾段平均摩爾質(zhì)量計算：=（ + ）/2=（+）/2=39。VmFVWm /kgol=( + )/2=(+)/2=39。LL /ml 平均密度得計算氣相平均密度的計算有理想氣體狀態(tài)方程得， 39。39。39。 39。 ()mVMRT???????????3/kgm液相平均密度的計算液相平均密度由下式計算：C39。Lm?????????????t塔釜液相密度的計算：由 =℃ C=%39。Wt=39。Lm??????????????????進料板液相平均密度計算 =℃ C =40%Ft= 40%=39。LFm 3/k提留段液相平均密度為：=（ + ）/2=(+)/2=39。L?39。F39。LWm3/gm 液相平均表面張力的計算液相平均表面張力由下式計算 即，39。39。Lmix???塔釜液相平均表面張力的計算：由 = ℃ 查手冊得， = = 39。Wt 39。A?/mN39。B?/mN= +() =39。Lm???進料液相平均表面張力計算=℃ 查手冊得， = =39。Ft 39。A?/39。B?/= +（） =39。Lm???/mN提留段平均表面張力為=（ + ）/2=(+)/2=39。L39。F39。LWm / 液相平均粘度的計算液相平均黏度由下式計算， 即 39。 39。lgLmix???l塔釜液相平均黏度 = ℃ 查手冊得 = = 39。Wt 39。39。B?.mPas= +() 39。LWm?lg?lg()?l()解得， =39。 Pas進料板液相平均黏度的計算=℃ 查手冊得 = =39。Ft 39。A?.mPas39。B?.mPas= +（）39。Lm?lg?()lg?(03817)lg解得， =39。FPas提餾段液相平均黏度為：=（ + ）/2=(+)/2=39。Lm?39。F39。LWm .mPas第 5 章 塔體工藝尺寸計算第 節(jié) 精餾段的計算 精餾段塔徑的計算精餾段的氣、液相體積流率計算為 （）360VmSM??? ./36036VmSMs??? （）360Lm?? ???由： （）max/LVC????式中 C 由上式計算，其中的 査取，圖的橫坐標為：20 1/2 1/????????????????取板截距 =450 ，板上液層高度 =80 則，THmLhm??由史密斯查圖的， = 20C/smax ???????取安全系數(shù)為 ，.? （）4SVD??? ????按標準塔徑圓整后為：D=塔截面積為： （）24TAD?? ????實際空塔氣速為：