【文章內(nèi)容簡介】 9Fx C H ??? 丙烷進料摩爾組成： 38 1 0 .9 3 0 6 0 .0 6 9 4Fx C H ? ? ? 丙烯塔頂摩爾組成： 38 0. 99 60 / 42 .0 8 . 99 60 / 42 .0 8 0. 00 4 / 44 .0 9Dx C H ??? 丙烷塔頂摩爾組成： 38 1 0 .9 9 6 2 0 .0 0 3 8Dx C H ? ? ? 丙烯塔釜摩爾組成： 36 0 .1 5 2 0 / 4 2 .0 8 0 .1 5 8 10 .1 5 2 0 / 4 2 .0 8 0 .8 4 8 0 / 4 4 .0 9wx C H ??? 丙烷塔釜摩爾組成： 38 1 0 .1 5 8 1 0 .8 4 1 9Fx C H ? ? ? 同理，計算得各組分的摩爾分數(shù)如表 所示。 表 各組分的摩爾分數(shù) 進料 塔頂產(chǎn)品 塔釜液 丙烯 丙烷 共計 （ 2）計算進料量和塔底產(chǎn)品量 項 目 組 分 項 目 組 分 西北大學?？飘厴I(yè)論文（設計） 7 根據(jù)進料、塔頂產(chǎn)量和塔底產(chǎn)量的關系有： ? FDF D WF x D x W x???? ? ? ? ? （ ） 已知： 6750 /D kg h? 則 ： ? 6750 ??? ? ? ? ? 解得： kg h? 6 7 5 0 5 7 3 . 1 2 9 7 7 3 2 3 . 1 2 9 7F k g h? ? ? 式中 Fx —— 原料液易揮發(fā)組分的質(zhì)量 分數(shù)； Dx —— 餾出液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量 分數(shù)； Wx —— 釜殘液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量 分數(shù)。 物料衡算計算結(jié)果見表 表 物料衡算 組分 36CH 38CH 共計 相對分子質(zhì)量 進料 kgh 質(zhì)量分數(shù) /% 100 /kmol h 摩爾分數(shù) /% 塔頂 kgh 6723 27 6750 質(zhì)量分數(shù) /% 100 /kmol h 摩爾分數(shù) /% 100 塔釜 kgh 質(zhì)量分數(shù) /% 100 kmolh 摩爾分數(shù) /% 100 塔溫的確定 確定進料溫度 操作壓力為 MP? （絕對壓力） 假設：泡點進料，溫度 為 45C? ,依 T .P 查 參考資料 1，圖 144 得到平衡常數(shù) k 值。 西北大學?？飘厴I(yè)論文（設計） 8 因為 1iikx ??? 所以 確定進料溫度為 45C? ，進料組成的 iikx值 確定塔頂溫度 假設：塔頂露點溫度為 44C? ，同理查 參考資料 1，圖 144得 k 值。 塔頂物料組成的 /iiyk值見表 。 表 進料組成的 iikx值 進料 ix ik iikx 36CH 38CH 共計 表 塔頂物料組成的 /iiyk值 塔頂物 料 iixy? ik iiiiyxkk? 36CH 38CH 共計 因為 1iiyk ??? 所以 確定塔頂溫度為 44C? ，塔頂物料組成的 iiyk值見表 。 確定塔釜溫度 假設：塔釜溫度為 50℃ ，查 參考資料 1，圖 135 得 k 值。 因為 ?? 誤差超過 2% ，說明假設的溫度過高。 再假設：塔釜溫度為 49℃ ，查 參考資料 1，圖 135得 k 值。 因為 1iikx ??? 所以 ： 確定塔釜溫度為 49℃ ,計算過程數(shù)據(jù)見表 、表 。 表 塔釜溫度計算過程數(shù)據(jù) （一） 塔釜物料 ix ik iikx 36CH 38CH 共計 西北大學?？飘厴I(yè)論文（設計） 9 表 塔釜溫度計算過程數(shù)據(jù) （二） 塔釜物料 ix ik iikx 36CH 38CH 1， 00 共計 西北大學?？飘厴I(yè)論文（設計） 10 3 精餾塔板數(shù)及塔徑的計算 塔板數(shù)的計算 最小回流比的計算 （ 1）求相對揮發(fā)度 ij? 查 參考資料 6,66 頁式（ 718） iiiijj jjyxky kx? ?? （ ） 計算舉例： 丙烯 44 ?℃ 49 ?℃ 4 4 4 9 1 . 0 1 . 1 2 1 . 0 4 7 7ik k k? ? ? ?℃ ℃ 丙 烷 44 ?℃ 49 ?℃ 4 4 4 9 0 . 8 8 0 . 9 9 0 . 9 3 8 0jk k k? ? ? ?℃ ℃ 其相對揮發(fā)度為 1 .0 4 7 7 1 .1 1 7 00 .9 3 8 0iij jkk? ? ? ? 相對揮發(fā)度見表 表 相對揮發(fā)度見 組分 44k℃ k49℃ 44 49kk℃ ℃ ij? 丙烯 丙烷 （ 2）求最小回流比 查 參考資料 6,87 頁式（ 740） 因為是泡點進料 06qFxx?? ? ? ? 塔頂丙烯 丙烷的相對揮發(fā)度 ： ? ? 塔釜丙烯 丙烷的相對揮發(fā)度 ： ? ? 進料丙烯 丙烷的相對揮發(fā)度 ： F? ?? 平均相對揮發(fā)度 ： 1 . 1 1 3 6 1 . 1 2 1 . 1 1 6 8m D W? ? ?? ? ? ? 西北大學專科畢業(yè)論文（設計） 11 由相平衡方程式 ? ? 1 .1 1 6 8 0 .9 3 0 6 0 .9 3 7 41 1 1 0 .1 1 6 8 0 .9 3 0 6mqq xy x?? ?? ? ?? ? ? ? 最小回流比 ? ?minR ： m in 0. 99 62 0. 93 74 . 93 74 0. 93 06DqqqxyR yx? ?? ? ??? 計算最少理論板數(shù) m i n1 0 . 9 9 6 2 1 0 . 1 5 8 1lg lg1 1 0 . 9 9 6 2 0 . 1 5 8 11 1 6 4 . 5 5 9 0l g l g 1 . 1 1 6 8WDDWmxxxxN??? ???? ? ? ? ?? ? ? ??? ????? ? ? ???? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 塔板數(shù)和實際回流比的確定 取回流比 15R? 由 m in 1 5 8 .6 4 7 1 0 .3 9 7 11 1 5 1RRR? ?????. 查 參考資料 2,107 頁 吉 利 蘭 聯(lián) 圖 得min ? ?? 解得實際塔板數(shù) ? 其余實際塔板數(shù)的確定見表 。 表 實際塔板數(shù)的確定 R min1RRR?? min2NNN?? TN R min1RRR?? min2NNN?? N 13 15 14 16 016 由上表可見，當 ~15R? 之間時塔板數(shù)變化為最慢，所以 ? 塊 。 取實際塔板數(shù) 100N? 塊 計算板效率，查 參考資料 2,109 頁式（ 653） 7 8 .9 51 0 0 % 1 0 0 % 7 8 .9 5 %100TT NE N? ? ? ? ? （ ） 式中 TE —— 塔板效率； TN —— 理論塔板數(shù)，塊； N —— 實際塔板數(shù)，塊。 確定進料位置 因為 ` 1 . 1 1 3 6 1 . 1 1 1 1 1 . 1 1 2 3m D F? ? ?? ? ? ? ? 西北大學?？飘厴I(yè)論文（設計） 12 1 0 . 9 9 6 2 1 0 . 9 3 0 6lg lg1 1 0 . 9 9 6 2 0 . 9 3 0 6` 1 1 2 6 . 9 3l g ` l g 1 . 1 1 2 3DFDFmmxxxxN???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 已查得 m in 1RRR? ?? min` ? ?? 由此解得 ： 34N ??層（不包 括進料板），故進料板為塔頂數(shù)起的第34層理論板處。 全塔熱量衡算 冷凝器的熱量衡算 按 參考資料 6,31 頁式（ 627） ? ?? ?? ?? ?1P V D LDV D i viLD i LiQ R H H DH y H H VH x H H L? ? ?? ? ?? ? ???混 合混 合 （ ） 式中 P