【文章內(nèi)容簡介】 ? ? 塔釜丙烯 丙烷的相對揮發(fā)度 ： ? ? 進(jìn)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(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(jì)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(shí)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(shí)際塔板數(shù) ? 其余實(shí)際塔板數(shù)的確定見表 。 表 實(shí)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(dāng) ~15R? 之間時(shí)塔板數(shù)變化為最慢，所以 ? 塊 。 取實(shí)際塔板數(shù) 100N? 塊 計(jì)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(shí)際塔板數(shù)，塊。 確定進(jìn)料位置 因?yàn)? ` 1 . 1 1 3 6 1 . 1 1 1 1 1 . 1 1 2 3m D F? ? ?? ? ? ? ? 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(jìn)料板），故進(jìn)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 PQ —— 冷凝器的熱負(fù)荷， /kcal h ； VDH —— 每千克塔頂蒸汽的焓， /kcal kg ； LDH —— 每千克塔頂液產(chǎn)品的焓， /kcal kg ； ViH —— 每千克氣相純組分 i 的焓， /kcal kg ； LiH —— 每千克液相純組分 i 的焓， /kcal kg ； H?混 合 —— 混合熱。 ? ? 0VH??混 合 ? ? 0LH??混 合 查 參考資料 11.， 158~159 頁圖 104，圖 105得 丙烯 kcal kg? kcal kg? 丙烷 kcal kg? 29LiH kcal kg? 1 6 8 . 5 0 . 9 9 6 2 1 0 0 . 5 0 . 0 0 3 8 1 6 8 . 2 4 1 69 9 . 5 0 . 9 9 6 2 2 9 0 . 0 0 3 8 9 9 . 2 3 2 1VDLDH k c a l k gH k c a l k g? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 4 . 5 1 6 7 5 0 1 6 8 . 2 4 1 6 9 9 . 2 3 2 1D V D L DQ R D H H? ? ? ? ? ? ? ? 77220208. 9383 .0 2 3 1 1 0 kcal hkJ h??? 式中 VPH —— 每千克由冷凝器上升蒸汽的焓， /kcal kg ； LPH —— 每千克冷凝液的焓， /kcal kg 。 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 再沸器的熱量衡算 依據(jù) 參考資料 6,32 頁式（ 630），再沸器熱損失忽略不計(jì)，得 ```W V W L W L mQ V H W H L H? ? ? （ ） ? ?` VW LWV H H?? 式中 WQ —— 再沸器的熱負(fù)荷， /kcal h ； 39。V —— 提餾段上升蒸汽的量， /kgh ； 39。L —— 提餾段下降液體的量， /kgh ； VWH —— 每千克有再沸器上升的蒸汽焓， /kcal kg ； LWH —— 每千克釜液的焓， /kcal kg ； `LmH —— 每千克在提餾段底層塔板 m 上的液體焓， /kcal kg 。 查 參考資料 11,158~160 頁圖 104，圖 105，圖 106， 丙烯 /ViH kcal kg? /LiH kcal kg? 丙烷 102 /ViH kcal kg? 34 /LiH kcal kg? 1 6 8 . 5 0 . 1 5 8 0 1 0 2 0 . 8 4 2 0 1 1 2 . 5 0 7VWH k c a l k g? ? ? ? ? 9 9 . 5 0 . 1 5 8 0 3 4 0 . 8 4 2 0 4 4 . 3 4 9LWH k c a l k g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 1 2 . 5 0 7 4 4 . 3 4 9 1 4 . 5 1 6 2 5 0 1 1 2 . 5 0 7 4 4 . 3 4 9WQ R D? ? ? ? ? ? ? ? 77154498. 1382 .9 9 5 6 1 0 kcal hkJ h??? 全塔熱量衡算 依據(jù) 參考資料 6， 33 頁式（ 632） W F L D L W PQ F H D H W H Q Q? ? ? ? ? 損 （ ） 式中 Q損 —— 熱量損失， /kcal h ； FH —— 每千克進(jìn)料的焓， /kcal kg 。 丙烯 /ViH kcal kg? /LiH kcal kg? 丙烷 /ViH kcal kg? 29 /LiH kcal kg? 9 9 . 5 0 . 9 3 0 6 2 9 0 . 0 6 9 4 9 4 . 4 7 6 8FH k c a l k g? ? ? ? ? WFQ FH??左 邊 k c al h? ? ?? 10 kJ h?? L D L W DD H W H Q? ? ?右 邊 6 7 5 0 9 9 . 2 3 2 1 5 7 3 . 1 2 9 7 4 4 . 3 5 6 7 2 2 0 1 1 8 . 9 3 8? ? ? ? ? 7846363. 976 kcal h? 10 kJ h?? 西北大學(xué)專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 所以，左邊 =右邊。 板間距離的選定和塔徑的確定 計(jì)算混合液塔頂、塔釜、進(jìn)料的密度及氣體的密度 （ 1）液體的密度 查 參考資料 11,25～ 26 頁圖，得 45C? 、 44C? 、 49℃ 下純組分的密度，見表 。 按 參考資料 11,10 頁式（ 217）計(jì)算 11imL ix???? （ ） 式中 mL? —— 液體平均密度， 3/kgm 。 計(jì)算舉例：塔頂溫度 44C? 1 1 462mL? ? ? ? ? 34 7 6 .9 4 1 2 /mL kg m? ? 塔頂進(jìn)料溫度 45℃ 1 1 475 460mL? ? ? ? ? 34 7 3 .9 2 7 5mL kg m? ? 塔釜溫度 49℃ 1 1 10 .1 5 8 1 0 .8 4 1 94 6 0 4 5 0mL? ? ? ? ? 34 5 5 . 9 4 9 9mL kg m? ? 液體平均密度見表 表 液體密度 組分 密度（ 44C? ）/(3/kgm ) 密度（ 45C? ）/( 3/kgm ) 密度（ 49℃ ）/( 3/kgm ) 36CH 477 475 460 38CH 462 460 449 液體平均密度見表 表 液體平均 密度 項(xiàng)目 44C? 45C? 49℃ 液體平均密度/( 3/kgm ) 474． 0546 （ 2）氣體的密度 查 參考資料 11,10 頁，得公式： 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 mv PMZRT? ? （ ） 式中 mV? —— 氣體平均密度， 3/kgm ； p —— 操作壓力， aP ； Z —— 壓縮因子，由對比溫度和對比壓力查圖而得； M —— 平均相對分子質(zhì)量； T —— 操 作溫度， K ； R —— 通用氣體常數(shù)。 計(jì)算舉例：塔頂 對比溫度 3 1 7 . 1 5 0 . 8 6 9 83 6 4 . 6 1 9 2r i c iTT yT? ? ?? 對比壓力 1 8 . 4 0 . 4 0 4 54 5 . 4 8 6 5r i c iPP yP? ? ?? 塔釜 對比溫度 3 2 2 . 1 5 0 . 8 7 3 33 6 8 . 8 6 8 5r i c iTT yT? ? ?? 對比 壓力 1 8 . 4 0 . 4 3 2 94 2 . 5 0 2 9r i c iPP yP? ? ?? 式中 cT —— 臨界溫度， K ； cp —— 臨界壓力， aP 。 由 rT 、 rp 查 參考資料 11，附圖 （ 23）得 : ? 342 .0 87 6 18 .4 . 69 1 0. 08 20 5 31 7. 15mv PM k g mZR T? ?? ? ??? 同理，求得塔釜 342 .6 96 9mv kg m? ? 表 各組分的物性常數(shù) 組分 摩爾分?jǐn)?shù) 臨界溫度 0/TK 臨界壓力 cp iiyT i ciyp iiyM 丙烯 丙烷 共計(jì) 求液體及氣體的體積流量 V L D?? ； L RD? （ ） 所以