【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 否滿(mǎn)足 |∑ Ki Xi— 1|〈 。 進(jìn)料組成： EDC 、 N H2O Antoine 方程 的數(shù)據(jù)（見(jiàn)尾氣冷凝器計(jì)算 Antoine 方程 ㏑P=AB/（ T+C） T:K,P:KPa） 查參考書(shū) [2] p163 得： VC， C2H2 Antoine 方程 ㏑ P=AB/（ T+C） T:K,P:mmHg，列表如下： 組分 VC EDC N2 C2H2 H2O Xi 0. 0. 0. 0. 0. 27 試差如下： 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc 2 EDC N2 C2H2 H2O 510? ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc 組分 A B C 溫度范圍（ K） VC 259～ 327 EDC 242～ 373 N2 63～ 85 22HC 192～ 308 H2O 280～ 441 28 EDC 9 510? N2 C2H2 H2O 610? ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc EDC 9 510? N2 C2H2 H2O 610? ∑ 則進(jìn)料溫度為： T= 各組分的相 對(duì)揮發(fā)度為： 組分 α ir Vc 1 EDC 29 N2 C2H2 H2O （二） 塔 頂 溫度 按露點(diǎn)溫度計(jì)算。 先設(shè) T，由 Anotoine 方程求 Ki，再求∑ yi/Ki ，看∑ yi/Ki是否滿(mǎn)足 |∑ yi/Ki— 1|〈 。 試差 如下 ： 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki yi ii Ky/ Vc N2 51408 C2H2 ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki yi ii Ky/ Vc N2 C2H2 ∑ 30 則塔 頂 溫度為： T=277025K 各組分的 相對(duì)揮發(fā)度為： 組分 α ir Vc 1 N2 C2H2 （三）塔 釜 溫度 按泡點(diǎn)溫度計(jì)算。先設(shè) T，由 Anotoine 方程求 Ki，再求∑ KiXi ，看∑ KiXi 是否滿(mǎn)足 |∑ Ki Xi— 1|〈 。 試差如下： 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc EDC C2H2 H2O ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc 31 EDC C2H2 H2O ∑ 則塔底 溫度為： T= 各組分的相對(duì)揮發(fā)度為： 組分 α ir Vc 1 EDC C2H2 H2O 三 校核 清晰分割的假設(shè)是否合理，計(jì)算塔 餾出液中 EDC， H2O 和 釜液中 N2摩爾 分 數(shù)以及流量 來(lái)驗(yàn)證。 （一 ） α ｉｊ ，Ｎ m 求取 用芬斯克方程求最小理論板數(shù)時(shí)，全塔各組分的相對(duì)揮發(fā)度為常數(shù)；故 各組分的相對(duì)揮發(fā)度采用全塔平均值 （ 見(jiàn)下表 ） ： ?3 ??? wfd ?平均 組分 Vc EDC N2 C2H2 H2O ?平均 1 32 C2H2 、 VC分別為輕重關(guān)鍵組分 則由 查參考書(shū) [4] 66P 得 ： 芬克斯方程 ? 平均lglg????????????????????????????? wdwdN HKHKLKLKm 代入數(shù)據(jù)可得： )( 塊?mN )( 塊精 ?MN )( 塊提 ?mN (二 ) 求取濃度 由 ( ) ( ) ( ) mNi r irird dww ??? 和 wdf iii ?? 計(jì)算 可得 ： 編號(hào) 組分 進(jìn)料 Fi (kg/h) 餾出液 Di (kg/h) 釜液 Wi (kg/h) 1 VC 2 EDC 1210? 3 N2 5 710? 4 C2H2 5 H2O 1410? 6 ∑ 可見(jiàn)低沸塔物料衡算按照清晰分割的假設(shè)是合理的。 33 第八節(jié) 高沸系統(tǒng) 一 物料 計(jì)算 塔頂氣體中 EDC 濃度 ： % （ w %） 塔釜物料中 Vc 濃度 ： 20 % （ w %） 物料衡算關(guān)系 ： 按清晰分割計(jì)算： C2H2全部進(jìn)入餾出液 ,H2O全部進(jìn)入釜液 . 編號(hào) 組分 進(jìn)料 Fi (kg/h) 餾出液 Di (kg/h) 釜液 Wi (kg/h) 1 VC 2 EDC 3 C2H2 — 4 H2O — 5 ∑ D W 得 D= kg/h W= kg/h 物料衡算如下 ： 編號(hào) 組分 進(jìn)料 Fi (kg/h) 餾出液Di (kg/h) 釜液 Wi (kg/h) 1 VC 2 EDC 3 C2H2 — 4 H2O — 5 ∑ 34 第九節(jié) 產(chǎn)品校核 核算 PVC 產(chǎn)量 : 高沸塔出料 G= Kg/h， 其中 聚合率為 85 % （ w%） 聚合工段分離干燥損失： 20 KgPVC / TPVC （一年以 7200 小時(shí)計(jì)） PVC 產(chǎn)量為： 年/3 1 0 5 0 9 4 27 2 0 5 1 7 5 Kg??? 符合要求。 35 第三章 熱量衡算 第一節(jié) 回流比的確定 針對(duì)低沸系統(tǒng)進(jìn)行熱量衡算， 如圖： n Fi nVi n Di n Li — 進(jìn)料、塔底上升蒸汽 、 塔頂出來(lái)氣體 、 、 塔底出來(lái)液體各組分的摩爾流 量 ￣ H Fi HVi H Di H Li — 進(jìn)料、塔底上升蒸汽 、 塔頂出來(lái)氣體 、 、 塔底出來(lái)液體各組分在所處條件下的摩爾焓值 Ｑ 輸出 — 塔頂冷凝器中由冷凝鹽水轉(zhuǎn)移的熱量（近似 等于 回流液體的冷凝潛熱） Ｑ 損失 — 精餾塔的熱損失 ， ?。怠保埃ニ自俜袣饧尤霟崃? 一 基準(zhǔn)溫度和相態(tài)選擇 選 0℃，液態(tài)物料為基準(zhǔn)。 二 各處溫度的計(jì)算 操作壓力 ： （表壓） P= 106 +101325 = 611325 Pa 塔頂溫度 以露點(diǎn)溫度求之 ，進(jìn)料溫度和塔釜溫度以泡點(diǎn)溫度求之 。 進(jìn)料溫度 ,塔頂溫度，塔釜溫度求取見(jiàn)第二章 第七節(jié)低沸系統(tǒng) 。 三 回流比 R 的確定 （ 一） 由恩特伍特公式求最小回流比 1．最小回流比的計(jì)算 則由查參考書(shū) [4] p64 得 ： 恩 特伍特公式： .( , )i i D mix????? = Rm+1 ., 1i i Fix q??????? 36 其中 α — 組分 i 的相對(duì)揮發(fā)度 q — 進(jìn)料的液相分率， q =L/V 進(jìn)料狀態(tài)為飽和液相 q=1 Rm — 最小回流比 Xi， F — 進(jìn)料混合物中組分 i的摩爾分率 （ Xi， D） m— 最小回流比下的餾出液中組分 i 的摩爾分率 θ — 方程的根。 對(duì)于 c個(gè)組分的系統(tǒng)有 c個(gè)根。取α LK＜ θ ＜ α HK 的一個(gè) 所用數(shù)據(jù)如下： 編號(hào) 組分 α i Xi， F Xi， D 1 VC 1 2 EDC 0 3 N2 4 C2H2 5 H2O 0 注：α i采用全塔平均相對(duì)揮發(fā)度。 ., 1i i Fix q??????? ==0 010 0 0 0 20 0 0 2 95 ?????????? ????? 用試差法求得 θ =（θ 大于 1 小于 ） 將 θ = 代入 .( , )i i D mix????? =Rm+1 37 mR = .( , )i i D mix????? 1 ??????????mR 故 ?mR （ 二 ） 回流比 R 計(jì)算 因?yàn)榈头兴敵隽狭髀侍停瑸楸ＷC氣液接觸良好，故選取較大的回流比。 取 R=12Rm=12 = 第二節(jié) 熱量衡算 一 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) R = 回流液體量： L = RD = =塔頂上升蒸汽量： V=L+D = (R+1) D=（ +1） =塔底出來(lái)液體流率 L =L+qF= RD+1 F=+=V =V+（ 1q） F = Kmol/h 衡算關(guān)系 輸入的熱量 =輸出的熱量 即 F i F i D i W i W iDin H Q n H n H Q Q? ? ? ? ?? ? ? 移 損加 （一） 查取數(shù)據(jù)： 液態(tài)物料摩爾焓 273TipH C dT? ? 或 0tipH C dT?? 已知 進(jìn)料溫度 t=℃ 塔釜溫度 t=℃ 塔頂溫度 t=℃ 1 . 進(jìn)料組分： 定性溫度 t=(+0)/2= 38 查參考書(shū) [5] p436得： Cm olcalc pvc ?? / 查參考書(shū) [5] p395得 ： Cm olcalc P E D C ?? / 查參考書(shū) [5] p282得 ： Cm o lca lcHpC ?? /5 8 5 查參考書(shū) [6] p238得 ： Cm olcalcOpH ?? / 查參考書(shū) [5] p278得： Cm olcalc PN ?? /2 查參考書(shū) [6] p261得， 求液體熱容 RowLinsonBondi 法： ]12 9 [14 3 )()()( 1131101 ??? ????????? TTTTcc rrrrpp w 式中 rT — 對(duì)比溫度 plC — 液體熱容 0PC — 同溫度下理想氣體熱容 ,cal/molK w— 偏心因子 查參考書(shū) [2] p960得 ： ?wN ， KTC ? 故 ??rT 得 plC = cal/（ molK） 進(jìn)料液體的焓值 tH piiHi ??? 代入數(shù)據(jù)： ?FH ( + + + 07664+ )= 2. 釜液 定性溫度 T=（ +） /2= 查參考書(shū) [5] p436得 Cm olcalc pv c ?? / 39 查參考書(shū) [5] p395得 Cm o lca lc pE D C ?? / 查參考書(shū) [5] p282得 Cm o lca lc HpC ?? /22 查參考書(shū) [6] p238得 Cm olca