【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8 6 /1 7 . 5 0 1 9 . 4 0 1 7 . 5 0??? ? ? ?? ? ? m N mWBWB 0 . 0 3 5 * 1 6 . 6 6 ( 1 0 . 0 3 5 ) * 1 7 . 8 6 1 7 . 8 2 /??? ? ? ? ? ? ? ? ? m N mW B W BA W A 塔底液相平均表面張力的計(jì)算 1 0 0 8 0 1 0 0 8 9 . 6 78 9 . 6 7 , 1 7 . 3 2 /1 6 . 2 9 1 8 . 2 8 1 6 . 2 9??? ? ? ? ?? ? ?ot C m N mF FAFA 1 0 0 8 0 1 0 0 8 9 . 6 7 1 8 . 4 8 /1 7 . 5 0 1 9 . 4 0 1 7 . 5 0??? ? ? ?? ? ? m N mFBFB 0 . 2 5 * 1 7 . 3 2 ( 1 0 . 2 5 ) * 1 8 . 4 8 1 8 . 1 9 /??? ? ? ? ? ? ? ? ? m N mF B F BA F A 精餾段的平均表面張力： 1 8 .3 1 /1 2? ? ?? ? ?DF m N m 提留段的平均表面張力： 1 8 .0 0 /2 2? ? ?? ? ?WF m N m : 粘度的計(jì)算 表 34 .混合物的粘度 名稱(chēng) 溫度 oC 60 80 100 乙醇 丙醇 根據(jù)圖表 13 和公式 lg ??AAu TB 已知全塔平均溫度 t= 純乙醇： 6 8 6 . 6 4 6 8 6 . 6 4l g 0 . 3 8 8118 8 . 5 7 2 7 3 . 1 5 3 0 0 . 8 8 m p sa??? ? ? ?? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 13 純丙醇 9 5 1 . 0 4 9 5 1 . 0 4l g 0 . 5 3 4 8218 8 . 5 7 2 7 3 . 1 5 3 2 7 . 8 3??? ? ? ?? m p sa： ：理論板數(shù)的確定 由以上的計(jì)算得 相平衡方程：1 ( 1)?? ? ??xnyn xn ? ? 11 x? ? 又 q= q 線(xiàn)方程： 9 9 2 511xq Fy x xq q qqq? ? ? ? ???(2) 由（ 1）（ 2）求得 x= y= 則 0 .4 1 3 .6 4 , , 5 (m in m in0 .4 1 0 .2 5x nR R R?? ? ?? 取 .R= 則 取 整 數(shù) ） 平衡方程：( 1)? ?? ??ynxn yn （ 1） 精餾段操作線(xiàn)： 0 . 8 3 3 0 . 1 6 31 11xR Dy x xnn RR? ? ? ?? ?? （ 2） 提留段操作線(xiàn)： 70 201 ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 )R D qF F Dy x x xn Wn R D q F R D q F??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 3） 第一塊塔板上的氣相組成： ??yxD 第一塊下降的液相組成由（ 1）求?。?1x = 第二塊塔板上升的氣相組成由（ 2）求?。?2y = 2x =924 依次由（ 1）（ 2）式求得： 3y = 3x = 4y = 4x = 5y = 5x = 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 14 6 ? 6x = 7y = 7x = 8y = 8x = 9y = 9x = 因 1 1 ,qxx? 則 第 10 塊 板 上 的 氣 相 組 成 由 （ 3 ） 算， 依次使用（ 1）（ 3）式，求得： 10 ? 10 ? 11 ? 11 ? 12 ? 12 ? 13 ? 13 ? 14 ? 14 ? 15 ? 15 ? 16 ? 16 ? 17 ? 17 ? 18 ? 18 ? 19 ? 19 ? 20 ? 20 ? 21 ? 21 ? 由于 18x =xW =,則全塔理論板數(shù) 18TN? 塊（包括再沸器），加料板為第 11塊理論板。 精餾段理論半數(shù)： 101NT ? 提餾段理論半數(shù)： 1 8 1 0 82N T ? ? ? 塊 （ 包 括 再 沸 器 ） 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 15 :實(shí)際塔板數(shù)的確定 由公式： 9( )1? ???TLE 已知乙醇，丙醇溶液平均 粘度計(jì)算公式 ()1 ???n Xuiii 代入數(shù)據(jù)的 ?l = amp s? 所以塔板效率為 E= 精餾段實(shí)際塔板數(shù)為 N=21 提留段實(shí)際塔板數(shù)為 N=17 實(shí)際的總板數(shù)為 38 塊 .:氣液負(fù)荷計(jì)算： 精餾段的氣液體積流率： 由精餾段的氣液負(fù)荷： V=， L=：13 6. 5 49 .8 4 31. 03 27 /36 00 36 00 1. 8311 3. 75 51 .3 9 30. 00 21 94 /36 00 36 00 74 0. 25V MVmV m ssvmL MLmL m ssLm???????? ? ?? 提餾段的氣液體積流率 ： 由提餾段的氣液負(fù)荷 13 5. 5 56 .3 0 31. 02 87 /36 00 36 00 2. 0621 2. 75 58 .0 1 30. 00 46 81 /36 00 36 00 73 2. 39V MVmV m ssvmL MLmL m ssLm????? ? ? ????? ? ? ?? 1 1 3 . 7 5 0 . 9 9 1 0 0 2 1 2 . 7 5L L q F? ? ? ? ? ? ?其 中 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 16 第二章 熱量衡算 表 21 不同溫度下乙醇 — 丙醇的比熱容 60oC 80oC 100oC 乙醇 kJ/kmol? k 6 丙醇 kJ/kmol? k 表 22 不同溫度下乙醇 — 丙醇的汽化熱 60oC 80oC 100oC 乙醇（ kJ/kg） 7 丙醇（ kJ/kg） 0 塔頂溫度 Dt 下的比熱容 ?????oDDt = Cx = ?? ????? ???popopwpw80 60 80 78 .6 6乙 醇 ： = ? C = 13 7. 69 kJ / (k mo l k)13 8. 46 12 6. 96 13 8. 46 C80 60 80 78 .6 6丙 醇 ： = ? C = 17 2. 60 kJ / (k mo l k)17 3. 4 16 1. 4 17 3. 4 C ?p D D P W DpOC = C x + C ( 1 x ) = 1 3 7 . 6 9 * 0 . 9 8 + 1 7 2 . 6 * ( 1 0 . 9 8 ) = 1 3 8 . 3 9 k J / ( k m o l k ) 進(jìn)料溫度 Ft 下的比熱容 ? ???????? ???poo poFF pwpw1 0 0 8 0 1 0 0 8 9 . 6 7乙 醇 ： = ? C = 1 4 4 . 6 9 k J / ( k m o l k )1 5 1 . 3 4 1 3 8 . 4 6 1 5 1 . 3 4 Ct = 8 9 . 6 7 C? 1 0 0 8 0 1 0 0 8 9 . 6 7x = 0 . 2 5丙 醇 ： = ? C = 1 5 8 . 4 7 k J / ( k m o l k )1 5 9 . 6 1 7 3 . 4 1 5 1 . 3 4 C吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 17 ?p o p wp F F FC = C x + C ( 1 x ) = 1 4 4 . 6 9 * 0 . 2 5 + 1 5 8 . 4 7 * ( 1 0 . 2 5 ) = / (kmol k) 塔底溫度 Wt 下的比熱容 ? ???????? ???poo poWW pwpw1 0 0 8 0 1 0 0 9 6 . 2 4乙 醇 ： = ? C = 1 4 8 . 9 2 k J / ( k m o l k )1 5 1 . 3 4 1 3 8 . 4 6 1 5 1 . 3 4 Ct = 9 6 . 2 4 C? 1 0 0 8 0 1 0 0 9 6 . 2 4x = 0 . 0 3 5丙 醇 ： = ? C = 1 6 2 . 1 9 k J / ( k m o l k )1 5 9 . 6 1 7 3 . 4 1 5 9 . 6 C ( 1 ) 1 4 8 . 9 2 * 0 . 0 3 5 1 6 2 . 1 9 * ( 1 0 . 0 3 5 ) 1 6 1 . 7 3 / ( )p w p o w p w wC C x C x k J k m o l k? ? ? ? ? ? ? ? 塔頂溫度 Dt 下的氣化潛熱 ???????? ???? ??? ???? ??8 0 6 0 8 0 7 8 . 6 6乙 醇 ： = 8 4 0 . 8 5 / 8 3 8 . 0 5 8 7 9 . 7 7 8 3 4 . 0 58 0 6 0 8 0 7 8 . 6 丙 醇 ： = 7 2 7 . 5 0 /7 2 5 . 3 4 7 5 7 . 6 0 7 2 5 . 3 4r k J k go otC roDx r k J k gD wr w ? ? ? ? ? ? ?( 1 ) 8 4 0 . 8 5 * 0 . 9 8 7 2 7 . 5( 1 0 . 9 8 ) 8 3 8 . 5 8 /r r x r x k J k gwo DD ： ． 0oC 時(shí)塔頂上升的熱量 VQ ，塔頂以 0oC 為基準(zhǔn)。 ??Q V C t Vγ MV P D D V D，其中 ? ? ? ?????????? ? ? ? ???( 1 ) 1 3 6 . 5 /1 3 8 . 3 9 / ( )8 3 8 . 5 8 /* 4 6 ( 1 ) * 6 0 4 6 . 1 5 /V R D k m o l hC k J k m o l kPDγ k J k gM y y k g k m o lV D D D則吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 18 ? ? ? ? ? ? ?1 3 6 . 5 0 1 3 8 . 3 9 7 8 . 6 6 1 3 6 . 5 0 8 3 8 . 5 9 4 6 . 1 5 6 7 6 8 5 8 2 . 6 2 5 /Q k J hV 回流液的熱量 RQ （此點(diǎn)為泡點(diǎn)回流） 此 溫度下：? ??????? ????1 3 8 . 3 9 / ( )1 1 3 . 7 5 /C k J k m o l kPRotCRL R D k m o l h 則 ? ? ? ? ?1 1 3 . 7 5 1 3 8 . 3 9 7 8 . 6 6 1 2 3 8 2 5 4 . 9 0 4 /Q L C t k J hR P R R 塔頂餾出液的熱量 DQ ，因餾出口與回流口相同，所 ??1 3 8 . 3 9 / ( )C k J k m o l kPD ? ? ? * 3 6 0 0 * 1 3 8 . 3 9 * 7 8 . 6 6 2 4 7 6 5 1 /3600Q D C t k J hD P D D 進(jìn)料的熱量 FQ ? ? ?100 * 3 6 0 0 * 1 5 5 . 0 3 * 8 9 . 6 7 1 3 9 0 1 5 4 /3600Q F C t k J hF P F F 塔底殘液的熱量 WQ ? ? ? * 3 6 0 0 * 1 6 1 . 7 3 * 9 6 . 2 4 1 2 0 2 3 8 8 /3600Q W C t k J hW P W W 冷凝器消耗的熱量 CQ ? ? ? ? ? ? ?6 7 6 8 5 8 3 1 2 3 8 7 5 2 4 7 6 5 1 5 2 8 2 6 7 7 /Q Q Q Q k J hV R DC 再沸器提供的熱量 BQ （全塔范圍內(nèi)列衡算式）塔釜熱損失 10%，則 損Q = 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 19 ? ? ? ?=BF C 損Q Q Q Q Q QWD 再沸器的實(shí)際熱負(fù)荷 ? ? ? ?0 . 9 = = 5 2 8 6 6 7 + 1 2 0 2 3 8 8 + 2 4 7 6 5 1 1 3 9 0 1 5 4