【正文】 3 ）所示 （氣相負荷下限線） 精餾段：由 ? ? ?? 230 . 0 4 6 0 . 7 8 7h h h Lw o w sL ， ? ,minVsuow Ao代入漏點氣速式： ? ? ?4 . 4 3 * ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ) /u C h h ρ ρo w o σL L V 則? ? ? ? , m i n 34 . 4 3 * 0 . 8 4 * [ 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 * ( 0 . 0 4 6 0 . 7 8 7 ) 0 . 0 0 2 0 2 ] * s L sA o 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 32 oA 前已算出為 2m ，代入上式并整理得： ?? 230. 33 4 0. 35 8,mi nVL ss 此即氣相負荷下限線關(guān)系式，在操作范圍內(nèi)任取 n 個 sL 值，依式計算相應(yīng)的 sV 值，列于下表中，依表中數(shù)據(jù)做氣相負荷下限線（ 4）如精餾段負荷性能圖所示 表 55 漏液線（氣相負荷下限線）（精餾段） 3( / )sL m s *10? ?*10 ?*10 ?*10 3( / )sV m s 提餾段：由 ? ? ?? 230 . 0 3 7 0 . 7 8 7h h h Lw o w sL ， ? ,minVsuowAo代入漏點氣速式： ? ? ?4 . 4 3 * ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ) /u C h h ρ ρo w o σL L V 則? ? ? ?2 , m i n 34 . 4 3 * 0 . 8 4 * [ 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 * ( 0 . 0 3 7 0 . 7 8 7 ) 0 . 0 0 2 0 1 ] * s L sA o oA 前已算出為 2m ，代入上式并整理得： ?? 230. 25 9 3. 15 0,mi nVL ss 此即氣相負荷下限線關(guān)系式，在操作范圍內(nèi)任取 n 個 sL 值，依式計算相應(yīng)的 sV 值，列于下表中，依表中數(shù)據(jù)做氣相負荷下限線（ 39。2 ）計算 sV 值，列于下表中，儀表中數(shù)據(jù)作出泛液線（ 39。 39。 0 . 0 0 1 3 5 9 0 . 0 3 6 6 0 . 0 0 1 2 3 0 . 5 1 4 2Hmd ? ? ? ? 取 ?? ，則 ( ) 0 . 5 * ( 0 . 4 0 . 0 3 7 ) 0 . 2 1 8 5H h mTW? ? ? ? ? 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 26 故提餾段 39。 0 0 . 0 3 4 4 0 . 0 3 6 6 0 . 0 0 2 0 1 0 . 0 7 3 11h h h h mpch h h h mpc??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 則單板壓降：精餾段： 0 . 0 6 0 7 7 4 0 . 5 9 . 8 5 0 5 . 6 4 7 0 01p h L g p a p app ?? ? ? ? ? ? ?（設(shè)計允許值） 提留段： 39。32 ( 4 1 8 . 0 0 1 0 ) / ( 7 3 2 . 3 9 9 . 8 0 . 0 0 5 ) 0 . 0 0 2 0 120L g d?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 25 故： 0 . 0 3 0 5 0 . 0 7 7 2 0 . 0 0 2 0 2 0 . 0 6 9 7139。39。0 ? ，則降液管底隙高度 h0 可依下式計算： 對于精餾段： 0 . 0 0 2 1 9 4 3 6 0 00 0 . 0 3 13 6 0 0 0 3 6 0 0 0 . 7 8 0 . 0 9Lhh lw u ?? ? ?? ? ? 故有 2 40 0 . 0 4 6 0 . 0 3 1 0 . 0 1 5 0 . 0 1 1 2b b a ch w h m m a? ? ?? ? ? ? ? 對于提 餾段： 0 . 0 0 4 6 8 1 3 6 0 00 0 . 0 6 73 6 0 0 0 . 7 8 0 . 0 9hm?? ???? 所以可知降液底隙高度設(shè)計合乎要求，且選用凹形受液盤深度為 100mm。 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 ） 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 15 :實際塔板數(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= 精餾段實際塔板數(shù)為 N=21 提留段實際塔板數(shù)為 N=17 實際的總板數(shù)為 38 塊 .:氣液負荷計算： 精餾段的氣液體積流率： 由精餾段的氣液負荷： 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 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 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吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 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 時塔頂上升的熱量 VQ ，塔頂以 0oC 為基準。我一定盡我所能完成此設(shè)計任務(wù)，不辜負大學里這種鍛煉自己的機會，不辜負老師中對我們的指導(dǎo)，爭取給老師一份滿意的答卷，給自己滿意的作品！ 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 7 第一章 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性計算 ：設(shè)計條件的確定： FDWm inp= 1 a tm10 0 km ol / hx = 0. 25x = 0. 98x = 0. 03 5q= 0. 99R= Rkpa?????????????? ??常 壓 ：處 理 量 ：進 料 組 成 ：餾 出 液 組 成 ：設(shè) 計 條 件 ： 釜 液 組 成 ：以 上 均 為 摩 爾 分 率加 料 熱 狀 況 ：塔 頂 全 凝 器 ， 泡 點 回 流 ， 回 流 比 ： （ 1. 1 2. 0 ）單 板 壓 降 ：精餾塔全塔物料衡算 ： C H O H x = 0 . 2 55F2C H O H x = 0 . 9 85D2C H O H x = 0 . 0 3 55W2F = 1 0 0 k m o l / hF = D + W 2 2 . 7 5 /F 7 7 . 2 5 /?? ??????? ? ? ??? ?????D k m o l hDW W k m o l hX F X D X W原 料 的 摩 爾 組 成 ：塔 頂 產(chǎn) 品 的 的 摩 爾 組 成 ：塔 底 殘 液 的 摩 爾 組 成 ：進 料 量 ：全 塔 物 料 衡 算 ： （表 1 一 1）乙醇 — 丙醇平衡數(shù)據(jù)（三：物性函數(shù)計算： p=） 序號 液相組成 氣相組成 沸點 /℃ 序號 液相組成 氣相組成 沸點 /℃ 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 6 ：溫度的確定 ： 利用上表中的數(shù)據(jù)，用數(shù)值插值法確定 ,F D Wt t t 。 對工廠大批量生產(chǎn)過程中，精餾操作廣泛用于液體混合物的分離；精餾塔又分為篩板塔、浮閥塔和噴射型塔等。以此為基礎(chǔ)，展開物料物理性質(zhì)和塔工藝尺寸的計算：塔徑 D= ，精餾段板間距 ，提餾段板間距 ；選用單溢流弓形降液管和凹形受液盤；并用流體力學對篩板進行驗算，干板阻力、液沫夾帶量、漏液量和液泛等均在工程設(shè)計要求范圍之內(nèi)，設(shè)計出了合格的精餾塔。吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 1 吉 林 化 工 學 院 課 程 設(shè) 計 設(shè)計題目： 乙醇 丙醇篩板精餾塔設(shè)計