【正文】 /hhL ? 由《化工原理課程設(shè)計(jì)》選單流型塔板弓形堰 （ c）溢 流裝置 ａ 求堰長 由表取 mwlD? ? ? ? ｂ 校正液體在降液管中停留時(shí)間 ? ： 1 m2 wAB l?? 2 2 0 .7 8 5 62DO B A B??? ? ????? 0 . 3 1 4 4 m2d DW B C O B? ? ? ? 2 0 .3 2 2 83f w dA l W?? 化工 與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 ∵ fTAHL?? ∴ 精餾段： ? ?0 . 3 2 2 8 0 . 6 6 . 3 6 7 8 3 5 s0 . 0 3 0 4 1 5 3? ?? ? ? ?（可以） 提餾段： ? ?39。35 7 . 6 4 4 2 / 5 . 2 4 8 1 1 . 0 5 3 9 6 k g / mV? ?? 39。 39。 3 39。 39。121 5 9 3 .5 6 5 62L L L? ? ? 由《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》得到下列各平均溫度下的密度（ 3/g cm ）： ? ?41 44 / 2 ?? ℃ ? ?4 1 5 4 .2 3 / 2 4 7 .6 2?? ℃ ? ?4 4 3 7 / 2 4 0 .5?? ℃ ? ?4 4 5 5 .7 / 2 4 9 .8 5?? ℃ 表 322 各溫度下的密度 序號(hào) 組分 ℃ ℃ ℃ ℃ 1 丙炔 2 反 2丁烯 年產(chǎn) 萬噸丁二烯工藝設(shè)計(jì) 37 3 1丁烯 4 順 2丁烯 5 1， 3丁二烯 6 1， 2丁二烯 7 丁炔 8 乙 烯基乙炔 9 正戊烷 ∵ 9121 2 91mxwxw xw? ? ? ?? ? ? ?… ∴ 各溫度下的 ρ m值如下表： 表 323 指定溫度下的密度 ℃ ℃ ℃ ℃ 表 323 各組分的 M如下表 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M 求氣體的體積 : 脫重組分塔： 5 4 . 0 1 4 3 , 5 7 . 6 4 4 2MM??頂 釜 脫輕組分塔： 4 6 . 1 2 0 0 5 4 . 1 0 5 8M g M頂 釜， ∵ 1， 3— 丁二烯含量很高，可近似用它的體積代替，由《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》查得 1， 3— 丁二烯的 425 , a tmccT K P?? Z 及 V，如表： / , / , r c r Z R TP P P T T T V P? ? ? 表 324 塔頂塔 釜的體積值如下 脫重組分塔 脫輕組分塔 塔頂 塔釜 塔頂 塔釜 Pr Tr 化工 與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 Z V 表 325 所求的兩塔的氣液負(fù)荷如下表 脫重組分塔 脫輕組分塔 精餾段 提餾段 精餾段 提餾段 上升氣體 體積 Kmol/h m3/h m3/s 下降液體 密度 kg/m3 Kmol/h Kg/h m3/h m3/s （ a） 初估塔徑 ∵ 脫重組分塔塔頂 1， 3— 丁二烯已超過 98%，用物化數(shù)據(jù)代替原始數(shù)據(jù) 精餾段 （ 1）氣液負(fù)荷 ? ?3, m /hVL 指在 ? ?1 4 4 3 7 4 0 .52 ?? ℃下的值。 39。39。 6 5 2 . 2 4/ 1 5 9 0 9 4 2 . 5 6 9 4 4 9 4 . 9 9 8 3 5 3 . 9 3 6 2VQ ?? ? ? ?℃ 39。 39。2 1 3 2 0 . 1 2 5 2 1 1 . 6 1 9 1 1 3 3 1 . 7 4 4 3L V W? ? ? ? ? ? ?39。1 1 2 1 9 .7 4 0L Q F L? ? ? 39。 脫輕塔塔頂是分凝器，相當(dāng)于一塊理論版，因此塔頂溫度有分凝器推 算： 求脫輕塔塔頂溫度：根據(jù)公式 *ii oiypx p? ，求得 xi 表 318 脫輕塔各組分的 xi值 序號(hào) 1 2 3 4 5 8 組成 丙炔 反 2丁烯 1丁烯 順 2丁烯 1， 3丁二烯 乙烯基乙炔 yi 0 0 0 pi0 xi 0 所以 1 2 3 4 5 8 0 . 9 9 6 6ix x x x x x x? ? ? ? ? ? ?? ∵精餾段操作線方程為： 1 11 53 711 Dnn xRy x RRR? ? ? ???， ∴ 12111yRyxRR???? ∴ 12221 1 5 . 1 9 3 9 0 . 5 5 7 90 0 . 0 0 4 8 , 01 1 6 . 1 9 3 9 1 1 6 . 1 9 3 9yy? ? ? ? ? 341 1 5 . 1 9 3 9 0 . 0 0 0 3 7 9 90 . 0 0 0 3 4 6 0 . 0 0 0 0 0 3 2 7 , 01 1 6 . 1 9 3 9 1 1 6 . 1 9 3 9? ? ? ? ? 設(shè)塔頂溫度為 44℃，在該溫度下各組分的 0iP 如下： 01 ? ， 02 ? ， 03 ? ， 05 ? 00 i i iiiiiy P y Pkxx p P? ? ? ? 年產(chǎn) 萬噸丁二烯工藝設(shè)計(jì) 31 ∴ 330117 6 0 1 0 0 0 0 . 3 6 9 1 0 . 0 4 3 2 0 . 5 9 3 0590 1 0 1 3 2 5 6 9 4 4 . 5 4 3 8 3 8 6 9 . 5 0 5 5 3 6 3 1 . 6 7 0 81 . 0 0 7 2iiii iyxP P??? ??? ? ? ? ? ???????? 在誤差允許范圍內(nèi)，∴ 44DT ? ℃ 實(shí)際板數(shù)、實(shí)際進(jìn)料板位置、板效率 根據(jù)1nl i ix x?????，知 ? ? ? ?LL4 4 C = 1 3 . 5 7 % 4 1 C = 1 3 . 4 8 %???? 查表對(duì)得 脫重組分塔板效率 0 %E? 0 /EN? 實(shí) N 88?實(shí) 塊 0n 1 6 .6 /E 2 5??進(jìn) 塊 脫 輕 組 分 塔 板 效 率 0 %E ? 0 /EN? 實(shí)N 48?實(shí) 塊 0n 349 / E 23??進(jìn) 塊 ∴操作條件如下表 表 319 脫重與脫輕塔操作條件 塔頂溫度 塔釜溫度 理論板數(shù) 實(shí)際板數(shù) 進(jìn)料位置 脫重組分塔 37℃ ℃ 88 25 脫輕組分塔 ℃ ℃ 45 23 熱量計(jì)算 取 0℃為基準(zhǔn)溫度， Cp去該處溫度和基準(zhǔn)溫度的平均值， γ c取該處溫度下的值，由《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》查得如下數(shù)據(jù) 表 320 查表各組分不同溫度下的 Cp、γ c pC 22℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 丙炔 反 2丁烯 1丁烯 順 2丁烯 1， 3丁二烯 1， 2丁二烯 化工 與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 丁炔 乙烯基乙炔 正戊烷 表 321 指定溫度下的的γ c 值 c? 44℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 41℃ 丙炔 4351 反 2丁烯 4774 1丁烯 順 2丁烯 4971 5047 4792 5022 1， 3丁二烯 1， 2丁二烯 5289 5365 丁炔 乙烯基乙炔 5432 5037 5398 正戊烷 計(jì)算各溫度下 Cp，γ c的平均值， ,p i pi c i ciC x C x??????，結(jié)果如下表： 表 321 各溫度下 Cp、γ c的平均值 22℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ pC t? 44℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 41℃ ? 脫重組分塔 年產(chǎn) 萬噸丁二烯工藝設(shè)計(jì) 33 Q 1Q 3Q 2Q 5Q 7Q 6Q 455℃37℃ 圖 31 熱量橫算示意圖 ∵ 2 3 3 . 0 5 5 , / 5 . 2 3 3 7D L D R? ? ?， ∴ ? ∴ 1 4 5 2 .7 9 5 6V L D? ? ? 1 2 4 4 . 6 7 4 2 1 9 . 2 1 4 5 4 4 2 0 6 8 5 6 . 8 6 6 4 / hpQ F C t? ? ? ? ? ? ? 千 卡 2 1 2 1 9 . 7 4 0 5 1 8 . 9 9 0 0 3 7 8 5 7 0 1 2 . 72 8 4 / hpQ L C t? ? ? ? ? ? ? 千 卡 3 3 6 . 9 6 1 4 5 2 . 7 9 5 6 1 8 . 9 8 9 7 3 7 1 4 5 2 . 7 9 5 6 4 7 8 1 . 7 4 0 26974478. 2 29 / hpQ V C t V ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ℃千 卡 ? ? ? ?4 W 2 4 4 . 6 7 4 2 2 3 3 . 0 5 5 1 3 0 . 2 2 9 0 5 5 . 71 9 5 6 3 . 7 2 1 2 /hppQ C t F D C t? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 千 卡 5 D 2 3 3 . 0 5 5 1 1 8 . 9 8 9 7 3 7 1 6 3 7 4 8 . 9 1 8 / hpQ C t? ? ? ? ? ? ? 千 卡 又 3 2 5 7 1 6 4 5 7 , Q Q Q Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? ? ?， ∴ 7 3 2 5 83 / hQ Q Q Q? ? ? ? 千 卡 6 4 5 7 1 / hQ Q Q Q Q? ? ? ? ? 千 卡 再沸器循環(huán)水由 95℃降到 61℃需熱水量 1? 化工 與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 ∵ 6 1 1Q C t?? ??水 ∴ ? ?1 6 1/ 5 9 3 0 1 7 2 . 3 5 6 / 9 5 6 1 1 1 7 4 4 1 6 . 8 3 4 k g / hQ C t? ? ? ? ? ? ? ?水 塔頂冷凝器冷卻水由 20℃升到 30℃，需冷水量 2? ∵ 7 2 2Q C t?? ??水 ∴ ? ?2 7 2/ 5 9 5 3 7 1 6 . 5 8 3 / 3 0 2 0 1 5 9 5 3 7 1 . 6 5 8 3 k g / hQ C t? ? ? ? ? ? ? ?水 脫輕塔 Q 1Q 3Q 2Q 5Q 7Q 6Q 4℃44℃ 圖 32 熱量橫算示意圖 ∵ 2 . 7 9 6 9 , / 1 1 6 . 3 2 7 6D L D R? ? ?， ∴ ? ∴ 3 2 8 .15 3 7V L D? ? ? 1 2 4 3 . 0 8 5 4 2 9 . 4 8 2 4 1 2 9 3 8 3 2 . 3 9 4 3 / hpQ F C t? ? ? ? ? ? ? 千 卡 年產(chǎn) 萬噸丁二烯工藝設(shè)計(jì) 35 2 3 2 5 . 3 5 6 7 2 5 . 3 9 1 0 3 9 . 5 3 2 6 3 1 4 . 7 1 2 8 / hpQ L C t? ? ? ? ? ? ? 千 卡 3 3 7 . 0 4 3 2 8 . 1 5 3 7 1 9 . 2 1 4 5 4 4 3 2 8 . 2 7 6 8 4 6 9 0 . 0 3 11816484. 6 26 / hpQ V C t V ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ℃千 卡 ? ? ? ?4 W 2 4 3 . 0 8 5 4 2 . 7 9 6 9 3 0 . 2 7 6 8 5 4 . 2 33934605. 0 5 / hppQ C t F D C t? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 千 卡 5 D 2 . 7 9 6 9 2 5 . 3 9 1 0 3 9 . 5 2 . 7 9 6 9 4 4 9 4 . 9 9 8 3 1 5