【正文】 hkJtCFQ FPFF / 0 4 3 5 2 ??????? 塔頂餾出液的熱量 DQ hkJtCDQ DPDD /7 5 1 6 0 8 6 6 ??????? 冷凝器消耗的熱量 CQ hkJ DRVC /4 4 3 5 1 6 9 27 5 1 6 0 8 6 13 1 4 4 2 0 3 95 1 4 5 4 5 9 3 ??????? 散于周圍的熱量 IQ 取 BI ? 加熱蒸汽代入的熱量 BQ 全塔范圍內(nèi)列熱量衡算式，有 IWVFRB ????? 且 CRDV Q ??? 即 FCWDB Q ???? ???? hkJ /? 則 hkJQ B /? 表 26 熱量衡算計(jì)算結(jié)果： 項(xiàng)目 進(jìn)料 冷凝器 塔頂溜出液 塔底殘液 再沸器 平均比熱容? ?? ?CkmolkJ ??// 84,52 熱量 ? ?hkJQ // 塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算 塔徑的計(jì)算 以精餾段計(jì)算為例 0 3 9 0 4 16 4 6 5 57 0 ???????????????????????????mVmLhhVLX ?? 取板間距 mHT ? ，塔板清液層高度 mhL ? mhHY LT ????? 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 14 液體表面張力 mmN /20?? 時(shí)的氣體負(fù)荷因子為 2220 1 6 6 4 1 6 YXYXYXC ?????? 22 3 9 3 9 1 6 3 9 6 4 1 6 ???????????? ? ?氣體負(fù)荷因子 ????????????????? mCC ? 液泛氣速 smCumVmVmLf /1 2 2 1 2 3 8 7 50 8 1 ??????? ? ?? 取泛點(diǎn)率為 ，則空塔氣速 smuu f /4 8 2 ???? 所以，精餾段塔徑 muVD s ????? ?? 同理，計(jì)算得提餾段的塔徑為 按標(biāo)準(zhǔn)圓整后，精餾段和提餾段塔徑均取 有效高度的計(jì)算 精餾段： ? ? ? ? mNHZ PT ?????? 提餾段： ? ? ? ? mNHZ PT ?????? 在進(jìn)料口安裝防沖設(shè)施，取進(jìn)料板板間距 mHF ? ，且要求每 3~5 塊板設(shè)計(jì)一個(gè)人孔，則全塔 20 塊板應(yīng)設(shè)計(jì) 3 個(gè)人孔，人孔處板間距 mHP ? 所以，全塔有效高度為 mHHZZZ PF ?????????? 溢流裝置計(jì)算 （ 1）堰長 塔徑 mD ? ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 3222 ????? ? 液相負(fù)荷 smMLLmLmLs / 39。 水 σ甲醇 σ水 液體黏度 Lm? 的計(jì)算 應(yīng)用數(shù)值插值法，計(jì)算過程如下： 精餾段平均溫度 Cttt FD ? 1 ????? sm p aL mAL mA ???????? 6070 11 ?? sm p aL mBL mB ???????? 6070 11 ?? ?精餾段平均黏度為 sm p aLm ???????? ??????? 3 3 7 7 1 9 7 1 1 ? 提餾段平均溫度 Cttt FW ?7 8 2 ????? 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 7 sm p aL mAL mA ???????? 8090 22 ?? sm p aL mBL mB ???????? 8090 22 ?? ?提餾段平均黏度為 sm p aLm ???????? ??????? 3 2 3 3 4 6 3 6 7 ? 塔效率 TE 的估算 運(yùn)用 O’connell 法估算塔效率，即 ? ? ?? mLTE ?? 塔頂、塔釜平均溫度為 Cttt WD ? ????? 根據(jù)溫度 飽和蒸氣壓關(guān)系式計(jì)算得 kpap A ? kpaPB ? 由拉烏爾定律知 07 59 46 400 ???BApp? 運(yùn)用內(nèi)差法計(jì)算該溫度下的液相摩爾分?jǐn)?shù) ??????? xx 同理，計(jì)算該溫度下的液體黏度 sm p a ???????? 8090 11 ?? sm p a ???????? 80100 22 ?? ?該溫度下液體的黏度 ? ? sm p a ??????? ? 則，全塔效率 ? ? 3 7 ???? ?TE 實(shí)際塔板數(shù) 4 5 10 ???? TTP ENN 塊（包括再沸器） 精餾段實(shí)際板數(shù) 4 5 5111 ???? TTP ENN 塊 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 8 提餾段實(shí)際板數(shù) 5222 ???? TTP ENN 塊 進(jìn)料板位于第 6 塊板處 操作壓強(qiáng) mp 的計(jì)算 塔頂壓強(qiáng) kpapD 100? ，取每層塔板壓降 ? kpap ? ，則 進(jìn)料板壓強(qiáng) ??? 1TDF Npp ? k pap ???? 塔釜壓強(qiáng) ? ????? 1TDW Npp ? ? ? k p ap 1 0 0 ????? 精餾段平均操作壓強(qiáng) k p appp FDm ????? 提餾段平均操作壓強(qiáng) k p appp FWm ????? 密度 m? 的計(jì)算 （ 1）液相平均密度 mL? 應(yīng)用數(shù)值插值法有： 塔頂 溫度 CtD ?? ，則 3/ 14, 6070 mkgmL DAmL DA ??????? ?? 3/ 6070 mkgmL DBmL DB ??????? ?? 3/ mkgmL DmL DBBDmL DAADmL D ??????? ?????? 進(jìn)料板溫度 CtF ?? ，則 3/9 7 4 3 0 4 3 0 7080 mkgmL F AmL F A ??????? ?? 3/ 7080 mkgmL F BmL F B ??????? ?? 3/ mkgmL FmL F BBFmL F AAFmL F ??????? ?????? 塔釜溫度 Ctw ?? ，則 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 9 3/2 1 2 1 7 0 3 1 7 901 0 0 mkgmL W AmL W A ??????? ?? 3/ 6 2 6 0 3 2 6 901 0 0 mkgmL W BmL W B ??????? ?? 3/ mkgmL WmL W BBWmL W AAWmL W ??????? ?????? 所以，精餾段平均液相密度為 31 /6 3 8 7 52 8 8 0 13 8 4 92 mkgm L Fm L DmL ????? ??? 提餾段平均液相密度為 32 /1 2 0 7 22 3 3 02 mkgm L Fm L WmL ????? ??? （ 2）汽相平均密度 mV? 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有 精餾段 ? ? 31111 /, mkgRT Mp mVmmV ??? ????? 提餾段 ? ? 32222 / mkgRT Mp mVmmV ??? ????? 液體表面張力 m? 的計(jì)算 運(yùn)用內(nèi)差法計(jì)算，已知： 塔頂溫度 CtD ?? ，有 mmNmD AmD A / 6070 ??????? ?? mmNmDBmDB / 6070 ??????? ?? ?塔頂液體表面張力為 ? ? ? ? mmNxx m D BDm D ADD / 7 7 ??????????? ??? 進(jìn)料板溫度 CtF ?? ，有 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 10 mmNmF AmF A / 7080 ??????? ?? mmNmF BmF B / 25, 7080 ??????? ?? ?進(jìn)料板液體表面張力為 ? ? ? ? mmNxx m F BFm F AFF / ??????????? ??? 塔釜溫度 CtW ?? ，有 mmNmW AmW A / 0 901 0 0 ??????? ?? mmNmW BmW B / 0 901 0 0 ??????? ?? ?塔釜液體表面張力為 ? ? ? ? mmNxx m W BWm W AWW / 3 3 ??????????? ??? 則，精餾段平均液體表面張力 mmNFDm / ??? ??? 提餾段平均液體表面張力 mmNFwm / ??? ??? 液體 比熱容與汽化潛熱的計(jì)算 表 24 甲醇、水汽化熱和比熱容數(shù)據(jù) 溫度 甲醇 水 汽化熱 熱容 汽化熱 熱容 ? ?kgkJ/ ? ?? ?CkgkJ ??/ ? ?kgkJ/ ? ?? ?CkgkJ ??/ 40 1149 50 60 1128 64 42247 66 42153 70 80 1070 94,29 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 11 90 100 1330 運(yùn)用插值法計(jì)算，已知： 塔頂溫度 CtD ?? ，有 ? ? ? ?Ck m o lkJCkgkJCC P DAP DA ?? ?????????? /? ? ? ?Ck m o lkJCkgkJCC P DBP DB ?? ?????????? /?塔頂液體平均比熱容為 ? ? ? ? ? ?./ 7 3 7 Kk m o lkJxCxCC DP D BDP D APD ???????????? 進(jìn)料板溫度