【正文】 m o lhr??? RC LDD ??? Q ca R C 1?? ? Dm o lhrH V1 H LD?? ? 8 .4 8 2 4 9 10 8???? calhr Q c R C 1?? ? Dm o lhrH V1 H L1?? ? 6 .3 6 8 9 9 10 8???? calhr Qd Qca Qc? 2 .11 3 5 10 8???? calhr calhr QD Dm o lhr HLD 3 0 2 9 10 8???? e 0?? H LF 1 5 3 1 9 . 5 1 x AF 7 1 2 8 .3 5 8 x BF? 2 0 7 4 .8 9 8 x CF? 7 7 6 . 1 9 2 2 x DF? 5 . 0 5 2 2 1 10 3???? calmol QF F HLF 10 8???? calmol H W 1 6 1 6 5 . 1 9 x AW 8 1 2 4 .6 4 3 x BW? 3 2 4 1 .3 5 9 x CW? 3 9 5 . 0 1 2 3 x DW? 2 . 8 4 1 2 4 10 3???? calmol QW W HWm o lhr9 .16 8 3 10 7???? calhr 化工原理課程設(shè)計(jì) 21 散失于周圍的熱量 確定冷卻水及加熱蒸汽的用量 冷卻水 計(jì)算匯 總?cè)缦卤? 表 41 熱量衡算表 進(jìn)料熱量 cal/hr *10^8 塔底再沸器的熱負(fù)荷 cal/hr *10^8 合計(jì) cal/hr *10^8 塔頂全凝器的熱負(fù)荷 cal/hr *10^8 塔頂產(chǎn)品帶出熱量 cal/hr *10^8 損失的熱量 cal/hr *10^7 塔底產(chǎn)品帶出的熱量 cal/hr *10^7 合計(jì) cal/hr *10^8 Q B Q ca Q D? Q W? Q F?? ?1 0 .0 5? 8 .3 3 2 1 1 10 8???? calhr Q1 QB 4 .16 6 0 5 10 7???? calhr cpH2O ?? JkgkC t2 35?? t1 25?? G C 4 .18 7 Qcac p H 2 O t 2 t 1?? ? 8 .4 9 6 4 9 10 4???? rB 2047900Jkg?? GB 4 .18 7 QBr BJkg 0 3 5 3 10 3???? kghr kghr 化工原理課程設(shè)計(jì) 22 第五章 .板式精餾塔塔板設(shè)計(jì) Simth法 第一組板間距 600mm 苯 甲苯 乙苯 鄰二甲苯kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 T D = ℃氣體液體 精餾段，以第一塊板為例 液相密度 氣相密度 液相流率 ? L 1x AD7 7 9 . 6 3 9 kgm 3??????x BD7 7 9 . 7 2 9 8 kgm 3??????? x CD7 8 5 . 5 4 7 6 kgm 3??????? x DD8 0 1 . 8 3 7 6 kgm 3???????????????7 7 9 . 8 1 8 1 8 kgm 3??? ? V 2 . 8 8 9 kgm 3 x AD 3 . 4 5 3 kgm 3 x BD? 4 . 0 2 2 kgm 3 x CD? 4 . 0 2 8 kgm 3 x DD? 3 . 3 4 4 6 4 kgm 3??? L1 10 4? molhr? M d M A x AD M B x BD? M C x CD? M D x DD? 0 .0 8 9 4 4 kgm o l??? L 11 L 1 Md 6 .2 8 3 7 6 10 3? kghr??? L 12 L 11?L 79 8 m3hr??? V 1 R 1?( ) D 9 .9 6 2 4 9 10 4? m o lhr??? V11 V1 Md 8 .9 1 0 6 7 10 3? kghr??? V12 V11?V 2 .6 6 4 1 6 10 3? m3hr??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 23 設(shè)塔板間距為 HT := 600mm = 板上液層高度為 hL := 70mm = 則 HT hL = 由 Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得 C20 := 表 51 各組分的表面張力 苯 甲苯 乙苯 鄰二甲苯N/m N/m N/m N/m 取第二組板間距 450mm HT := 450mm = 板上液層高度為 hL := 70mm = 則 HT hL = L 12V12??? ????L?V??? ???0 .5 618? ? 0 . 0 1 7 3 5 3 Nm x AD 0 . 0 1 8 1 6 7 Nm x BD? 0 . 0 1 9 2 4 3 Nm x CD? 0 . 0 2 0 3 9 1 Nm x DD? 0 . 0 1 8 0 2 Nm??? C C 20?Nm0 .0 2????????0 .2ms 0 .11 4 5 8 ms??? u m a x C ? L ? V?? ?? V 4 5 8 1 ms??? u um ax 20 7 ms??? D 4 2 .6 1 6 7 10 3?? ?? 2 2 0 7 3 6 0 0 m 0 .8 7 0 2 3 m??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 24 由 Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得 C20 := 取第三組板間距 500mm HT := 500mm = 板上液層高度為 hL := 70mm = 則 HT hL = 由 Smith氣相負(fù)荷因數(shù)關(guān)系圖可得 C20 := ? 0 . 0 1 7 3 5 3 Nm x AD 0 . 0 1 8 1 6 7 Nm x BD? 0 . 0 1 9 2 4 3 Nm x CD? 0 . 0 2 0 3 9 1 Nm x DD? 0 . 0 1 8 0 2 Nm??? C C 20?Nm0 .0 2????????0 .2ms 0 .0 7 8 3 5 ms??? u m a x C ? L ? V?? ?? V 3 7 2 ms??? u um ax 56 ms??? D 4 2 .6 1 6 7 10 3?? ?? 0 .8 3 5 6 3 6 0 0 m 5 2 4 m??? ? 0 . 0 1 7 3 5 3 Nm x AD 0 . 0 1 8 1 6 7 Nm x BD? 0 . 0 1 9 2 4 3 Nm x CD? 0 . 0 2 0 3 9 1 Nm x DD? 0 . 0 1 8 0 2 Nm??? C C 20?Nm0 .0 2????????0 .2ms 0 .10 7 7 2 ms??? u m a x C ? L ? V?? ?? V 4 13 6 ms??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 25 表 52 smith 法精餾段塔徑計(jì)算表 H T D D 圓整 H T DDm m m m m m m m1 450 1200 6480000002 500 1000 5000000003 600 1000 600000000Smith法 三者對(duì)比后， H為 500mm時(shí)，最佳 波津法 取第一組板間距 600mm 取第二組板間距 450mm D 4 2 .6 1 6 7 10 3?? ?? 8 9 5 3 6 0 0 0 .8 9 7 4 9??? u um ax 89 5 ms??? HT 600mm?? umax 0 .0 5 5 g H T1 2 L 12V 12??? ??? ? L? V?? L ? V?? V??? ??? 1 .8 6 0 8 8 ms? umax ?? K ?? Ks ?? u K Ks um a x 46 6??? D 4 2 .6 1 6 7 10 3?? ?? 0 4 6 6 3 6 0 0 m 0 .8 4 2 2 3 m??? HT 450mm?? 化工原理課程設(shè)計(jì) 26 取第三組板間距 500mm 表 53 波津法 精餾段塔徑計(jì)算 結(jié)果表 波津法 HT D D 圓整 HTDD mm mm mm mm 1 450 1000 450000000 2 500 1000 500000000 3 600 1000 600000000 三者對(duì)比后 HT為 450mm 時(shí)最佳。 C 相對(duì)揮發(fā)度 ?ij PiPj?? 塔頂溫度下的各組分的飽和蒸氣壓： P 1D 10 6 .9 2 7 4 1 82 0 3 7 .5 8 23 4 0 . 2 0 4 2 t D????? ???2 5 8 .5 2 2 9 2??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 13 以重組分乙苯為基準(zhǔn)的各組分的相對(duì)揮發(fā)度 塔底溫度下： 以重組分乙苯為基準(zhǔn)的相對(duì)揮發(fā)度 P 2D 10 5 .9 9 9 1 2 71 2 5 3 .2 7 32 0 3 . 9 2 6 7 t D????? ???1 0 4 .8 9 7 2 6??? P 3D 10 6 .0 6 9 9 11 4 16 .9 2 22 1 2 . 4 3 4 t D????? ???4 9 .0 1 5 7 2??? P 4D 10 6 .1 2 6 9 91 4 7 6 .7 5 32 1 3 . 9 1 1 t D????? ???3 8 .3 0 2 4 7??? ?13 D P1DP3D 42 9??? ?23 D P2DP3D 00 7??? ?33D P3DP3D 1??? ?43 D P4DP3D 14 3??? P 1W 10 6 .9 2 7 4 1 82 0 3 7 .5 8 23 4 0 . 2 0 4 2 t W????? ???5 7 2 .5 3 8 9 7??? kPa P 2W 10 5 .9 9 9 1 2 71 2 5 3 .2 7 32 0 3 . 9 2 6 7 t W????? ???2 7 7 .1 4 0 3 3??? kPa P 3W 10 6 .0 6 9 9 11 4 16 .9 2 22 1 2 . 4 3 4 t W????? ???1 3 9 .2 7 5 1 3??? kPa P 4W 10 6 .1 2 6 9 91 4 7 6 .7 5 32 1 3 . 9 1 1 t W????? ???1 1 2 .6 8 0 8 5??? kPa 化工原理課程設(shè)計(jì) 14 平均相對(duì)揮發(fā)度 ?m ?i4D ?i4W 根據(jù)亨斯特別克公式 已知 ?13 W P1WP3W ??? ?23 W P2WP3W 98 8??? ?33W P3WP3W 1??? ?43 W P4WP3W 90 5??? ? 13 ? 13 D ? 13 W 4 .6 5 6 3 7??? ? 23 ? 2 3 D ? 2 3 W 2 .0 6 3 6 1??? ?33 ?33 D ?33 W 1??? ? 43 ? 4 3 D ? 4 3 W 0 .7 9 5 1 2??? D2 ?? W2 ?? D3 ?? W3 ?? F1F ?? F4F ?? D1