【正文】 （ ） 式中 C —— 負(fù)荷系數(shù)； TH —— 踏板間距， m ； SL —— 下降液體的體積流量， 3/ms； SV —— 上升蒸汽的體積流量， 3/ms； L? —— 液相密度， 3/kgm ； V? —— 汽相密度， 3/kgm ； g —— 重力加速度， 2/ms。V L 39。 轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量 2 4 8 5 . 8 8 2 3 4 2 . 0 8 7 6 1 0 4 6 2 4 . 8 1 9 9V k g h? ? ? ` 2 7 6 2 . 0 9 3 8 4 3 . 2 1 2 3 1 0 8 8 1 2 . 7 8 5 8V k g h? ? ? 2 3 2 5 . 5 0 2 8 4 2 . 0 8 7 6 9 7 8 7 4 . 8 3 1 7L k g h? ? ? ` 2 4 9 8 . 9 7 5 7 4 2 . 7 7 2 3 1 0 9 3 8 5 . 9 1 4L k g h? ? ? 轉(zhuǎn)換為體積流量 331 0 4 6 2 4 . 8 1 9 9 4 4 . 3 5 1 3 2 3 5 9 . 0 0 5 0 . 6 5 4 2V m h m s? ? ? 33` 1 0 8 8 1 2 . 8 1 9 9 4 2 . 6 9 0 9 2 3 2 8 . 3 3 8 1 0 . 7 0 7 9V m h m s? ? ? 339 7 8 7 4 . 8 3 1 7 / 4 7 6 . 9 4 1 2 2 0 5 . 2 1 3 6 0 . 0 5 7 0L m h m s? ? ? 33` 1 0 9 3 8 5 . 9 1 4 / 4 5 5 . 9 4 9 9 2 4 1 . 8 6 9 0 0 . 0 6 7 2L m h m s? ? ? 計(jì)算結(jié)果匯總見表 。V —— 精餾塔內(nèi)精、提餾段上升蒸汽的流量， /kmol h ； L 、 39。 由 rT 、 rp 查 參考資料 11，附圖 （ 23）得 : ? 342 .0 87 6 18 .4 . 69 1 0. 08 20 5 31 7. 15mv PM k g mZR T? ?? ? ??? 同理，求得塔釜 342 .6 96 9mv kg m? ? 表 各組分的物性常數(shù) 組分 摩爾分?jǐn)?shù) 臨界溫度 0/TK 臨界壓力 cp iiyT i ciyp iiyM 丙烯 丙烷 共計(jì) 求液體及氣體的體積流量 V L D?? ； L RD? （ ） 所以 ? ?1V R D?? （ ） 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 ? ?1 4 .5 1 1 6 0 .3 7 9 5? ? ? /kmol h? 因?yàn)? ?? 所以 39。 計(jì)算舉例：塔頂溫度 44C? 1 1 462mL? ? ? ? ? 34 7 6 .9 4 1 2 /mL kg m? ? 塔頂進(jìn)料溫度 45℃ 1 1 475 460mL? ? ? ? ? 34 7 3 .9 2 7 5mL kg m? ? 塔釜溫度 49℃ 1 1 10 .1 5 8 1 0 .8 4 1 94 6 0 4 5 0mL? ? ? ? ? 34 5 5 . 9 4 9 9mL kg m? ? 液體平均密度見表 表 液體密度 組分 密度（ 44C? ）/(3/kgm ) 密度（ 45C? ）/( 3/kgm ) 密度（ 49℃ ）/( 3/kgm ) 36CH 477 475 460 38CH 462 460 449 液體平均密度見表 表 液體平均 密度 項(xiàng)目 44C? 45C? 49℃ 液體平均密度/( 3/kgm ) 474． 0546 （ 2）氣體的密度 查 參考資料 11,10 頁(yè)，得公式： 西北大學(xué)專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 mv PMZRT? ? （ ） 式中 mV? —— 氣體平均密度， 3/kgm ； p —— 操作壓力， aP ； Z —— 壓縮因子，由對(duì)比溫度和對(duì)比壓力查圖而得； M —— 平均相對(duì)分子質(zhì)量； T —— 操 作溫度， K ； R —— 通用氣體常數(shù)。 板間距離的選定和塔徑的確定 計(jì)算混合液塔頂、塔釜、進(jìn)料的密度及氣體的密度 （ 1）液體的密度 查 參考資料 11,25～ 26 頁(yè)圖，得 45C? 、 44C? 、 49℃ 下純組分的密度，見表 。 查 參考資料 11,158~160 頁(yè)圖 104，圖 105，圖 106， 丙烯 /ViH kcal kg? /LiH kcal kg? 丙烷 102 /ViH kcal kg? 34 /LiH kcal kg? 1 6 8 . 5 0 . 1 5 8 0 1 0 2 0 . 8 4 2 0 1 1 2 . 5 0 7VWH k c a l k g? ? ? ? ? 9 9 . 5 0 . 1 5 8 0 3 4 0 . 8 4 2 0 4 4 . 3 4 9LWH k c a l k g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 1 2 . 5 0 7 4 4 . 3 4 9 1 4 . 5 1 6 2 5 0 1 1 2 . 5 0 7 4 4 . 3 4 9WQ R D? ? ? ? ? ? ? ? 77154498. 1382 .9 9 5 6 1 0 kcal hkJ h??? 全塔熱量衡算 依據(jù) 參考資料 6， 33 頁(yè)式（ 632） W F L D L W PQ F H D H W H Q Q? ? ? ? ? 損 （ ） 式中 Q損 —— 熱量損失， /kcal h ； FH —— 每千克進(jìn)料的焓， /kcal kg 。V —— 提餾段上升蒸汽的量， /kgh ； 39。 ? ? 0VH??混 合 ? ? 0LH??混 合 查 參考資料 11.， 158~159 頁(yè)圖 104，圖 105得 丙烯 kcal kg? kcal kg? 丙烷 kcal kg? 29LiH kcal kg? 1 6 8 . 5 0 . 9 9 6 2 1 0 0 . 5 0 . 0 0 3 8 1 6 8 . 2 4 1 69 9 . 5 0 . 9 9 6 2 2 9 0 . 0 0 3 8 9 9 . 2 3 2 1VDLDH k c a l k gH k c a l k g? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 4 . 5 1 6 7 5 0 1 6 8 . 2 4 1 6 9 9 . 2 3 2 1D V D L DQ R D H H? ? ? ? ? ? ? ? 77220208. 9383 .0 2 3 1 1 0 kcal hkJ h??? 式中 VPH —— 每千克由冷凝器上升蒸汽的焓， /kcal kg ； LPH —— 每千克冷凝液的焓， /kcal kg 。 確定進(jìn)料位置 因?yàn)? ` 1 . 1 1 3 6 1 . 1 1 1 1 1 . 1 1 2 3m D F? ? ?? ? ? ? ? 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 1 0 . 9 9 6 2 1 0 . 9 3 0 6lg lg1 1 0 . 9 9 6 2 0 . 9 3 0 6` 1 1 2 6 . 9 3l g ` l g 1 . 1 1 2 3DFDFmmxxxxN???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 已查得 m in 1RRR? ?? min` ? ?? 由此解得 ： 34N ??層（不包括進(jìn)料板），故進(jìn)料板為塔頂數(shù)起的第34層理論板處。 表 實(shí)際塔板數(shù)的確定 R min1RRR?? min2NNN?? TN R min1RRR?? min2NNN?? N 13 15 14 16 016 由上表 可見，當(dāng) ~15R? 之間時(shí)塔板數(shù)變化為最慢，所以 ? 塊 。 因?yàn)? 1iikx ??? 所以 ： 確定塔釜溫度為 49℃ ,計(jì)算過程數(shù)據(jù)見表 、表 。 因?yàn)? ?? 誤差超過 2% ，說明假設(shè)的溫度過高。 表 進(jìn)料組成的 iikx值 進(jìn)料 ix ik iikx 36CH 38CH 共計(jì) 表 塔頂物料組成的 /iiyk值 塔頂物 料 iixy? ik iiiiyxkk? 36CH 38CH 共計(jì) 因?yàn)? 1iiyk ??? 所以 確定塔頂溫度為 44C? ，塔頂物料組成的 iiyk值見 表 。 西北大學(xué)專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 因?yàn)? 1iikx ??? 所以 確定進(jìn)料溫度為 45C? ，進(jìn)料組成的 iikx值 確定塔頂溫度 假設(shè)：塔頂露點(diǎn)溫度為 44C? ，同理查 參考資料 1，圖 144得 k 值。 表 各組分的摩爾分?jǐn)?shù) 進(jìn)料 塔頂產(chǎn)品 塔釜液 丙烯 丙烷 共計(jì) （ 2）計(jì)算進(jìn)料量和塔底產(chǎn)品量 項(xiàng) 目 組 分 項(xiàng) 目 組 分 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 根據(jù)進(jìn)料、塔頂產(chǎn)量和塔底產(chǎn)量的關(guān)系有： ? FDF D WF x D x W x???? ? ? ? ? （ ） 已知： 6750 /D kg h? 則 ： ? 6750 ??? ? ? ? ? 解得： kg h? 6 7 5 0 5 7 3 . 1 2 9 7 7 3 2 3 . 1 2 9 7F k g h? ? ? 式中 Fx —— 原料液易揮發(fā)組分的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)； Dx —— 餾出液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)； Wx —— 釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)。 各組分的相對(duì)分子質(zhì)量見表 。 表 物料衡算 進(jìn) 料量 /(kg/h) 餾出液量 /(kg/h) 釜液量 /(kg/h) 丙烯 丙烷 共計(jì) 100 D + F D W?? （ ） 52 15 .2% 5 04 52100 WDWDW? ?????? ??? 或 9 2 .7 5 0 .9 9 6 0 .1 5 2100 DWDW???? ??? 解得： /W kg h? 1 0 0 8 .1 1 6 1 9 1 .8 8 3 9 /D k g h? ? ? 丙烷： 38 1 1 5 .2 % 8 4 .8 %WX C H ? ? ? 式中 F —— 原料液流量， kg/h； D —— 塔頂產(chǎn)品（餾出量）流量， /kgh ； W —— 塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海┝髁浚?/kgh ； wx —— 釜液中