【正文】 ? ??? 餾 出 液 的 密 度 31 0 0 9 0 1 0 0 9 6 . 2 49 6 . 2 4 , 7 2 2 . 1 8 / ( )7 1 7 . 4 7 3 0 . 1 7 1 7 . 4owoot C W k g mW ????? ? ? ? 殘 液 中 乙 醇 的 密 度 31 0 0 9 0 1 0 0 9 6 . 2 4= 7 2 8 . 5 1 / ( )7 2 3 . 1 7 3 7 . 5 7 2 3 . 1 ww W k g mW ???? ?? 殘 液 中 丙 醇 的 密 度 1 35 1 35 3= = 72 9 / ( )72 8 72 1 W k g mW ?? ??? 殘 液 的 密 度 7 3 6 . 4 9 7 4 4 . 0 1 37 4 0 . 2 5 /1 22FDL k g m??? ? ?? ? ?所 以 7 3 6 . 4 9 7 2 8 . 2 9 37 3 2 . 3 9 /2 22FWL k g m??? ? ?? ? ? * 4 6 ( 1 ) * 6 0 4 6 . 2 8 /M x x k g k m o lLD DD? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 11 * 4 6 ( 1 ) * 6 0 4 6 . 1 5 /M y y k g k m o lVD DD? ? ? ? * 4 6 ( 1 ) * 6 0 5 6 . 5 /M x x k g k m o lLF FF? ? ? ? * 4 6 ( 1 ) * 6 0 5 3 . 5 2 /M y y k g k m o lVF FF? ? ? ? * 4 6 ( 1 ) * 6 0 5 9 . 5 1 /? ? ? ?M x x k g k m o lLW WW * 4 6 ( 1 ) * 6 0 5 9 . 0 7 /M y y k g k m o lVW WW? ? ? ? /1 2MML D L FM k g k molL ??? 58 .0 1 /2 2MMLW LFM k g k m olL ??? 49 .84 /1 2MMVD VFM k g k molV ??? 56 .30 /2 2MMV W V FM k g k m olV ??? 31 . 8 3 /1 2V D V F kg mV ??? ??? 1 . 9 5 1 . 8 2 32 . 0 6 /2 22V W V F k g mV ??? ? ?? ? ? : 塔頂液相平均表面張力的計算 [ 2 ]3?根 據(jù) 圖 表 3 液 體 的 表 面 張 力 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 A? ,mN/m B? ,mN/m 8 0 7 0 8 0 7 8 . 6 07 8 . 6 6 , 1 9 . 5 3 /1 9 . 4 0 2 0 . 3 4 1 9 . 4 0ot C m N mD DADA??? ? ? ? ?? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 12 8 0 6 0 8 0 7 8 . 6 6 1 9 . 5 3 /1 9 . 4 0 2 1 . 2 7 1 9 . 4 0??? ? ? ?? ? ? m N mDBDB 0 . 9 8 * 1 8 . 4 1 ( 1 0 . 9 8 ) * 1 9 . 5 3 1 8 . 4 3 /??? ? ? ? ? ? ? ? ? m N mD B D BA D A 進(jìn) 料板液相平均表面張力的計算 1 0 0 8 0 1 0 0 9 6 . 2 49 6 . 2 4 , 1 6 . 6 6 /1 6 . 2 9 1 8 . 2 8 1 6 . 2 9??? ? ? ? ?? ? ?ot C m N mW WAWA 1 0 0 8 0 1 0 0 9 6 . 2 4 1 7 . 8 6 /1 7 . 5 0 1 9 . 4 0 1 7 . 5 0??? ? ? ?? ? ? m N mWBWB 0 . 0 3 5 * 1 6 . 6 6 ( 1 0 . 0 3 5 ) * 1 7 . 8 6 1 7 . 8 2 /??? ? ? ? ? ? ? ? ? m N mW B W BA W A 塔底液相平均表面張力的計算 1 0 0 8 0 1 0 0 8 9 . 6 78 9 . 6 7 , 1 7 . 3 2 /1 6 . 2 9 1 8 . 2 8 1 6 . 2 9??? ? ? ? ?? ? ?ot C m N mF FAFA 1 0 0 8 0 1 0 0 8 9 . 6 7 1 8 . 4 8 /1 7 . 5 0 1 9 . 4 0 1 7 . 5 0??? ? ? ?? ? ? m N mFBFB 0 . 2 5 * 1 7 . 3 2 ( 1 0 . 2 5 ) * 1 8 . 4 8 1 8 . 1 9 /??? ? ? ? ? ? ? ? ? m N mF B F BA F A 精餾段的平均表面張力： 1 8 .3 1 /1 2? ? ?? ? ?DF m N m 提留段的平均表面張力： 1 8 .0 0 /2 2? ? ?? ? ?WF m N m : 粘度的計算 表 34 .混合物的粘度 名稱 溫度 oC 60 80 100 乙醇 丙醇 根據(jù)圖表 13 和公式 lg ??AAu TB 已知全塔平均溫度 t= 純乙醇： 6 8 6 . 6 4 6 8 6 . 6 4l g 0 . 3 8 8118 8 . 5 7 2 7 3 . 1 5 3 0 0 . 8 8 m p sa??? ? ? ?? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 13 純丙醇 9 5 1 . 0 4 9 5 1 . 0 4l g 0 . 5 3 4 8218 8 . 5 7 2 7 3 . 1 5 3 2 7 . 8 3??? ? ? ?? m p sa： ：理論板數(shù)的確定 由以上的計算得 相平衡方程：1 ( 1)?? ? ??xnyn xn ? ? 11 x? ? 又 q= q 線方程： 9 9 2 511xq Fy x xq q qqq? ? ? ? ???(2) 由（ 1）（ 2）求得 x= y= 則 0 .4 1 3 .6 4 , , 5 (m in m in0 .4 1 0 .2 5x nR R R?? ? ?? 取 .R= 則 取 整 數(shù) ） 平衡方程：( 1)? ?? ??ynxn yn （ 1） 精餾段操作線： 0 . 8 3 3 0 . 1 6 31 11xR Dy x xnn RR? ? ? ?? ?? （ 2） 提留段操作線： 70 201 ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 )R D qF F Dy x x xn Wn R D q F R D q F??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 3） 第一塊塔板上的氣相組成： ??yxD 第一塊下降的液相組成由（ 1）求取： 1x = 第二塊塔板上升的氣相組成由（ 2）求?。?2y = 2x =924 依次由（ 1）（ 2）式求得： 3y = 3x = 4y = 4x = 5y = 5x = 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 14 6 ? 6x = 7y = 7x = 8y = 8x = 9y = 9x = 因 1 1 ,qxx? 則 第 10 塊 板 上 的 氣 相 組 成 由 （ 3 ） 算， 依次使用（ 1）（ 3）式，求得： 10 ? 10 ? 11 ? 11 ? 12 ? 12 ? 13 ? 13 ? 14 ? 14 ? 15 ? 15 ? 16 ? 16 ? 17 ? 17 ? 18 ? 18 ? 19 ? 19 ? 20 ? 20 ? 21 ? 21 ? 由于 18x =xW =,則全塔理論板數(shù) 18TN? 塊（包括再沸器），加料板為第 11塊理論板。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 8 進(jìn)料溫度： ??= ??tF ? Ft = 7 8 . 3 87 8 . 3 8 8 0 . 5 9 o= =7 8 . 6 6 C1 0 0 8 4 . 4 9 8 1 0 0?? ??? t D t D塔 頂 溫 度 ： 9 7 . 1 69 7 . 1 6 9 3 . 8 5 o= = 9 5 . 2 4 C0 1 2 . 6 3 . 5 0tW tW?? ???塔 底 溫 度 ： 8 9 . 6 7 7 8 . 6 7 ot = = = 8 4 . 1 7 C1 22? ?ttFD精 餾 段 平 均 溫 度 ： 8 9 . 6 7 9 6 . 2 4 ot = = = 9 2 . 9 6 C2 22? ?ttFW提 留 段 平 均 溫 度 ： ：飽和蒸汽壓 p 的計算 由安托因公式得： ? ?1 6 5 2 . 0 5l g 7 . 3 3 8 2 7 12 3 1 . 4 8?? ?p A t ? ?1 3 7 5 . 1 4l g 6 . 7 4 4 4 1 4 21 9 3 . 0?? ?p AB t 由溫度 氣相組成關(guān)系得： ? ?3?????? ?p ppAy p ppBA 由（ 1）（ 2）（ 3）得 塔頂： tD =， ?pA = akp , ?pB =48,12 akp 塔底： tw =， ?pA = akp ， ?pB = akp 進(jìn)料： tF =， ?pA = akp ， ?pB = akp :物料相對揮發(fā)度的計算： 由以求得的飽和蒸汽壓得 pB??? ? ?， ??? ? ?pAFpB， ??? ? ?pAWpB 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 9 精餾段的平均相對揮發(fā)度： 2 . 1 3 2 . 0 3 2 . 0 81 22FD? ? ? ?? ? ? ? 提留段的平均相對揮發(fā)度： 2 . 0 3 2 . 0 6 2 . 0 4 52 22FW? ? ? ?? ? ? ? 平均相對揮發(fā)度： 3 2 .1 4 2 .0 3 2 .0 6 2 .0 7 6? ? ? ? ? 密度的計算 ： 利用式 1 aA aB=L A B? ? ?? 0a2 2 .4 0? ?T p MVTp（ 質(zhì) 量 分 數(shù) ） . ()M 平 均 相 對 分 子 質(zhì) 量計算混合液體密度和混合氣體密度。這次設(shè)計對學(xué)生的就業(yè)和考研深造均有很大幫助。相比之下：篩板塔具有容易堵塞，漏液量較大和操作彈性小的缺點(diǎn)；但它結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計簡便、操作容易、生產(chǎn)能力大、壓降小又經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)；故在生產(chǎn)尤其是中試裝置中應(yīng) 用頗多。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 6 緒論 化工生產(chǎn)中，產(chǎn)品一般為混合物，要得到高純度組分則必須對粗產(chǎn)品進(jìn)行分離；如液固的分離有過濾操作，混合氣體的分離有吸收操作；同樣混合液體的分離操作有蒸餾和精餾。 塔頂采用全凝器，進(jìn)料液用釜液預(yù)熱。 先進(jìn)行物料衡算，據(jù)物料的物理性質(zhì)及相關(guān)參考資料，選擇適當(dāng)?shù)幕亓鞅?R=2Rmin 和塔效率 TE = ，初步求出塔的理論板數(shù) TN =21 和實(shí)際板 數(shù) N=45 ，建立塔的框架。吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 1 吉 林 化 工 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 設(shè)計題目： 乙醇 丙醇篩板精餾塔設(shè)計 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 2 課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目 ： 乙醇 — 丙醇二元篩板精餾塔設(shè)計 設(shè)計基本條件： （ 1）操作平均壓力：常壓； （ 2）進(jìn)料溫度： tF=（泡點(diǎn)）； （ 3）塔頂產(chǎn)品含量： xD= (質(zhì)量分率 )； （ 4）塔釜液含量 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （ 5）加料熱狀況 q= (6) 回流比 R=(~) （ 7）塔頂采用全冷凝、泡點(diǎn)回流； （ 8）單板壓 降 ? akp ； 設(shè)計任務(wù) ： （ 1）完成精餾塔工藝設(shè)計計算、設(shè)備設(shè)計計算（物料衡算、能量衡算和設(shè)備計算）； （ 2）精餾塔附屬設(shè)備的簡單計算和選用 （ 3）撰寫設(shè)計說明書（ word文檔上機(jī)打?。? （ 4）繪制乙醇 — 丙醇精餾工藝流程圖 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 3 目錄 摘要 .................................................................................................... 5 緒論 .................................................................................................... 6 第一章 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性計算