【正文】 CtF ?? ，有 ? ? ? ?Kk m o lkJKkgkJCC P F AP F A ?????????? /? ? ? ?Ck m o lkJCkgkJCC P F BP F B ?? ?????????? /?進(jìn)料板液體平均比熱容為 ? ? ? ? ? ?Ck m o lkJxCxCC FP F BFP F APF ????????????? / 塔釜溫度 CtW ?? ，則 ? ? ? ?Ck m o lkJCkgkJCC P W AP W A ?? ?????????? /? ? ? ?Ck m o lkJCkgkJCC P W BP W B ?? ?????????? /?塔釜液體平均比熱容為 ? ? ? ? ? ?Ck m o lkJxCxCC WP W BWP W APW ????????????? / 3 3 同理，運(yùn)用插值法可計(jì)算出液體汽化潛熱，計(jì)算結(jié)果如下表所示 表 25 汽化潛熱 計(jì)算結(jié)果表 溫度 ? ?Ct? 汽化潛熱 ? ?kgkJ/? 甲醇 水 平均值 ?Dt 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 12 ?Ft ?Wt 精餾塔汽、液相負(fù)荷的計(jì)算 （ 1）精餾段的汽、液相負(fù)荷 汽相負(fù)荷 smMVVmVmVs /5 2 2 6 0 0 5 3 6 0 0 3111 ?????? ? hmMVVmVmVh / 3111 ????? ? 液相負(fù)荷 smMLLmLmLs / 3111 ?????? ? hmMLLmLmLh /1 5 4 1 3 5 3111 ????? ? （ 2）提餾段的汽、液相負(fù)荷 汽相負(fù)荷 smMVVmVmVs / 39。1 ?????????? mWmm xxVWxVLy 全塔相平衡方程 ? ? ? ?nn nnn nn yy yyy yx ?????? ? 計(jì)算過程如下所示： 理論塔板數(shù) n ny 值 nx 值 備注 1 塔頂 2 3 4 5 項(xiàng)目 塔頂 ??D 進(jìn)料 ??F 塔底 ??W 溫度 C?/ 液相摩爾分?jǐn)?shù) %/x 液相甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù) %/ 相對揮發(fā)度 摩爾流量 ? ?hkmol// 70 摩爾質(zhì)量 ? ?kmolkg// 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 6 6 進(jìn)料板 7 8 9 10 則 精餾段所需理論塔板數(shù)為 51611 ????? nN T 提餾段所需理論塔板數(shù)為 81912 ????? mN T （不包括再沸器） 物性參數(shù)的計(jì)算 表 23 甲醇、水密度、粘度、表面張力在不同溫度下的值 [1] 溫度 50 60 70 80 90 100 ρ甲醇 760 751 743 734 725 716 ρ水 181。39。 ????????????????? 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 已知，甲醇的摩爾質(zhì)量 kmolkgM A /? ，水的摩爾質(zhì)量 kmolkgM B /? ，根據(jù)乙醇 丙醇的相平衡數(shù)據(jù)，用數(shù)值插值法有 ?塔頂溫度 CtD ?? ?塔頂汽相組成 Dy 9 8 0 0 1 ???????DD yy ?進(jìn)料板溫度 CtF ?? ?進(jìn)料板汽相組成 Fy 8 0 3 ???????FF yy ?塔釜溫度 CtW ?? ?塔釜汽相組成 Wy 1 8 0 0 0 0 0 ???????WW yy 精餾段平均液相組成 1x 7 6 2 9 7 1 ????? DF xxx 精餾段平均汽相組成 1y 8 9 3 8 0 3 8 3 1 ????? DF yyy 提餾段平均液相組成 2x 2 ????? WF xxx 提餾段平均汽相組成 2y 4 9 5 1 8 6 0 3 2 ????? WF yyy 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 4 塔頂液相平均分子量 mLDM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BDADm L D /6 8 9 7 7 ??????????? 塔頂汽相平均分子量 mVDM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BDADm V D /8 1 5 8 3 8 3 ??????????? 進(jìn)料板液相平均分子量 mLFM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BFAFm L F /7 3 ??????????? 進(jìn)料板汽相平均分子量 mVFM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BFAFm V F /2 9 0 3 0 3 ??????????? 塔釜液相平均分子量 mLWM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BWAWm L W /5 1 3 3 ??????????? 塔釜汽相平均分子量 mVWM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BWAWm V W /6 4 8 8 ??????????? 精餾段液相平均分子量 1mLM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BAmL /7 1 6 2 6 2 111 ??????????? 精餾段汽相平均分子量 1mVM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BAmV /5 5 9 9 111 ??????????? 提餾段液相平均分子量 2mLM ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BAmL /1 2 9 2 9 2 222 ??????????? 提餾段汽相平均分子量 2mVM ? ? ? ? k m o lkgMyMyM BAmV /9 6 9 5 9 5 222 ??????????? 原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算 已知：進(jìn)料板摩爾分?jǐn)?shù) ?Fx ，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ? ? 6 8 ????? ??AF? 塔頂摩爾分?jǐn)?shù) ?Dx ，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 9 8 )9 7 (329 7 329 7 ????? ??AD? 塔頂摩爾分?jǐn)?shù) ?Wx ，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 5 ? ? 0 3 9 3 3 320 3 ????? ??AW? 表 22 物料衡算結(jié)果表 理論塔板數(shù)的計(jì)算 采用逐板法計(jì)算，該法應(yīng)用相平衡方程與操作線方程從塔頂開始逐板計(jì)算各板的汽相與液相組成，從而求得所需要的理論 板數(shù)。則 精餾段下降液體的摩爾流量 hk m o lDRL / 1 1 ????? 精餾段上升蒸汽的摩爾流量 ? ? ? ? hk m o lDRV /4 7 1 1 1 ??????? 提餾段下降液體的摩爾流量 hk m o lqFDRqFLL / 39。V 分別為精餾段和提餾段上升蒸汽的摩爾流量； L 和 39。 塔頂溫度： CttDD ? 0 0 ??????? 進(jìn)料溫度： CttFF ? ??????? 吉林化工學(xué)院化工 原理課程設(shè)計(jì) 2 塔釜溫度： CttWW ? 0 1 0 0 0 0 ??????? 根據(jù)溫度 飽和蒸氣壓關(guān)系式（安托因方程） tp A ??? 5 0 3 9 0 8 5 8 02 0 7 0 tp B ??? 3 0 5 3 6 8 71 1 5 6 0 可計(jì)算出 A（乙醇） 、 B（丙醇）組分分別在塔頂、進(jìn)料板、塔釜時(shí)的分壓。在確保精確設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)控制手段的前提下，設(shè)計(jì) 中可大膽選用 。 應(yīng)予指出，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計(jì)和操作不當(dāng)，易產(chǎn)生漏液，使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降．故過去工業(yè)上應(yīng)用較為謹(jǐn)慎。 篩板的優(yōu)點(diǎn)足結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。根據(jù)孔徑的大小，分為小孔徑篩板 (孔徑為 3— 8mm)和大孔徑篩板 (孔徑為 10— 25mm)兩類。 關(guān)鍵詞：甲醇；水；實(shí)際塔板數(shù)；回流比；操作彈性；精餾段；提餾段。 本次設(shè)計(jì)的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，此設(shè)計(jì)針對二 元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較為完整的精餾設(shè)計(jì)過程。 教師評分表 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 結(jié)果匯總表 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 比熱容及汽化熱的計(jì)算 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 塔的接管 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 精餾塔的流體力學(xué)驗(yàn)算 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 物性計(jì)算 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 實(shí)際塔板數(shù)及實(shí)際加料位置和全塔效率 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 精餾段和提餾段操作線方程 ......... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 最小回流比的計(jì)算和適宜回流比的 確定 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 產(chǎn)品濃度的計(jì)算 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3． 寫出該精餾塔的設(shè)計(jì)說明書，包括設(shè)計(jì)結(jié)果匯總和設(shè)計(jì)評價(jià)。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 題目 甲醇 水二元篩板精餾塔的設(shè)計(jì)