【正文】 EDC N2 C2H2 H2O 510? ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc 組分 A B C 溫度范圍（ K） VC 259～ 327 EDC 242～ 373 N2 63～ 85 22HC 192～ 308 H2O 280～ 441 28 EDC 9 510? N2 C2H2 H2O 610? ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc EDC 9 510? N2 C2H2 H2O 610? ∑ 則進(jìn)料溫度為： T= 各組分的相 對揮發(fā)度為： 組分 α ir Vc 1 EDC 29 N2 C2H2 H2O （二） 塔 頂 溫度 按露點溫度計算。 試差 如下 ： 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki yi ii Ky/ Vc N2 51408 C2H2 ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki yi ii Ky/ Vc N2 C2H2 ∑ 30 則塔 頂 溫度為： T=277025K 各組分的 相對揮發(fā)度為： 組分 α ir Vc 1 N2 C2H2 （三）塔 釜 溫度 按泡點溫度計算。 試差如下： 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc EDC C2H2 H2O ∑ 設(shè) T= P= 組分 siP （ KPa） Ki xi Kixi Vc 31 EDC C2H2 H2O ∑ 則塔底 溫度為： T= 各組分的相對揮發(fā)度為： 組分 α ir Vc 1 EDC C2H2 H2O 三 校核 清晰分割的假設(shè)是否合理，計算塔 餾出液中 EDC， H2O 和 釜液中 N2摩爾 分 數(shù)以及流量 來驗證。 33 第八節(jié) 高沸系統(tǒng) 一 物料 計算 塔頂氣體中 EDC 濃度 ： % （ w %） 塔釜物料中 Vc 濃度 ： 20 % （ w %） 物料衡算關(guān)系 ： 按清晰分割計算： C2H2全部進(jìn)入餾出液 ,H2O全部進(jìn)入釜液 . 編號 組分 進(jìn)料 Fi (kg/h) 餾出液 Di (kg/h) 釜液 Wi (kg/h) 1 VC 2 EDC 3 C2H2 — 4 H2O — 5 ∑ D W 得 D= kg/h W= kg/h 物料衡算如下 ： 編號 組分 進(jìn)料 Fi (kg/h) 餾出液Di (kg/h) 釜液 Wi (kg/h) 1 VC 2 EDC 3 C2H2 — 4 H2O — 5 ∑ 34 第九節(jié) 產(chǎn)品校核 核算 PVC 產(chǎn)量 : 高沸塔出料 G= Kg/h， 其中 聚合率為 85 % （ w%） 聚合工段分離干燥損失： 20 KgPVC / TPVC （一年以 7200 小時計） PVC 產(chǎn)量為： 年/3 1 0 5 0 9 4 27 2 0 5 1 7 5 Kg??? 符合要求。 二 各處溫度的計算 操作壓力 ： （表壓） P= 106 +101325 = 611325 Pa 塔頂溫度 以露點溫度求之 ，進(jìn)料溫度和塔釜溫度以泡點溫度求之 。 三 回流比 R 的確定 （ 一） 由恩特伍特公式求最小回流比 1．最小回流比的計算 則由查參考書 [4] p64 得 ： 恩 特伍特公式： .( , )i i D mix????? = Rm+1 ., 1i i Fix q??????? 36 其中 α — 組分 i 的相對揮發(fā)度 q — 進(jìn)料的液相分率， q =L/V 進(jìn)料狀態(tài)為飽和液相 q=1 Rm — 最小回流比 Xi， F — 進(jìn)料混合物中組分 i的摩爾分率 （ Xi， D） m— 最小回流比下的餾出液中組分 i 的摩爾分率 θ — 方程的根。取α LK＜ θ ＜ α HK 的一個 所用數(shù)據(jù)如下： 編號 組分 α i Xi， F Xi， D 1 VC 1 2 EDC 0 3 N2 4 C2H2 5 H2O 0 注：α i采用全塔平均相對揮發(fā)度。 取 R=12Rm=12 = 第二節(jié) 熱量衡算 一 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) R = 回流液體量： L = RD = =塔頂上升蒸汽量： V=L+D = (R+1) D=（ +1） =塔底出來液體流率 L =L+qF= RD+1 F=+=V =V+（ 1q） F = Kmol/h 衡算關(guān)系 輸入的熱量 =輸出的熱量 即 F i F i D i W i W iDin H Q n H n H Q Q? ? ? ? ?? ? ? 移 損加 （一） 查取數(shù)據(jù)： 液態(tài)物料摩爾焓 273TipH C dT? ? 或 0tipH C dT?? 已知 進(jìn)料溫度 t=℃ 塔釜溫度 t=℃ 塔頂溫度 t=℃ 1 . 進(jìn)料組分： 定性溫度 t=(+0)/2= 38 查參考書 [5] p436得： Cm olcalc pvc ?? / 查參考書 [5] p395得 ： Cm olcalc P E D C ?? / 查參考書 [5] p282得 ： Cm o lca lcHpC ?? /5 8 5 查參考書 [6] p238得 ： Cm olcalcOpH ?? / 查參考書 [5] p278得： Cm olcalc PN ?? /2 查參考書 [6] p261得， 求液體熱容 RowLinsonBondi 法： ]12 9 [14 3 )()()( 1131101 ??? ????????? TTTTcc rrrrpp w 式中 rT — 對比溫度 plC — 液體熱容 0PC — 同溫度下理想氣體熱容 ,cal/molK w— 偏心因子 查參考書 [2] p960得 ： ?wN ， KTC ? 故 ??rT 得 plC = cal/（ molK） 進(jìn)料液體的焓值 tH piiHi ??? 代入數(shù)據(jù)： ?FH ( + + + 07664+ )= 2. 釜液 定性溫度 T=（ +） /2= 查參考書 [5] p436得 Cm olcalc pv c ?? / 39 查參考書 [5] p395得 Cm o lca lc pE D C ?? / 查參考書 [5] p282得 Cm o lca lc HpC ?? /22 查參考書 [6] p238得 Cm olcalc OPH ?? /2 塔底液體出料的焓值： ? ?? tH piiw = Kcal/h 3． 塔頂 定性溫度 T=（ +） /2= 查參考書 [6] p163得： VC理想氣體熱容方程式 ： TTc EETEop 32 )( ???????? =++= cal/（ molK） C2H2理想氣體熱容方程式 ： =++= cal/（ molK） N2理想氣體熱容方程式： TTc EETop 32 0 3 2 ???????? =+= cal/（ molK） 查參考書 [6]得 時各物質(zhì)的蒸發(fā)潛熱 VCQ =4781cal/mol 2NQ=22HCQ=2516cal/mol 塔頂蒸汽的焓值： 40 hk c a lKT dcQH topV 5 6 5 5]) 7 3([ ???? ??頂 =(+ ) +(2516+ ) +(4781+ ) = Kcal/h 4． 移Q 回流液體量： L = RD = = 即： 0 9 6 ???L VC Kmol/h ???L N Kmol/h 8 7 0 ???L HC Kmol/h 塔頂溫度 T=， 查參考書 [5] p282得： 022 ??Q HC冷 molcal 查參考書 [5] p436得： 3??QVC冷 molcal 設(shè)計過程求 N2 在 塔頂溫度 T= 時的冷凝潛 H總? = Q1 + Hr 1? = Hr 2? + Q2 查參考書 [2] p960得： molcalQ 11521 ? Hr 1? = dctop? Hr 2? = dctp? 1 cp1求?。? 定性溫度 T=（ +） /2= 利用 N2理想氣體熱容方程式：TTc EETop 32 0 3 2 ???????? =++= 41 液體熱容 RowLinsonBondi 法： ]12 9 [14 3 )()()( 1131101 ??? ????????? TTTTcc rrrrpp w =+.04（ ） = cal/mol plc = cal/mol 代入數(shù)據(jù)： 1H? = = Kmol/h 2H? = = Kmol/h Q2 = molcal 故 ： Q移 = QLIi? = ()+ ()+ ()=331868 hkcal 損 由于低沸塔進(jìn)料，塔頂，塔釜的溫度與外界溫度（ ）相差不大，故 Q損=釜 二 計算 熱量衡算公式F i F i D i W i W iDin H Q n H n H Q Q? ? ? ? ?? ? ? 移 損加 代入數(shù)據(jù)： Q釜= hkcal 三 塔釜 熱水用量 (1) 塔釜熱水用量： 熱水 進(jìn)入 溫度為 90 ℃ ， 冷卻至 75℃ 輸出。 查參考書 [1] p356得： 選取 Kw mk 20 3 0 0? 已知冷凍鹽水進(jìn)料為 5c? ，假定出料溫度為 0c? ，則： 塔頂蒸汽： ? ? 冷凍鹽水： 5c? 0c? t? ： ? ? ??tm c? 由公式 Q移=KS t? 得： S=mtKQ??移 = ? = 查參考書 [7] p183表 得： 選 標(biāo)準(zhǔn)為 JB/T471592， DN=800mm,管程數(shù) N=1， 管子中心排數(shù) 31， 管子根數(shù) n=797,管長 l=4500mm,換熱面積 S=