【正文】 先用熱蒸汽加熱使苯蒸氣升高適當溫度后，再用熱泵進行升溫，以此來滿足塔底再沸需要的熱量。塔頂引出蒸氣全部液化所放出的熱量 Q頂=r氣*mV其中mV=V*Md=*=由塔頂溫度為Td=℃ ℃△t甲醇1=. 4443 =℃*（+）=℃C甲醇1=(kg*k)其需要的熱量Q1= C甲醇1*mv *△t甲醇 1 =** =*106 kJ/h水蒸氣供給的熱量Q2=Q1℃，℃，則△t=℃，℃C水蒸氣=(kg*k) =*q*=*106得q= 由=KA△t(K取3954W/(m*K)) △t=（△t1△t2）/ln(△t1/△t2)=℃ 得A= m 取換熱管mm 查表得：管長度為3000mm、管子根數(shù)為94根、A= m Ⅰ甲醇蒸氣經過熱泵后溫度變?yōu)閠i，（忽略甲苯的影響）Q頂′= r氣′* m甲醇 r氣′為ti時水的汽化熱（1）塔底再沸器所需熱量由塔底溫度Tw=℃假設再沸器為為一塊塔板，內插法求得溫度為：（詳見熱量衡算）T沸 =℃查表得：γ水 = Q底= r水* mv′+ C水*M水*△t水= r水 *V′*Mr水+ C水*M水*△t水=* *+***（） =*107kJ/h（2）熱交換器內的熱交換 設甲醇蒸氣經熱泵作用后溫度為ti， 則：水再沸需要的熱量=甲醇液化放出的熱量+甲醇降溫放出的熱量設甲醇流出換熱器時的溫度為to=℃則:甲醇降低的溫度△t甲醇=tito甲醇降溫放出的熱量為: Q甲醇′=C甲醇 *M甲醇*△t甲醇（（ti+to）時的比熱容）則：交換器內的熱量衡算為：Q底= Q頂′+ Q甲醇′ti為比塔底餾出液高20～55℃的溫度，此處用時差法進行計算。則全部換熱器的總費用為：F=++++ =精餾塔的費用計算 塔板費用（實際） Fl——美元兌人民幣的匯率； Ft——塔板類型因子； Fn——塔數(shù)因子； N（實際）=28﹥20 Fn=1 F1= Ft= Dt= 計算得Ct=*10元 塔體費用 H= W= Ws——塔體質量； H——塔總高； Ht——塔板間距； Hd、Hb——塔頂、底空間高度；b——塔體厚度（取2cm）；——塔壁密度（7850kg/m3）；計算得：Ws= H= Ch=17848元一年的塔費用J=（Fc+）*（Ct+Ch） Fc——塔設備年折舊率（取Fc=）； 計算得J=泵的費用 查得離心泵平均費用為3000元/個，熱泵4000元/個則其總費用為：（2*3000+4000）/10=1000元/年儲槽費用按照圓柱體求；管厚度（2cm）進料儲槽 圓柱體直徑：D=(*2*）^(1/3)=鋼材體積V =(*D*2*D+*(D^2)/2)*= m3所用鋼材的質量為m1=*V=塔底產品儲槽圓柱體直徑：D=(*2*）^(1/3)=鋼材體積V =(*D*2*D+*(D^2)/2)*=所用鋼材的質量為m2=*V=塔頂產品儲槽圓柱體直徑：D=(*2*）^(1/3)=鋼材體積V =(*D*2*D+*(D^2)/2)*= 所用鋼材的質量為m3=*V=總費用 總費用為：4580元/噸*( m31+m32+m3)*2/1000=輸送管道費用（1）進料處管徑為：外徑55mm, 管長L=15m質量為m1=*S*=7850**(555)/1000*15* =（2）塔頂蒸氣管管徑為：外徑 管長為L=20m質量為m2=*S*=7850**(30010)/1000*20* =（3）回流管管徑為：外徑D=65mm =5mm 管長為L=30m質量為m3=*S*=7850**(655)/1000*30* =（4）塔底料液排出管管徑為：外徑70mm， 管長為L=20m質量為m4=*S*=7850**(705)/1000*20* =（5）總費用總質量為：m=m1+m2+m3+m4 =+++ =總費用為：6250元/噸**2/100=分液槽費用查得分液槽費用為1000元/個，則年平均費用為100元/年總費用=換熱器+精餾塔+儲槽+泵+管道+分液槽 =2640+89900+++100 =（二）操作費用的計算熱蒸汽的費用再沸器內蒸汽流量qm1=預熱進料液蒸汽流量qm2=；蒸氣總用量q=；水蒸氣的價格為140元/噸，則年用蒸汽的費用為J1=q*24*365*140/1000=冷卻水的費用 冷卻水的用量qm水=冷卻水的價格為3元/噸，則年用冷卻水的費用為J2=qm水*24*365*3/1000=泵所用的電費（1）熱泵所用的電費f1f1=*24h*365天*（2）離心泵所用的費用f2=（+）KW*24h*365天*總費用總費用為J1+J2+f1+f2=（三）總費用總費用=操作費用+設備費用=+=參考文獻【1】化學工程基礎. 林愛光編 北京：清華大學出版社， 第二版【2】化工原理課程設計. 賈紹義 柴誠敬 天津大學出版社，1991 第二版【3】化工設計 婁愛娟 吳志泉 華東理工出版社【4】化工原理實驗及課程設計. 陳均志，李磊編著. 北京：化學工業(yè)出版社， 第一版【5】化學工藝設計手冊 中國石化集團上海工程有限公司編 化學工業(yè)出版社 第二版【6】化工原理課程設計指導 任曉光 化學工業(yè)出版社 第二版【7】化工設計 黃璐 王保國 化學工業(yè)出版社 第三版【8】化工過程開發(fā)與設計 黃英 王艷麗 化學工業(yè)出版社 第一版【9】化工設計概論 李國庭 陳煥章 黃文煥 化學工業(yè)出版社 第二部主要符號說明進料平均摩爾質量塔頂平均摩爾質量塔底平均摩爾質量最小回流比R回流比L精餾段各層塔板溢流的液體摩爾流量V精餾段各層塔板上升的蒸汽摩爾流量提餾段各層塔板溢流的液體摩爾流量提餾段各層塔板上升的蒸汽摩爾流量總理論板層數(shù)進料板位置塔頂操作壓力進料操作壓力塔底操作壓力精（提）餾段平均壓力精（提）餾段平均溫度精（提）餾段液相平均摩爾質量精（提）餾段氣相平均摩爾質量精（提）餾段液相平均密度精（提）餾段氣相平均密度平均表面張力平均粘度氣相體積流量液相體積流量板間距板上液層高度塔截面積實際空塔氣速精餾塔的有效高度堰長液流堰高度堰上液層高度弓形降液管高度截面積停留時間降液管底隙高度凹形受液盤深度開空區(qū)面積篩空直徑空中心距篩空數(shù)目Φ開空率閥空的氣速干板阻力氣體通過液層的阻力液體表面張力的阻力氣體通過每層塔板的壓降液沫夾帶漏液點氣速K穩(wěn)定系數(shù)降液管內液層高液相負荷下限線液相負荷上限線對本設計的評述通過這三周的課程設計，我們不僅對精餾原理有了重新的認識，而且讓我懂得如何去認真的完成一個任務。在選取回流比過程當中，節(jié)能是考慮問題的關鍵所在，如何把費用降到最低，借助那些輔助設備如何選取參數(shù)等等。根據(jù)熱泵的工作方式不同熱泵可分為壓縮式、吸收式、蒸汽噴射式和第二類吸收式熱泵等。單個熱泵也不能工作，我們選擇蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流閥為其循環(huán)系統(tǒng)的設備。在計算塔的設備費時，板間距的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝。 總的來講，這次課程設計使我懂得了在做任何事情時，嚴謹?shù)目茖W態(tài)度是必要的