甲醇水填料塔 精馏课程设计! 完整版(8)

附录一 甲醇—水系统的主要物理性质

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附录二 甲醇—水汽液平衡数据(摩尔组成)

t 100.00 96.40 93.50 91.20 89.30 87.70 84.40 81.70 78.00

甲醇-水溶液汽液相平衡10.80.6x 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.30

y 0.000 0.134 0.234 0.304 0.365 0.418 0.517 0.579 0.665

t 75.30 73.10 71.20 69.30 67.60 66.00 65.00 64.50

x 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.00

y 0.729 0.779 0.825 0.870 0.915 0.958 0.979 1.000

y0.40.2000.20.4x0.60.81

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附录三 优化设计程序源代码

*填料精馏塔优化设计程序*/ #include #include

#define XF 0.0903 /*进料组成*/

#define F 144.03 /*进料量 Kmol/h*/ #define Q 1 /*进料热状态*/

#define D 13.11 /*塔顶产品流率 Kmol/h*/ #define XD 0.9911 /*塔顶产品组成 摩尔分率*/ #define TD 64.58 /*塔顶蒸汽温度 ℃*/

#define RD 35324.3 /*产品汽化潜热 kJ/kmol*/ #define Cpa 6384 /*填料单价 元/m3*/ #define HETP 0.557 /*等板高度HETP m*/ #define U 0.8887 /*空塔气速 m/s*/

#define HA 3.5 /*塔体两端空间高度 m*/ #define Ps 7860 /*塔体材料密度 kg/m3 */ #define B 0.005 /*塔体壁厚 mm*/ #define F1 1 /*冷凝器压力校正系数*/ #define F2 6.5 /*冷凝器材质校正系数*/ #define AA 487 /*冷凝器回归系数*/ #define BB 0.72 /*冷凝器回归指数*/

#define KD 1400 /*冷凝器传热系数 kJ/(m2. ℃.h)*/ #define T1 20 /*冷却水进口温度 ℃*/ #define CW 0.0002 /*冷却水价格 元/kg*/ #define CP 4.174 /*冷却水比热 kJ/(kg. ℃)*/ #define Cz 0.035 /*蒸汽价格 元/kg*/ #define Time 7200 /*年处理时间 h/年*/ #define C 7.6 /*美元汇率*/ #define Fc 0.2 /*年折旧率*/ #define Rmin 2.479 /*最小回流比*/ #define MSI 2.786 /*通货膨胀系数*/ /*函数列表*/ /*塔径DT*/

double dt(double r) {double DT;

DT=sqrt(D*22.4*(273.15+TD)*(r+1)/(3600*0.785*U*273.15)); return(DT);

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}

/*平衡关系曲线函数*/ double p(double y) {double x,a,b; b=y/(1-y);

if(y>0 && y<1.00 ) a=pow(b/3.3874,1/0.7977); x=a/(1+a); return(x); }

/*塔底釜液摩尔分数*/ double xw(double r) {double XW;

XW=(F*XF-D*XD)/(r*D+F); return(XW); }

/*精馏段操作线*/

double y1(double x,double r) {double Y1;

Y1=r/(r+1)*x+XD/(r+1); return(Y1); }

/*提馏段操作线*/

double y2(double x,double r) {double Y2,w,v0,XW; w=r*D+F; v0=(r+1)*D; XW=xw(r);

Y2=w*x/v0-w*XW/v0; return(Y2); }

/*理论塔板数*/ double n(double r)

{double y[100],x[100],N,i=1,XW; y[1]=XD;XW=xw(r); x[1]=p(y[1]); while(x[i]>XW) {if(x[i]>XF)

y[i+1]=y1(x[i],r);

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else y[i+1]=y2(x[i],r); i++;

x[i]=p(y[i]); }

N=i-1+(x[i-1]-XW)/(x[i-1]-x[i]); return(N); }

/*总塔高H*/ double h(double r) {double H,N=n(r); H=N*HETP+HA; return(H); }

/*塔质量Ws*/ double ws(double r) {double H,N,DT,ws; DT=dt(r); N=n(r);

H=N*HETP+HA;

ws=3.14*DT*(H+0.8116*DT)*B*Ps; return(ws); }

/*塔体费用CH*/ double ch(double r) {double CH,H,WS,DT; DT=dt(r); H=h(r); WS=ws(r);

CH=C*exp(6.95+0.1808*log(WS)+0.02468*log(WS)*log(WS)+0.0158*H/DT); return(CH); }

/* 精馏塔塔体年投资折旧费及维修费用J1*/ double j1(double r) {double CH,J1; CH=ch(r);

J1=MSI*(Fc+0.06)*CH;

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