吉林化工学院化工原理课程设计
MVDV1=M?MVF89.092??78.272?80.84kg/kmol MV2=MVW?MVF2?83.41?91.472?87.44kg/kmol ?VF?83.41?273.1522.4?(273.15?95.099)?2.77
?VD?78.27?273.1522.4?(273.15?80.6)?2.70
?VW?91.47?273.1522.4?(273.15?91.47)?2.92
?V1??VF??VD2?2.77?2.702?2.735 ?V2??VF??VW2?2.77?3.062?2.915
2.1.4相对挥发度的求取：
yF由xF＝0.40 yxF=0.622515 ?FF?1-y=2.47
F1-xFyDx=0.9888 ?xD＝0.98 y DDD?1-y=1.80
D1-xDyWxW＝0.02 yW=0.04805 ?W?xW1-y=2.47 W1-xW精馏段相对挥发度：?F+?D1=?2=2.135
提留段相对挥发度：??+?W2=F2=2.47
全塔相对挥发度： ?=?F+?W+?D3=2.25 10
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2.1.5黏度的求取
精馏段t1=（tF+ tD）/2 =84.85℃利用插值法:
84.85?8090?80?? ?A=0.285mpa.s A?0.3080.279?0.308
84.8?580?908?0.31?10.?286 00. 3 1 1 ?B=0.2989mpa.s B?提留段t2=（tF+ tW）/2 =102.34℃利用插值法:
102.34?100110?100??0.255?0.233?0.255 ?A=0.250 mpa.s A
102.34?100?0.264?110?1000.245?0.264 ?B=0.260 mpa.s
B?精馏段黏度：?1??Ax1??B(1?x1)?0.285?0.7025?0.2989?(1?0.7025)?0.277 mpa.s 提留段黏度：?2??Ax2??B(1?x2)?0.285?0.2175?0.292?(1?0.2175)?0.258 mpa.s 2.2 塔板数的确定
2.2.1 理论塔层数NT的求取 本设计为泡点进料q=0.98 根据 y?qq?1x?xFq?1； y??2x1?(??1x)
2可得 xP?0.41；
5yP?0.665 最小回流比：Rmin=xD-yPy=0.98?0.665?1.26 p-xP0.665-0.415回流比选取：R=（1.1?2.0）Rmin 本设计回流比选取：R=1.5Rmin=1.89 且
FxDD=-xwx=0.98?0.02?0.02?2.526 F-xW0.40精馏段操作线方程： yRn+1=R+1xxn+DR+1=0.654n0x+ 0.3391R+FF?1提留段操作线方程： yn+1=DDR+1xn+R+1Wx=1.528n0x+ 0.0106
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相平衡方程： x?y2.49?51.y4
95由逐板法可以求:
序号 Y X 1 0.98 0.952 2 0.962 0.910 3 0.934 0.847 4 0.893 0.770 5 0.843 0.683 6 0.786 0.595 7 0.728 0.518 8 0.678 0.458 9 0.639 0.415 10 0.611 0.386 11 0.600 0.375 12 0.584 0.360 13 0.561 0.339 14 0.529 0.310 15 0.484 0.273 16 0.428 0.231 17 0.364 0.187 18 0.296 0.147 19 0.235 0.110 20 0.179 0.080 21 0.133 0.057 22 0.098 0.0425 23 0.025 0.0314 24 0.031 0.012 其中第十块板是进料板，共有二十四块板包括塔釜再沸器。 2.1．2实际板数的求取 精馏段实际板：?=?F+?D2=2.14 ?1 =0.277 mpa.s
ET?(??l)?0.245=0.49×（2.14×0.277）-0.245=0.5570
NP?NTE=9/0.5570=17块 T提馏段实际板：?=?F+?W2=2.47 ?2 =0.265 mpa.s
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E??l?)0.245T'?(=0.49×（2.47×0.265）-0.245
=0.5436
NNT'P'?E=12/0.5436=26块 T'全塔所需实际塔板数: NP=17+26=43块 全塔效率：ENTT?N?100%=（24-1）/43=53.5% P
加料板在第21块
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第三章 板式塔主要工艺尺寸的设计计算
3.1塔的工艺条件及物性数据计算
3.1.1表面张力计算（单位10-3N.m-1） 液相平均表面张力依下试计算，即 ?Lm???i??i
塔顶液相平均表面张力的计算
由tD =80.6℃ 查表得?A=21.31mN/m; ?B=21.82 mN/m 塔顶表面张力：?LDm=0.98?21.31+0.02?21.82=21.32 mN/m
进料板液相平均表面张力的计算
由tF=95.099℃ 查表得?A=19.53 mN/m；?B=20.21 mN/m 进料板表面张力：?LWm=0.02?19.53+0.98?29.21=20.20 mN/m
塔底液相平均表面张力的计算
由tw=109.58℃ 查表得?A=17.15 mN/m；?B=18.13 mN/m 塔底表面张力：?LWm=0.02?17.15+0.98?18.13=18.11 mN/m
精馏段液相平均表面张力：??LDm??LFmLM=2?20.76 mN/m 提留段液相平均表面张力：?Vm=?LFm??LWm2?19.16 mN/m 3.1.2气液相体积流量计算 本设计取R=1.5Rmin=1.92
精馏段 L?RD?1.89?29.4?05kmol/h 5. V?(R+1)D=2.?8929.40 =kmol/h 8已知 ML1=82.4593kg/kmol; MV1=80.832kg/kmol ?L1?776.99kg/m3; ?V1?2.735kg/m3
精馏段质量流量：L1=ML1?L?82.4593?64.128?4581.9kg/h=1.273kg/s
V1=MV?2V?80.8?3297.?528kg/h=1.908kg/s 6868.0精馏段体积流量：LS1=L1??1.273776.99?0.00163m3/s
L1 VV11.908S1=??v12.735?0.6976 m3/s 14