吉林化工学院化工原理课程设计
① 由插值法计算温度tw、tD、tF 塔顶温度：
48.5?46.386.04?100?tD?48.596.7?86.04?tD?46.82oc
进料温度：tF=58oc 塔底温度：
74.9?73.12.96?6.15?tF?74.94.3?2.96D?tW?74.14oc
o精馏段平均温度：t1?ttF?2?58?46.82258?74.142?52.41c
o提留段平均温度：t2?② 气相组成
ttF?W2??66.07c
由插值法计算 yD、yF、yw 塔顶温度：tD?46.82oc
yD：
48.5?46.393.2?100.0?46.82?46.3100yD?100.0?yD?98.39%
进料温度：tF=58oc
yF:
59.3?55.363.40?74.70?59.3?5863.40?100y?FyF?67.07%
塔底温度：tW?74.14oc
yW:
74.9?73.18.23?15.55?74.9?74.148.23?100y?yW?11.32%
W③ 相对挥发度?
0.6707x=34%、yFF?67.07% ?F?0.34?3.9537
1?0.67071?0.340.9839x=96.7%、yDD?98.39% ?D?0.967?2.0855
1?0.98391?0.967- 6 -
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0.1132x=4.3%、yWW?11.32% ?w?0.043?2.8410 1?0.11321?0.043??L???DFW?3.9537?2.0855?2.8410?4.84L
u=?xiui loguL?AT?BT
CS2:A=274.08 B=200.220 CCl4: A=540.15 B=290.840
u( CS2)=0.2846 u( CCl4)=0.5819 u?0.34?0.2846?0.66?0.5819?0.4808
LL
2.1.6全塔效率及实际板数计算 ①全塔效率：
根据：ET?0.49(?uL)?0.245
ET?0.49?(4.84?0.4808)?0.245?39.84%
②实际板数计算： 精馏段: N1?60.3984?15.06 圆整后为16 圆整后为17
提馏段: N2?6.50.3984?16.32
2.1.7气，液相负荷计算
精馏段：V?(R?1)D?(2.45?1)?28.74?99.15kmol/h VS?V?MVM13600??VM1?99.15?89.473600?3.6129?0.6820m/s3
L?RD?2.45?28.74?70.41kmol/h LS?L?MLM13600??M1?70.41?103.033600?1343.67?0.0015m/s
3 Lh=3600?0.0015=5.4m3/h 提馏段：V?V'?99.15kmol/h； VS?V?MVM223600??VM?99.15?123.423600?5.1551?0.6593m/s；
3 L'?L?F?70.41?89.43?159.84kmol/h；
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LS?L?MLM2?159.84?139.063?0.0042m/s；
3600??LM23600?1463.63 L'h=3600?0.0042=15.12m3/h
2.2物性数据计算
2.2.1操作压强P的计算
塔顶压强PD=101.3 kPa取每层塔板压降△P=1.0kPa 则： 进料板压强：PF=101.3+16?1.0=117.3kPa 塔釜压强：Pw=101.3+17?1.0=118.3kPa 精馏段平均操作压强：Pm=(PD+PF)/2=109.3 kPa 提馏段平均操作压强：P′m =(PF+Pw)/2=117.8kPa.
2.2.2操作温度T
由插值法计算温度tw、tD、tF 塔顶温度：
48.5?46.3D.586.04?100?t?4896.7?86.04?tD?46.82oc
进料温度：tF=58oc 塔底温度：
74.9?73.1tF?74.92.96?6.15?4.3?2.96?tW?74.14oc
精馏段平均温度：tF?D1?tto2?58?46.822?52.41c
提留段平均温度：tF?tW58?74.142?to2?2?66.07c
2.2.3平均分子量的计算 由xF=34%、yF?67.07% ；xD=96.7%、yD?98.39%；xW=4.3%、精馏段：
X1=(xD+xF)/2=65.35% Y1=（yF+yD）/ 2=82.73%
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yW?11.32%
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气相平均摩尔质量：MVM1?
y1?MA?(1?y1)?MB
?0.8273?76?0.1727?154?89.47kg/kmol
液相平均摩尔质量：MLM1?
x1?MA?(1?x1)?MB
?0.6535?76?0.3465?154?103.03kg/kmol
提留段：
X2=(xw+xF)/2=19.15% Y2=（yF+yw）/ 2=39.20% 气相平均摩尔质量：MVM2?y2?MA?(1?y2)?MB
?0.3920?76?0.6080?154?123.42kg/kmol
液相平均摩尔质量： MLM2?x2?MA?(1?x2)?MB
?0.1915?76?0.8085?154?139.06kg/kmol
2.2.4精馏段和提馏段各组分的密度 ①液相密度?Lm： 塔顶部分 依下式： 1?Lm??A?LA??B?LB（?为质量分率）；
质量分数：
?DA?0.967?760.967?76?0.033?154?0.935
?DB?1??DA?0.065
tD?46.821oc ?CS=1225 kg/m ?ccl4=1543 kg/m
233 带入
ρlD=αDAρ1+αDBρ2??LD?1241.63kg/m3
?FA?0.34?760.34?76?0.66?154?0.203
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?FB?1??FA?0.797Fo
2
33t=58c ?CS=1208 kg/m ?ccl4=1522 kg/m
带入
?WA?1?LF??A?A?1??A?B??LF?1445.71kg/m3
0.043?760.043?76?0.957?154?0.022
?WB?1??WA?0.978
tW?74.141ρlwoc ?CS=1183 kg/m ?ccl4=1490 kg/m
233带入
=αwAρLA+αwBρLB??LW?1481.54kg/m
3则:精馏段的平均液相密度:
?LM1??LD??LF2?1241.63?1445.712?1343.67kg/m3
则:提馏段的平均液相密度：
?LM??LW??LF22?1445.71?1481.542?1463.63kg/m3
②气相密度?Vm：
① 精馏段的平均气相密度
?VM1?PM1?MVM1R?TM1?109.3?89.478.314?(273.15?52.41)?3.6129kg/m
3②
?VM提馏段的平均气相密度
?PM2?MVMR?TM222?117.8?123.428.314?(273.15?66.07)?5.1551kg/m
3
2.2.5液体表面张力的计算
n液相平均表面张力依下式计算，及σm=?xi??i
i=1- 10 -