化工专业毕业设计(6)

组分 VC EDC N2 C2H2 压缩机输入74.92 0.9019 4.252 0.7631 （kmol/h） 低沸系统气相输出0.303 0 4.252 0.7629 （kmol/h） 低沸系统液相输出74.617 0.9019 0 0.0002 （kmol/h）

六、高沸塔物料衡算 EDC 0.08%(W%)

高沸塔 低沸塔

VC 20%(W%)

高沸塔的工艺指标以及分离要求：

高沸塔顶EDC含量：0.08%（W%） 塔底VC含量： 20%（W%） 操作压力： 0.25MPa

釜加热水温度：t入=90OC（363.15K）

t出=75OC（348.15K）

按照清晰分割来计算高沸塔：

设塔顶出料中含有VC为NVC，EDC 为NEDC 列如下方程

62.5?(74.617?NVC)?20%

62.5?(74.617?NVC)?99?(0.9019?NEDC)?18?0.1909899?NEDC99?NEDC?0.08%

?62.5?NVC?0.0002?26H2O 0.9537 0 0.19098 26

解方程得：

5mo/lh NEDC?0.037kh NVC?74.261kmo/l即高沸塔塔顶出料组成为：

NVC?74.261kmol/h NEDC?0.00.0375kmol/h NC2H2?0.0002kmol/h

高沸塔底部出料组成为：

NVC?0.356kmol/h NEDC?0.8644kmol/h NH2O?0.19098kmol/h

高沸塔物料衡算表

进 料 X% (液相摩尔组成) 2.64? 10-4 98.56 塔 底 出 料 X% （液相 Kg/h 摩尔 组成） —— 22.50 0.0052 塔 顶 出 料 Y% (气相摩尔组成) 2.69?10?4 组成 Kg/h W% Kmol/h Kg/h W% Kmol/h W% Kmol/h 0.005C2H2 2 VC EDC H2O ∑ 1.093 0.000? 2 10-5 4663.74.6198.05 56 7 89.280.9011.877 1 9 3.4370.0720.1906 28 98 4756.75.71100 2838 08 七、产量核算

—— —— 17.71 —— 1.1860.000-42 ?10 19.0438 85.021.191 12 3.4370.252 6 107.5100 026 0.3047 0.85879.09 8 0.1903.198 98 1.354100 48 4644.375 4.26663.40 9 14.10 100 —— 4648.6471 99.91 74.31 99.94 0.0924 —— 100 0.0431 —— 74.3556 0.05796 —— 100 27

：

74.261?62.5?7200?0.85?32194.075TPVC/年

1000??1-0.15?0.90??1.02

第四章 热量衡算

选取0℃，液态物料为基准，对高沸塔进行热量衡算。 ?nDiHDi分 凝 器 Q移出 ?nFiHi 高沸 塔 Q损 ?Q釜加热 ?nWiHWi 对高沸塔作热量衡算得：

?nFiHFi??Q釜加热??nDiHDi??nWiHWi?Q移出?Q损

n Fi nVi n Di n Li — 进料、塔底上升蒸汽 塔顶出来气体、

塔底出来液体各组分的摩尔流量 ￣

H Fi HVi H Di H Li — 进料、塔底上升蒸汽 塔顶出来气体、

塔底出来液体各组分在所处条件下的摩尔焓值

Ｑ移出

—

塔顶冷凝器中由冷凝盐水转移的热量（近似＝回流液体的

冷凝潜热）

Ｑ损失 — 精馏塔的热损失， 取５～１０％塔底再沸气加入热量

一、进料、塔釜、塔顶温度的计算

28

查参考书[3] p 得：

163VC，C2H2 Antoine方程 ㏑P=A-B/（T+C） T:K； P:mmHg：

B (PiS的单位是毫米汞柱) T?C1637.141803.84SS lnP ?14.9601?lnp?16.3481?VCC2H2T?43.15T?19.773816.442697.29SS lnpH?18.3036?lnP?16.0842?EDC2OT?46.13T?45.03⑴. 进料温度的求取：

① 设T=20℃ （293.15K）

1803.84S lnPVC?14.9601?20?273.15?43.15101.325S解得 PVC?2309.393mmHg?2309.393??307.894KPa

760 lnPiS?A?∴KVC同理可得：

SPVC307.894???0.8764 P250?101.325S?183.6976mmHg?24.4910KPa KEDC?0.06971 PEDC PCS2H2?31558.11mmHg?4207.402KPa KC2H2?11.9758

S?17.3515mmHg?2.3133Pa KH2O?0.006585 PH2O?Kxii?14i?0.8764?0.98556?0.06971?0.01191?11.9758?2.642?10?6?0.006585?0.002523?0.8646

不符合设计要求

②故重设T=25℃(298.15K)

25℃时， 根据安托尼公式解得：

SPVC?354.686KPa KVC?1.0096

S?30.3575KPa KEDC?0.06971 PEDC PCS2H2?4685.185KPa KC2H2?13.3358

S?3.1431KPa KH2O?0.008946 PH2O 29

?Kxii?14i?1.0096?0.98556?0.08641?0.01191?13.3358?2.642?10?6?0.008964?0.002523?0.9961 不符合设计要求

③故重设T=25.50℃(298.3K)

T=25.50℃时， 根据安托尼公式解得：

SPVC?359.630KPa KVC?1.02364

S?31.002KPa KEDC?0.08824 PEDC PCS2H2?4.734.846KPa KC2H2?13.4771

S?0.42532KPa KH2O?0.001211 PH2O4?Kxii?1i?1.02364?0.98556?0.08824?0.01191?13.4771?2.642?10?6?0.001211?0.002523?1.00995不符合设计要求

④故重设T=25.14℃(298.25K) 根据安托尼公式解得：

SPVC?356.056KPa KVC?1.0135

S?30.5370KPa KEDC?0.08692 PEDC PCS2H2?4699.055KPa KC2H2?13.375

S?3.696KPa KH2O?0.009022 PH2O所以：

?Kxii?14i?1.0135?0.98556?0.08692?0.01191?13.375?2.642?10?6?0.009022?0.002523?0.99996符合设计要求

即取进料温度为25.14℃ ⑵塔釜泡点温度的求取：

① 设T=69.5℃ (342.65K) 根据安托尼公式解得：

SPVC?1014.627KPa KVC?2.888

S?149.358KPa KEDC?0.4251 PEDCS?30.504KPa KH2O?0.08682 PH2O 30

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