化工专业毕业设计(7)

所以：

?y??Kxiii?13i?2.888?0.2522?0.4251?0.6125?0.08682?0.1353?1.0121

不符合设计要求

②故重设T=69.49℃(342.64K) T=69.49℃时

根据安托尼公式解得：

SPVC?1014.423KPa KVC?2.887

S?153.96KPa KEDC?0.4250 PEDCS?30.490KPa KH2O?0.08679 PH2O所以：

?Kxii?13i?2.887?0.2522?0.4250?0.6125?0.08679?0.1353?1.0016

不符合设计要求

③故重设T=69.48℃(342.63K)

T=69.48℃时， 根据安托尼公式解得：

SPVC?1014.219KPa KVC?2.887

S?149.268KPa KEDC?0.4249 PEDCS?30.436KPa KH2O?0.08663 PH2O所以：

?y??Kxiii?13i?2.887?0.2522?0.4249?0.6125?0.08663?0.1353?1.00007

?yi?1?1.00007?1?0.00007?0.0001

符合设计要求

即取塔釜泡点温度为69.48℃ ⑶塔顶露点温度的求取： ①设T=23℃(296.15K) 设T=23℃时

根据安托尼公式解得：

SPVC?335.396KPa KVC?0.9547

S?29.960KPa KEDC?0.08528 PEDC PCS2H2?4489.98KPa KC2H2?12.780

31

所以：?i?13yi?1.053 不符合设计要求 Ki

②故重设T=24.85℃(298K) T=24.85℃时

根据安托尼公式解得：

SPVC?353.212KPa KVC?1.00537

S?30.166KPa KEDC?0.08586 PEDC PCS2H2?4670.35KPa KC2H2?13.294 所以 ?i?13yi?1.00002 符合设计要求 Ki即取塔顶露点温度 T=24.85℃ 二、 全塔相对挥发度?m的求取 ： 塔顶 进料 塔釜 取EDC的相对挥发度为1

则： （1）塔顶相对挥发度 ?EDC?1 所以 ?VC?KVCKEDC?11.709 KVC KEDC KC2H2 KH2O 1.00537 1.0135 2.887 0.08586 0.08692 0.4249 13.294 13.375 29.984 0.008866 0.009022 0.08663 同理得： ?C2H2?154.83 ?H2O?0.1033 （2）进料相对挥发度 ?EDC?1

?VC?11.660 ?CH?153.88 ?HO?0.1038

222 （3）塔釜相对挥发度 ?EDC?1

?VC?6.795 ?CH?70.57 ?HO?0.2039

222 32

所以全塔的相对挥发度为

?EDC?1 ?VC?311.709?11.660?6.795?9.753

?CH?3154.83?153.88?70.57?118.91

22?HO?30.1038?0.1033?0.2039?0.1298

2

列表如下: 塔顶 进料 塔釜 平均值 ?VC 11.709 11.660 6.795 9.753 ?EDC 1 1 1 1 ?CH 22?HO 2154.83 153.88 70.57 118.91 0.1033 0.1038 0.2039 0.1298 三、 最小回流比的确定：

查参考书[4]

p72 得：

恩特伍特公式：

??i.(xi,D)m= Rm+1

?i????i.xi,F?1?q ?i?? 其中 α —组分i的相对挥发度

q — 进料的液相分率q =L/V 进料状态为饱和液相 q=1 Rm — 最小回流比

Xi，F — 进料混合物中组分i的摩尔分率

（Xi，D）m— 最小回流比下的馏出液中组分i的摩尔分率 θ — 方程的根。 对于c个组分的系统有c个根。取α

∵泡点进料，q=1. ∴?根据试差法求取??1.01084 将??1.01084 代入公式 ?得Rm?0.0615

四、 最小理论板数的求取：

?i(xi,D)m ?Rm?1

?i??LK＜θ

＜

α

HK 的一个

?ixiF?1?1?0 ?i?? 33

则由查参考书[4] p

102 由芬克斯方程

lg[(d)VC/()EDC]wwlg?VClg[(dd全塔理论板数 Nm?lg[(?74.2610.0375)VC/()EDC]0.3560.8644?3.727

lg9.753精馏段理论板数 Nm?d2610.0375)VC/()EDC]lg[(74，)VC/()EDC]ff0.3560.8644??1.235 lg?VClg11.660?11.709dlg[(提馏段理论板数 Nm?非清晰分割：

d2610.0375)VC/()EDC]lg[(74，)VC/()EDC]ff0.3560.8644??2.494 lg?VClg11.660?6.795 由上得全塔理论塔板数 Nm?3.727

dHK0.0375??0.050188 wHK0.8644

因为 fi?di?wi w?ifid1?(?ih)Nm()HKw

代入数据解得 wVC?74.6171?(9.753)3.727?0.050188?0.3047 dVC?74.3123

同理，可得 wEDC?0.8588 dEDC?0.0431

wC2H2?7.35?10?9 dC2H2?0.0002

wHO?0.19098 dHO?0

22结果列表如下 进 料 Y% X% (气相(液相摩尔摩尔组成) 组成) 塔 底 出 料 Y% X% (气相（液相 摩尔摩尔 组成) 组成） 塔 顶 出 料 Y%(气相摩尔组成) X% (气相摩尔组成) 组成 W% Kmol/h W% Kmol/h W% Kmol/h 34

1.093 2.640.0003.53? ? C2H2 —— -32 ?10 -5-410 10 74.61VC 98.05 99.89 98.56 17.71 7 0.9010.103EDC 1.887 1.191 79.09 9 5 0.0720.1900.002H2O 0.252 3.198 28 98 276 75.71∑ 100 100 100 100 08 五、高沸塔热量衡算：

取0℃液态物料为基准：

—— —— —— 1.1860.000-42 ?10 2.69? 10-4 2.023?10?5 0.30464．95 22.50 99.91 7 0.8580.09226.94 63.40 8 4 0.1901.221 14.10 —— 98 1.354100 100 100 48 74.31 99.94 99.40 0.0431 —— 74.3556 0.05796 —— 100 0.6751 —— 100 （一）已知进料温度25.14℃，则平均T均?273.15?298.29?285.72K

2查得到物料不同温度下的比热容，用内差法求取T均?285.72K时的比热容： 查参考书[5]

查参考书[2]

查参考书[2]

查参考书[1]

p437得 CPVC?21.698cal/mol?K?88.705KJ/Kmol?K 得 CPEDC?17.461cal/mol?K?73.106KJ/Kmol?K

ppp2?2842?283得 CPC2H2?10.161cal/mol?K?42.542KJ/mol?K

331得 CPH2O?4.189KJ/kg?K?75.401KJ/Kmol?K

298.29设计过程，物料从0℃上升到25.14℃时，吸收的热量(即进料焓)：

HFVC??289.29273.15289.29CPVCdT??273.1588.705dT?2230.04KJ/Kmol 73.106dT?1837.88KJ/Kmol 42.542dT?1069.51KJ/Kmol

HFEDC??22273.15CPEDCdT??22298.29273.15HFCH??HFHO??2298.29273.15CPCHdT??CPHOdT??2298.29273.15298.29298.29273.15273.1575.401dT?1895.58KJ/Kmol

?(nFiHFi)?74.617?2230.04?0.9019?1837.88?0.0002?1069.51?0.19098?1895.58 ?168418.99KJ/h(二)已知釜液温度69.48℃，则T均?

273.15?342.63235

?307.89K

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