4-4丙烯塔的平均相对挥发度

塔顶T=56℃ 进料t=56.5℃ 塔釜t=65℃ 平均相对挥发度 组分 0 C2C3? 0C3 ki 2.40 1.00 0.90 0.43 0.31 α顶i ki 2.40 1.01 0.91 0.45 0.35 α进 ki 2.6 1.1 1 0.5 0.39 α釜 αi=( α顶α顶i α釜)1/3 7.08 2.975 2.682 1.319 1 7.74 3.23 2.90 1.39 1 6.86 2.89 2.6 1.29 1 6.67 2.82 2.56 1.28 1 0iC4 ?iC4 注：上表中各组分的相对挥发度的求法：

首先由前面的计算知道了塔顶、塔釜及进料温度，又由原始数据知道了塔顶、塔釜和进料压力，这样知道了相平衡常数便可求得任一组分的全塔平均相对挥发度αi,事实k可按温度和压力在有关的书中查得。 如求 ?c20??顶已知t顶＝t′丙＝50℃，Ｐ＝2019.922KPa

0则据t′丙和Ｐ顶 查《化工原理》下册Ｐ44 “烃类的P-T-K列线图”可得KC2＝2.41

＝＝选择iC4的挥发度为基准挥发度，又知：KiC4＝0.307

则 ? c20 ＝ 顶??KC02同理，求得其它各组分的相对挥发度，见上表。

aixDi?Rm?1 （1） ??i?1ai??KiC?4?2.41?7.820.307由上表中全塔的平均相对挥发度用恩德伍德公式试差 c

?caix??Fi?1?qi?1 （2）

由进料知q＝1 （2）右边＝0

设θ＝2.747试差结果列于下表

4-5试差法求回流比数据表

＝0C3C3 0.7552 2．975 0.2389 2.685 -0.007≈0 0iC4 ?iC4 ai??组分 XFi αi C 0.00004 7.08 020.004 1.319 0.00195 1 ?a ??I?1iCaixFi试差结果-0.007≈0 ∴θ可取2.747

16

则Rm＝ ??ixDi7.08?0.000042.975?0.99672.682?0.003?1????1＝11.8812???7.08?2.7472.975?2.7472.682?2.747i?1ic4.2.2最少理论塔板数的计算 最少理论板Nm

∵丙烯精制塔塔顶采用全凝器，则芬斯克方程为如下形式：

?XL??Xh?? lg???????????Nm????Xh?D?XL?W???1g?lh

alh??aLh?顶?aLh?釜＝1.0?1.1＝1.10554而 0.91

??0.9967??0.9613??lg?????∴Nmin= ??0.003??0.0152????1?75.248?块?lg1.10554

（不含塔釜再沸器与分凝器） 4.2.3理论塔板数和实际回流比的确定 （一）理论塔板数的确定

根据吉利兰关联图求理论板数N ∵

R?Rmin24?12??0.48R?124?1由《基本有机化工过程及设备》图6-10 查得

N?Nmin?0.2

N?2∴N＝95.5（块）＝96（块）（不含塔釜再沸器与分凝器）

（二）回流比：R=2Rm＝2×11.8812≈24 4.2.4实际塔板数的确定

实际板数：

E0=0.17-0.616 lg∑xFμ

L

t顶?t釜＝56?65＝60.3而全塔的平均温度t= ℃

17

0?0查《石油化工工艺计算图表》得：? c2

?c?0.051804＝3?c?0.07030803?ic?0.1172?4?ic?0.103904

F

?X??L＝0.00013?0?0.744?0.051804?0.25?0.070308?0.0043?0.1039?0.0015?0.1172?0.05678E0=0.17-0.616×lg0.05678=0.9373

但依经验取E0=0.65 ∴ Np?N96??191.7?148(块)0.650.65

4.2.5进料位置的确定

确定精馏段，提馏段的实际板数n,m

N+m=Np+1=90+1=91 ?????(1)（含塔釜再沸器） 由于泡点进料，则可由柯克布赖德经验式确定进料位置

?W?X??X???22.3870.2389?0.0152?2?nhwilg?0.206lg????＝0.0869?X?????X????0.26lg?68.854?0.7552??mD0.003???? ?????i?F?Dh???2

n?1.222∴ m ??（2）

193??m?n?Np＝?n?81.3?82　（块）?n?1.222? ∴ ?m?66（块)?m?（含塔釜再沸器）

由n＝82可知，进料板为由上数第83块板 4.2.6丙烯精制塔塔板数计算结果汇总

4-6丙烯精制塔塔板数计算结果汇总 项目 最小回流比 最少理论塔板数 理论塔板数 实际回流比 实际塔板数 进料位置

数值说明 11.1882 76（块） 96（块） 24 148（块） 上数第83块板 18

备注 第5章 热量衡算

5.1 脱乙烷塔热量衡算

5.1.1冷凝器的热量衡算

对脱乙烷塔冷凝器作热量衡算

（1）分凝器的热负荷Q冷，衡算范围见上图 Q2＝Q3 + Q4 + Q冷 则：Q冷＝Q2- Q3 - Q4

而Q3的计算方法同Q1的计算方法一样，见下表3-4

T=38℃ P=2929.596KPa

5-1求Q3值列表

组分 0 C2C3? 66.6 95 6327 59282 Wi,kg/h 302.96 175 52955 ILi,Kcal/kg Wi?ILi,Kcal/kg Q3??Wi?ILi,Kcal/h i?1n因此，Q冷＝1095660.374-59282-494164.97=542213.404 kal/h 取?＝1.1 （?为安全系数） 较正后:

Q冷＝731516.037×1.1＝596434.7444 kcal/h （2）分凝器冷却水（新水）的需要量

19