QD18.6407?106冷凝水流量Lm???205.7310t/h
CP(t2?t1)4.2?104.4.蒸汽用量
塔底温度为99.3?C，所以选择120?C的蒸汽，在该条件下水的潜热通过《石油化工基础数据手册》[5]为??2205.2kJ/kg。
蒸汽用量为：Lm2
9.0717?106???4.1138t/h ?2205.2QW5.精馏塔的选型与设计
5.1塔径
5.1.1精馏段
1、密度和表面张力的计算
塔顶气相平均相对分子质量
MVD??yiMi?0.4630?42?0.5333?44?58?0.0037?43.1258kg/kmol
塔顶气相密度为
?VD?PDMVD17.25?101.325?43.1258??27.8109kg/m3 RT8.314?326通过查表查得密度：
在塔顶的条件下，查的丙烯的液相密度为：?LA?450.05kg/m3 丙烷的液相密度为：?LB?441.32kg/m3
3 异丁烷的液相密度为：?LC?539.42kg/m
塔顶液相密度为：?LD??445.6221kg/m3 通过查表查得表面张力：
在塔顶条件下，液相丙烯的表面张力为：?A?0.0036N/M
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液相丙烷的表面张力为：?B?0.0056N/M 液相异丁烷的表面张力为：?C?0.0090N/M 塔顶液相表面张力为：
?D??yi?i?0.0036?0.4630?0.0056?0.5333?0.009?0.0037?0.0047N/M
2、气、液相负荷
V?(R?1)D?(2.7724?1)?192.2071?725.0821kmol/h
L?RD?2.7724?192.2071?532.8450kmol/h
VS?LS? 3、Smith法
725.0821?43.1258?0.3123m3/s
3600?27.8109532.8450?43.1258?0.0143m3/s
3600?445.6221VS?0.0143445.62210.5?(LD)0.5??()?0.1833 LS?VD0.0321327.8109因为是常压塔，取板上液层高度为：hl?70mm 取板间距HT?450/500/600mm
查《化工原理课程设计》[1]图2-7可得对应板间距下的C20为：C20?0.072/0.08/0.108 气相负荷因数C，C?C20(C=0.0539/0.0599/0.0808 最大容许气速为：
?0.02)0.2，在对应的C20下可以求得相应的C为：
umax?C??l??v ?v?l?445.6221kg/m3，?v?27.8109kg/m3
在对应的C下，求得相应的最大气速相应为umax?0.2089/0.2322/0.3132m/s
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实际选用的空塔气速u应为：u?(0.6~0.8)?umax?0.7umax 在对应的umax下求得相应的空塔气速为：u=0.1642/0.1625/0.2192m/s 塔径为：
D?4?VS ??u在对应的空塔气速下求得相应的塔径为：D=1.6492/1.5643/1.3469m 4、波律法
最大允许气速为：
umax?0.055g?HT1?2?LS?l?VS?v??l??v ?v求得在相应的板间距下的最大允许气速为：umax?0.3276/0.4224/0.4627m/s 适宜的气速流通截面上的气速：un?K?KS?umax 当塔径D>900mm或HT>500mm或常压、加压塔：K=0.82 根据《化工原理课程设计》[1]表2-4，取系统因数KS?0.99。 适宜的空塔气速：u?0.9un
在相应的最大允许气速下，求得的适宜空塔气速为：u=0.2418/0.3117/0.3415m/s
D?4?VS ??u在相应的适宜空塔气速下，求得塔径为：1.2824/1.1295/1.0791m
将Smith法和波律法进行比较，取塔径较大的数值，以HTD2的大小作为费用的代表数据,找出最小HTD2值对应的塔板间距和塔径。将上述的数据汇成表格，如下所示：
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表5-1精馏段塔径计算
Smith 0.45 1.6492 1.2239 0.50 1.5643 1.2235 0.60 1.3469 1.0885 0.45 1.2824 0.8223 波律法 0.50 1.1295 0.7085 0.60 1.0791 0.7763 HT(m) D(m) HTD2 根据数据表，选出板间距为HT?0.45m，D=1.4m。
5.1.2提馏段
1、密度及表面张力
MVW??yiMi?0.0066?44?1.98?0.5858?58?1.095?0.4076?58?0.847?57.9076kg/kmol塔底气相密度为：?VW?PWMVW17.3816?101.325?57.9076??32.9487kg/m3 RT8.314?372.3在塔底的条件下，查的丙烷的液相密度为：?LA?331.3kg/m3 异丁烷的液相密度为：?LB?465.4kg/m3
正丁烷的液相密度为：?LC?430.1kg/m3
塔底液相密度为：?LW?1?449.1737kg/m3
0.00500.58680.4082??331.3465.40.7763在塔底条件下，液相丙烷的表面张力为：?A?0.0004N/M 液相异丁烷的表面张力为：?B?0.0026N/M
液相正丁烷的表面张力为：?C?0.0041N/M
塔底液相表面张力为：
?W??xi?i?0.0066?0.0004?0.5868?0.0026?0.4076?0.0041?0.0032N/M2、
气、液相负荷
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