2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  《化工原理》課程設(shè)計說明書</p><p>  設(shè)計題目 年產(chǎn)3萬5千噸甲醇精餾塔的設(shè)計</p><p>  甲醇生產(chǎn)過程精餾塔的設(shè)計</p><p>  1 甲醇-水連續(xù)精餾塔設(shè)計條件</p><p> ?。ǎ保?生產(chǎn)能力:35000噸/年,年開工7200小時</p><p> ?。ǎ玻?料

2、液組成:甲醇含量30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p><p> ?。ǎ常?采用間接蒸汽加熱</p><p>  (4) 采用泡點(diǎn)進(jìn)料</p><p> ?。ǎ担?塔頂餾出液甲醇含量98%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p><p>  (6) 塔頂易揮發(fā)組分99%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p><p> ?。ǎ罚?塔頂壓強(qiáng)1.05atm(絕對壓強(qiáng))<

3、;/p><p> ?。ǎ福?單板壓降≤70Kpa液柱</p><p>  (9) 加熱蒸氣壓力:0.5Mpa(表壓)</p><p><b> ?。?主要使用數(shù)據(jù)</b></p><p>  表1 甲醇水溶液汽液相平衡數(shù)據(jù)(摩爾)</p><p> ?。?設(shè)計方案的確定</p>

4、<p>  本設(shè)計任務(wù)為甲醇的精餾。對于二元混合物的分離,應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計中采用泡點(diǎn)進(jìn)料,將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝,冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi),其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至儲罐。該物系屬易揮發(fā)物系,最小回流比較小,塔釜采用間接蒸汽加熱,塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。</p><p><b>  4 主要工藝計算</b>&l

5、t;/p><p>  4.1 原料及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率</p><p>  xF== 0.194</p><p><b>  xD= 0.965</b></p><p><b>  xw=0.0024</b></p><p>  圖1 精溜塔工藝流程圖</p&

6、gt;<p>  4.2 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量</p><p>  MF=0. 194×32.04+(1-0.194)×18.02=20.74kg/kmol</p><p>  MD=0.965×32.04+0.035×18.02=31.55 kg/kmol</p><p>  MW=0.002

7、4×46+(1-0.0024)×18.02=18.10 kg/kmol</p><p>  4.3 物料衡算 </p><p>  原料處理量 F= kg/kmol</p><p>  總物料衡算 F=D+W</p><p>  又∵ xF=0.194 xD =0.965</p>

8、<p><b>  由</b></p><p>  得 D=46.65kmol/h</p><p>  代入上式得:W=F-D =187.73kmol/h</p><p>  甲醇物料衡算 F×xF=xD×D+W×xw</p><p>  xw =0.0024</p

9、><p>  4.4 塔板數(shù)的確定</p><p>  1 理論塔板層數(shù)Nt的求取</p><p>  可利用圖解法求理論板層數(shù)</p><p> ?、儆墒謨圆榈盟?甲醇物系的氣液平衡數(shù)據(jù),繪出x-y圖,見圖2。</p><p> ?、谇笞钚』亓鞅燃安僮骰亓鞅?。</p><p>  采用作圖法求

10、最小回流比。在圖(二)中對角線上,自點(diǎn)(0.194,0.194)作垂線即為進(jìn)料線,該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為yq=0.574 xq=0.194</p><p>  故最小回流比為 Rmin=</p><p>  取操作回流比為 R=2Rmin=2×0976=1.952</p><p>  4.4.1 操作線方程</p><p>

11、  求精餾塔的氣液相負(fù)荷</p><p>  L=RD=1.952×46.65=91.06kmol/h</p><p>  V=(R+1)D=2.952×46.65=137.71kmol/h</p><p>  L'=L+F=91.68+234.38=325.44 kmol/h</p><p>  V'=V=137.71

12、kmol/h</p><p><b>  精餾段操作線方程:</b></p><p><b>  提留段操作線方程:</b></p><p>  4.4.2 理論塔板數(shù)的確定</p><p>  作出兩條操作線,并用M.T法求出理論板數(shù):NT=10.5</p><p>&l

13、t;b>  精餾段:NT=6</b></p><p>  提餾段:NT=4.5,由圖可知第7塊為進(jìn)料板 </p><p>  圖2 理論塔板數(shù)示意圖</p><p>  塔板效率和實(shí)際塔板數(shù)</p><p><b>  由查圖可知</b></p><p>  當(dāng) xD=

14、0.965時, TD=65.76℃</p><p>  當(dāng) xw=0.0024時, Tw=99.64℃</p><p><b>  平均溫度:</b></p><p>  tm=(65.76+99.64)/2=82.7℃</p><p>  當(dāng)t=82.7℃時, </p><p> 

15、 求得,pA=199.25kPa</p><p><b>  而 </b></p><p>  求得,pB =52.794 kPa</p><p>  a=pA/ pB =199.25/52.794=3.774</p><p>  求得 a=3.72</p><p>  當(dāng)進(jìn)料液黏度

16、在82.7時</p><p>  μL=xFμA+(1-xA)μB=0.194×0.48+(1-0.194)×0.3447=0.37095</p><p>  aμL=1.4000</p><p>  用O`connell法</p><p>  ET=0.49×(aμL)-0.245=0.45</p>

17、<p><b>  實(shí)際板NP=塊</b></p><p>  精餾段實(shí)際層數(shù)N精=6/0.45=13塊</p><p>  提餾段實(shí)際層數(shù)N提=4.5/0.45=10塊</p><p>  4.5 物性數(shù)據(jù)計算</p><p>  4.5.1平均分子量</p><p>  4.5

18、.1.1 塔頂 </p><p>  xD=y1=0.965,查平衡曲線x1=0.916</p><p>  氣相 MVDM=0.965×32.04+0.035×18.02=31.55㎏/kmol</p><p>  液相 MJDM=0.916×32.04+0.084×18.02=30.86㎏/kmol<

19、;/p><p>  4.5.1.2 進(jìn)料板</p><p><b>  由圖可知, </b></p><p>  xF=0.120 yF=0.460</p><p>  氣相 MVDM=0.46×32.04+(1-0.46)×18.02=24.47㎏/kmol</p><p

20、>  液相 MLDM=0.12×32.04+(1-0.12)×18.02=19.70㎏/kmol</p><p>  4.5.1.3精餾段</p><p>  氣相 MVFM=0.5×(31.55+24.47)=28.01㎏/kmol</p><p>  液相 MLFM=0.5×(30.86+19.70

21、)=25.28㎏/kmol</p><p>  4.5.2 平均密度</p><p>  因?yàn)?PD=1.03atm=101.325+4=105.325kPa</p><p>  單板壓降 ΔP=70mm</p><p>  液柱=0.070×1×103×10×13=9100Pa=9.1 kP

22、a</p><p>  PF=PD+0.70×13=114.425kPa</p><p>  精餾段平均壓力 Pm=(105.325+114.425)/2=109.875KPa</p><p>  4.5.2.1 氣相</p><p>  Pm= 109.875 kPa</p><p><b>

23、  kg/m3</b></p><p>  4.5.2.2 液相</p><p><b>  LM=</b></p><p><b>  (1) 塔頂</b></p><p>  因?yàn)樗?T=65.76℃</p><p>  查手冊得 A=749

24、.85㎏/m3; B=980㎏/m3</p><p>  代入公式得 LDM= 756.06㎏/m3</p><p><b>  (2) 進(jìn)料板</b></p><p><b>  由圖2可知:</b></p><p>  X進(jìn)料板=0.120,</p><p>  

25、查氣液相平衡數(shù)據(jù)可知:T進(jìn)料板=82℃</p><p>  所以,進(jìn)料板 B=970.5㎏/m3 ;A=734.85㎏/m3 </p><p>  進(jìn)料板液相的質(zhì)量分率</p><p><b>  液相密度 </b></p><p>  精餾段液相平均密度為</p><p>  L

26、M=0.5×(LDM+LFM)=0.5×(756.06 +913.38)=834.72㎏/m3</p><p>  4.5.3 表面張力</p><p>  由公式σm=分別進(jìn)行計算</p><p>  4.5.3.1 塔頂</p><p>  由tD=65.76℃,查手冊得</p><p> 

27、 σA=18.00mN/m σB=65.28mN/m</p><p>  σLDm =0.965×18.00+0.035×65.28=19.651mN/m</p><p>  4.5.3.2 進(jìn)料板</p><p>  由tF=82.00℃,查手冊得</p><p>  σA=16.8mN/m

28、 σB=62.22mN/m</p><p>  σLFm=0.12×16.8+0.88×62.22=56.77mN/m</p><p>  4.5.3.3 平均表面張力</p><p>  精餾段液相平均表面張力為:</p><p>  σLm=(19.65+56.77)/2= 38.21mN/m</p>

29、<p><b>  液體平均粘度的計算</b></p><p>  液體平均粘度的計算公式</p><p><b>  lgμLM=</b></p><p>  4.5.4.1 塔頂</p><p>  由tD=65.76℃,查手冊得μA=0.340mPa?s ;μB=0.436mPa?

30、s</p><p>  lgμLDM=0.965lg0.340+0.035lg0.436</p><p>  得 μLDM=0.343</p><p>  4.5.4.2 進(jìn)料板</p><p>  由tF=82.00℃,查手冊得μA=0.5mPa?s ;μB=0.347mPa?s</p><p>  得

31、 μLFM=0.363 mPa?s</p><p>  精餾段的平均表面張力為 μlm=0.353 mPa?s</p><p>  4.6 塔和塔板工藝尺寸計算</p><p><b>  VS=m3/s</b></p><p><b>  LS= m3/s</b></p><

32、;p><b>  可得:</b></p><p>  Lh=Ls×3600=2.7576m3/h</p><p>  Vh=Vs×3600=3618 m3/h</p><p><b>  4.6.1 塔徑</b></p><p>  取HT=0.45m,取板上清液hL=0

33、.06m</p><p>  HT-hL=0.39m</p><p><b>  由 Umax=C</b></p><p><b>  查史密斯關(guān)聯(lián)圖</b></p><p><b>  C20=0.084</b></p><p>  取安全系數(shù)為0.

34、7,則空塔氣速為</p><p>  u=0.7umax=0.7×2.069=1.4486m/s</p><p><b>  D= </b></p><p>  按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為D=1.0m</p><p><b>  塔截面積為</b></p><p><

35、b>  實(shí)際空塔氣速為</b></p><p>  u=1.005/0.785s=1.280m/s</p><p><b>  精餾塔高度的計算</b></p><p><b>  精餾段有效高度為</b></p><p>  Z精=(N精-1)HT=(13-1)HT=12

36、5;0.45=5.4m</p><p><b>  提餾段有效高度為</b></p><p>  Z提=(N提-1)HT=(15-1)×0.4=9×0.45=4.05m</p><p>  在進(jìn)料板上方開一人孔,其高度為0.8m</p><p>  故精餾塔的有效高度為</p><

37、p>  Z=Z精+Z提+0.8=5.4+4.05+0.8=10.25m</p><p><b>  溢流裝置</b></p><p>  因塔徑D=1.0m<2.2m,可選用單溢流弓形降液管,采用凹形受液盤.</p><p>  4.6.3.1 堰長</p><p>  取溢流堰長LW=0.66×

38、D=0.66m</p><p>  4.6.3.2 堰高</p><p>  由 hW=hL-hOW</p><p>  選用平直堰,堰上液層高度hOW由式計算,即</p><p>  how=×E()2/3</p><p><b>  取 E=1</b></p><

39、;p>  how=×()2/3=0.007m</p><p>  取板上清液高度 hL=0.06m</p><p>  hW=hL-how=0.06-0.007=0.053m</p><p>  4.6.3.3弓形降液管寬度Wd與降液管面積Af</p><p>  由lW/D=0.66,查弓形降液管的寬度與面積圖得:</

40、p><p>  Wd/D=0.124 Af/AT=0.0722</p><p>  Wd=0.124×D=0.124×1.0=0.124m</p><p>  Af=0.0722××D2=0.0722×AT=0.0567㎡</p><p>  4.6.3.4 降液管停留時間以檢驗(yàn)降液

41、管面積:</p><p>  T===23.02s>5s</p><p><b>  故符合要求。</b></p><p>  4.6.3.5降液管底隙高度h0</p><p>  取降液管底的流速為 =0.08m/s,根據(jù)h0=Lh/(lw××3600)計算得:</p><

42、p>  h0==0.0145m</p><p>  hw-h0=0.053-0.0145=0.03851m>0.006m</p><p>  故降液管底隙高度設(shè)計合理,符合要求</p><p>  選用凹形受液盤,深度 h′=50nm</p><p>  4.6.4 塔板布置</p><p>  4.6

43、.4.1 塔板的分塊</p><p>  因?yàn)镈≥800mm,故塔板采用分塊式,查表得,塔板分為3塊。</p><p><b>  如下圖所示:</b></p><p>  圖3 塔板分塊示意圖</p><p>  4.6.4.2邊緣區(qū)寬度確定</p><p>  取WS==0.065m

44、,WC=0.035m</p><p>  4.6.4.3 開孔區(qū)面積計算</p><p>  開孔區(qū)面積按下式計算,即</p><p>  Aa=2(X+Sin-1)</p><p>  其中  X=D/2-(Wd+Ws)=1.0/2-(0.124+0.065)=0.311m</p><p>  R=D/2-WC=1.

45、0/2-0.035=0.465m</p><p>  故   Aa=2(X+Sin-1)</p><p>  =2×(0.311×+ Sin-1)</p><p><b>  =0.532m2 </b></p><p>  圖5 塔板布置圖</p><p>  4.6.4

46、 篩孔計算及其排列</p><p>  取篩孔的孔徑d0為5mm,正三角形排列,碳鋼板原為δ=3mm</p><p>  取 t/d0=3.0</p><p>  孔心距 t=3.0×5.0=15.0mm</p><p><b>  篩孔數(shù)目</b></p><p>  n= 1

47、.155Ao/t2=1.155×0.532/0.0152=2731個</p><p>  開孔率為Φ=0.907(do/t )2=0.907(0.005/0.015 )2=0.0101</p><p>  氣體通過閥孔的氣速為</p><p>  u0=Vs/A0=1.005/(0.0101×0.532)=18.07m/s</p>

48、<p>  圖6 篩孔布置圖</p><p>  4.6.5 塔高的計算</p><p>  H=(n-n F-n P-1)HT+n FHF+n PHP+HD+HB+H1+H2 </p><p><b>  H——塔高,m;</b></p><p>  n——實(shí)際塔板數(shù)(不包括加熱釜),23塊;</

49、p><p>  nF——進(jìn)料板數(shù),3個;</p><p>  HF——進(jìn)料孔處板間距,0.45m;</p><p>  nP——人孔數(shù)(包括塔頂塔底空間所開人孔;塔頂塔底空間各一個,進(jìn)料板處一個,見工藝圖),5個;</p><p>  HB——塔底空間高,3m;</p><p>  HP——設(shè)人孔處的板間距,0.8m;&l

50、t;/p><p>  HD——塔頂空間高,取1.2m;</p><p>  HT——板間距,0.45m;</p><p>  H1——封頭高度,0.5m;</p><p>  H2——裙座高度;3m;</p><p><b>  求得:</b></p><p><b>

51、;  H=18.65m</b></p><p>  4.7 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算</p><p>  4.7.1 塔板壓降</p><p>  氣體通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊嚎馗叨萮p</p><p>  依式 hp=hc+hl+hδ 來計算</p><p>  4.7.1.1 干板阻力hc計算

52、</p><p><b>  干板阻力hc,</b></p><p>  由d0/δ =5/3=1.67,查圖得, C0=0.772m</p><p><b>  故 m </b></p><p>  4.7.1.2 氣流通過板上液層的阻力hc計算</p><p&g

53、t;  氣體通過液層的阻力hl計算</p><p><b>  h=βhL</b></p><p><b>  查表得β=0.60</b></p><p>  故 hl=βhL=β(hW+hOW)=0.60×(0.0467+0.0133)=0.036m液柱</p><p>  4.7.1

54、.3 液體表面張力的阻力的計算</p><p>  液體表面張力所產(chǎn)生的阻力</p><p><b>  m液柱</b></p><p><b>  氣體通過篩板的壓降</b></p><p>  hp=hc+hl+hδ=0.0382+0.036+0.0037=0.0779</p>

55、<p>  單板壓降 ΔPp= hpLg=0.0779×834.72×9.81=638Pa≤0.7KPa</p><p><b>  故設(shè)計合理</b></p><p>  4.7.2 液面落差</p><p>  對于篩板塔,液面落差很小,且本例的塔徑和液流量均不大,故可忽略液面落差的影響。</p&

56、gt;<p>  4.7.3 液沫夾帶</p><p>  hf=2.5hL=2.5×0.06=0.15m</p><p>  故 =0.0152㎏液/㎏氣<0.1㎏液/㎏氣</p><p>  故在本設(shè)計中液沫夾帶量eV在允許范圍內(nèi),不會發(fā)生夾帶過量液沫.</p><p>  4.7.4 漏液驗(yàn)算<

57、/p><p>  由式 u0,min=</p><p><b>  = </b></p><p>  =9.361m/s </p><p>  實(shí)際孔速 u0=9.361m/s>u0,min</p><p>  篩板穩(wěn)定系數(shù) K=u0/u0,min=18.70/9.365

58、>1.5</p><p>  故本設(shè)計中無明顯漏液</p><p>  4.7.5 液泛驗(yàn)算</p><p>  為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛,降液管內(nèi)液層高Hd應(yīng)服從下式的關(guān)系,即</p><p>  Hd≤(Ht+hW)</p><p>  依式, Hd=hp+hL+hd 計算Hd</p><

59、;p>  hd=0.153()2=0.153(0.08)2=0.001m</p><p>  Hd=0.0779+0.06+0.001=0.1389m</p><p><b>  取=0.5,則 </b></p><p>  (HT+hW)=0.5×(0.4+0.053)=0.2265</p><p> 

60、 ∴Hd≤ (HT+hW)</p><p>  故在本設(shè)計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象.</p><p>  4.8 塔板負(fù)荷性能圖 </p><p>  4.8.1 漏液線</p><p>  由 u0,min=</p><p>  u0,min=Vs,min/Ao </p><p>

61、<b>  hL=hW+hOW</b></p><p><b>  how= </b></p><p><b>  得 </b></p><p>  =4.4×0.772×0.101×0.532×</p><p>  整理得 Vs,m

62、in=5.106</p><p>  表2 漏液線數(shù)據(jù)表</p><p>  4.8.2 液沫夾帶線</p><p>  以eV=0.1㎏液/㎏氣為限,求VS-LS關(guān)系如下:</p><p><b>  eV=</b></p><p>  hf=2.5(hw+how)</p>&l

63、t;p><b>  hW=0.053m</b></p><p>  故 hf=0.133+2.2</p><p>  HT-hf=0.267-2.2</p><p><b>  eV= =0.1</b></p><p>  整理得VS=1.486-12.245 </p><

64、p>  在操作范圍內(nèi)任取幾個LS值,依上式算出相應(yīng)的VS值,得:</p><p>  表3 液沫夾帶線數(shù)據(jù)表</p><p>  4.8.3 液相負(fù)荷下限線</p><p>  取hOW=0.006m作為液相負(fù)荷的下限條件, </p><p>  取E約等于1.0,則</p><p>  解得 LS,

65、min==0.00056m3/s</p><p>  據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線3</p><p>  4.8.4 液相負(fù)荷上限線</p><p>  取液體在降液管中的停留時間為4秒,則</p><p>  LS,max=AfHt/Ls=0.00567 m3/s</p><p>  據(jù)此可作出與氣

66、體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線4</p><p>  4.8.5 液泛線</p><p>  令 Hd=(HT+hw)</p><p>  由 Hd=hp+hL+hd;hp=hc+hl+hσ;hl=βhL=β(hW+hOW)</p><p>  聯(lián)立得: HT+(-β-1)hw=(β+1)hOW+hc+hd+hσ</p>

67、;<p>  忽略hσ,將hOW與LS,hd與LS,hc與Vs的關(guān)系式代入上式,并整理得</p><p>  =0.153/(lwh0)2</p><p>  =2.84×10-3E(β+1)(3600/Lw )2/3</p><p><b>  將有關(guān)數(shù)據(jù)代入,得</b></p><p><

68、;b>  =0.038</b></p><p>  =0.5×0.4+(0.5-0.6-1)×0.053=0.142</p><p><b>  =1670.58</b></p><p>  =2.84×10-3×(0.6+1)(3600/0.794 )2/3=1.218</p&g

69、t;<p>  故=3.737-43947-37.395</p><p>  在操作范圍內(nèi),任取幾個LS值,依上式計算出VS值,得:</p><p>  表4 液泛線數(shù)據(jù)表</p><p>  圖7 精餾段負(fù)荷性能圖</p><p>  由精餾段負(fù)荷性能圖得</p><p>  VS,max=

70、1.367m3/s;VS,min=0.75 m3/s</p><p>  可得:精餾段的操作彈性為 </p><p>  4.9 塔進(jìn)出口管徑的選擇</p><p>  4.9.1 蒸汽管</p><p>  Vs=d2 u,d為蒸汽管的直徑, u為氣體速度,取為30m/s</p><p>  d== =0.20

71、65=206.5mm</p><p>  取Φ219×6.0系列的管子   </p><p>  4.9.2 回流管</p><p>  取回流速度u=0.5m/s,LS=0.000766 m3/s</p><p>  d=== 0.0442m=44.2mm</p><p>  取Φ50×2.5系

72、列的管</p><p>  4.9.3 進(jìn)料管</p><p>  u=0.5m/s,泡點(diǎn)時㎏/ m3</p><p>  d= = = 0.0623m=62.3mm</p><p>  取Φ50×2.5系列的管</p><p>  4.9.4 塔釜液出口</p><p>  Tw

73、=99.8℃時查表:ρ水=958.4㎏/ m3,ρ乙醇=785㎏/ m3</p><p><b>  =0.00426</b></p><p>  ρLWD= =957.49㎏/m3</p><p>  Ws==0.00098m3/s</p><p><b>  取u=0.7m/s</b></

74、p><p>  d=== 0.042m=42mm</p><p>  取Φ68×3.0系列的管</p><p>  4.9.5 間接蒸汽加熱管</p><p>  取u=20m/s,進(jìn)氣為3個大氣壓,t=132.8℃</p><p>  查表得ρ=1.618㎏/m3</p><p>  d

75、===0.165m=165mm</p><p>  取Φ168×5.0系列的管</p><p><b>  管徑的選擇見下表:</b></p><p>  表5 塔進(jìn)出口管徑列表</p><p><b>  4.10熱量衡算</b></p><p><b

76、>  用以下公式計算焓:</b></p><p>  H=a(T-T0)+b(T2-T02)+c(T3-T03)+d(T4-T04)</p><p>  水:a=18.2964, b=472.118×10-3, c=-1338.78×10-6, d=1314.24×10-9</p><p>  甲醇:a=-258.25

77、,b=3358×10-3 ,c=-11638.8×10-6, d=14051.6×10-9</p><p>  4.10.1 塔頂蒸汽帶出熱量QV</p><p><b>  QV=V×HV</b></p><p>  從甲醇水溶液的相平衡數(shù)據(jù)查得xD=0.965時</p><p>

78、;  泡點(diǎn)T=65.76℃,此時甲醇的比汽化熱為1120kJ/kg</p><p>  摩爾汽化熱為  1120×32.04=35884.8kJ/kmol</p><p>  T=65.76℃時,水的比汽化熱為2500kJ/kg</p><p>  摩爾汽化熱為  2500×18.04=45050kJ/kmol</p><p&

79、gt;  組成為xD=0.965的乙醇水溶液的摩爾汽化熱為</p><p>  Hv=35884.8×0.965+45050×0.035=36205.6 kJ/kmol</p><p>  塔頂蒸汽帶出熱量QV為 </p><p>  QV=V×Hv =137.71×36205.6=4985873.176kJ/h</p&

80、gt;<p>  4.10.2 塔底產(chǎn)品帶出熱量QW</p><p><b>  QW=W×HW</b></p><p>  XW=0.00024, T=99.9℃</p><p>  HW =7538.895kJ/mol</p><p>  所以QW=W×HW=187.73

81、5;7583.895=1415276.758kJ /h</p><p>  4.10.3 進(jìn)料帶入熱量Qf</p><p><b>  Qf=F×Hf</b></p><p>  xf=0.194, T=82℃</p><p>  Hf =6314.114kJ/mol</p><p>

82、;  所以Qn=F×Hf=234.38×6314.114=1479902.004kJ /h</p><p>  4.10.4 回流帶入熱量QL</p><p><b>  QL=L×HL</b></p><p>  XL=0.965, T=65.76℃</p><p>  HL =541

83、1.95kJ/mol</p><p>  所以QL=L×HL=91.06×5411.95=492812.16kJ /h</p><p>  4.10.5 塔釜加熱量QB</p><p>  釜液中甲醇的含量很小,可視為純水。</p><p>  在99.9℃時,水的比汽化熱為2300kJ/kg</p>&

84、lt;p>  摩爾汽化熱為  2300×18.02=41446kJ/kmol</p><p>  組成為Xw=0.00024的甲醇水溶液的熱量為</p><p>  QB=41446×137.71=5707528.66kJ/h</p><p>  4.10.6  設(shè)備向外界散發(fā)的熱損失QN</p><p>  QN=

85、0.17×QB=5707528.66×0.17=970279.8722 kJ/h</p><p>  4.10.7  總的熱量衡算</p><p>  QL+QF+QB = QV+QW+QN</p><p>  QV+QW+QN=7371429.8062 kJ/h</p><p>  QL+QF+QB=7680242 .8

86、64kJ/h</p><p>  將以上數(shù)據(jù)列入下表:</p><p>  表6 熱量衡算表</p><p>  表7 計算結(jié)果總表</p><p><b>  5 參考文獻(xiàn):</b></p><p>  [1] 賈紹義,柴誠敬. 化工原理課程設(shè)計[M].天津:天津大學(xué)出版社,200

87、2</p><p>  [2] 時鈞,汪家鼎,余國琮,陳敏恒. 化學(xué)工程手冊[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996</p><p>  [3] 陳英南,劉玉蘭. 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計[M]. 上海:華東理工大學(xué)出版社,2005</p><p>  [4] 楊祖榮. 化工原理[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004</p><p>  [5

88、] 王紅林,陳礪. 化工設(shè)計[M]. 上海:華東理工大學(xué)出版社,2001</p><p>  [6] 王志魁. 化工原理[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005</p><p><b>  6 后記</b></p><p>  通過這次課程設(shè)計的學(xué)習(xí),讓我從以往的純理論的思維中走了出來。認(rèn)識到在工程實(shí)際之中,還有很多理論不能解決或不能完全解決

89、的問題。這時候,更多的用到的是經(jīng)驗(yàn)公式和近似的處理方法。并且,這些經(jīng)驗(yàn)公式和近似的處理方法往往還有一定適用范圍,這些都給我們課程設(shè)計的計算帶來了一些麻煩。我想這些也給工程計算人員帶來了諸多不便。這樣就給我們化工人員提出了新的課題——建立更加合理的模型、找到更加正確理論解決工程問題。</p><p>  另外,在完成這次課程設(shè)計的過程中,我感到自己的專業(yè)知識還不夠扎實(shí)。處理問題時還不是得心應(yīng)手,在被問題卡住時,經(jīng)常

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