发布时间 : 星期一 文章化工原理课程设计乙醇精馏系统换热器设计大学论文更新完毕开始阅读e4f098bc9fc3d5bbfd0a79563c1ec5da51e2d63e
化工原理课程设计
的沸点为78.2℃。
此温度下乙醇的汽化潜热r可以下式求得：
r?r乙醇x乙醇?r水x水
其中r?A(tc?t)B
【查《化工原理》上册P281附表】得： 乙醇：A=113，B=0.4218，tc乙醇?243?C; 水：A=445.6，B=0.3003；tc水?374?C 求得r乙醇?973.18kJ/kg；r水?2460.29kJ/kg；
x乙醇?95%/M乙醇95%/M乙醇?5%/M水其中
95%/46.07?95%/46.07?5%/18.02?0.8814
x水?1-x乙醇?0.1186 所以r?1149.55kJ/kg
则冷凝塔顶混合蒸汽放出的热量Q1
Q1?qmv1r?45123.45?1149.55?51871661.95kJ/h ?5.187?107kJ/h?14408.80kw冷凝器冷却水进口温度为t1=30℃，故假定冷却水出口温度t2=50℃。 取水的比热容为
t??t1?t2?/2??30?50?/2?40oC时的
Cp=4.174kJ/kg·℃，设冷却水用量为qmv2,由Q1?qmv2Cp?t2?t1?得:
7
化工原理课程设计
qmv2?Q1Cp?t2?t1??51871661.954.174??50?30??621366.34?6.21?105kg/h 冷凝器对数平均温度△tm:
?t30m?50??37.31oln78.2?30C
78.2?50由传热基本方程 Q=KA?tm得：
KA?Q1?51871661.95?1390288.44kJ/h?oC?386.19kw/o?tC m37.313.产品冷却器物料衡算及热量衡算 无相变，出口量等于进口量，物料无变化 故：D=206.79kmol/h
产品由78.2℃经产品冷却器降低到40℃，t?78.2?402?59.1℃，由【《化工原理》P279附表】:
Cp?At?B，其中A?1.58?10?2，B?2.264得：
64.1oC时Cp1?3.198kJ/kg?oC
则产品冷却器的将产品冷却所需的热量为:
Q2??78.2?40??Cp1?D?38.2?3.198?8838.20 ?1079706.33kJ/h?10.797?105kJ/h产品冷却器进口温度t1=25℃，假定出口温度t2=41.4℃，则
8
化工原理课程设计
41.4?25t??33.2?C
2 Cp2?At?B,其中A?8.333?10-3，B?3.633可得：Cp2?3.910kJ/kg?oC
Q2??41.4?25??Cp2?F?16.4?3.910?16878.29?1082303.47kJ/h?10.823?10kJ/h?300.64kw前后所需热量相近，故假定出口温度为41.1℃成立。 产品冷却器对数平均温度△tm:
5
?78.2?41.4???40?25??tm??24.29
?78.2?41.4?ln?40?25?由传热基本方程Q=KA?tm得：
KA?Q21082303.47??44557.57kJ/h?oC?12.377kw/oC ?tm24.294.原料预热器（1）的物料衡算及热量衡算 无相变，出口量等于进口量，物料无变化
一般出原料预热器残液温度比出产品冷却器的原料温度高5-10℃，故选择出原料预热器残液的温度为50℃。又进原料预热器的残液温度为100?C，则t?50?100?75?C 2 由公式Cp水?At?B得：Cp水=4.214 kJ/（kg·℃） 原料预热所需的热量:
9
化工原理课程设计
Q3??100?50??Cp水?W?50?4.214?8038.91?1693798.34kJ/h?1.694?106kJ/h
原料预热器进口温度为41.4℃，假定出口温度为66℃，则
66?41.4t??53.7?C
2由公式
Cp?At?B;其中A?8.333?10?3,B?3.633得：Cp?4.080kJ/kg??C,所以
Q3??66?41.4??Cp?F?24.6?4.083?16878.29 ?1695285.83kJ/h?1.695?106kJ/h??前后所需热量相近，故假定出口温度为66℃成立。原料预热器对数平均温度△tm:
?tm??100?66???50?41.4??18.48?C
?100?66?ln?50?41.4?由传热基本方程 Q=KA?tm得：
Q31695285.83KA???91736.25kJ/h?oC?25.48kw/oC?tm18.48
5.原料预热器（2）的物料衡算及热量衡算
原料无相变，出口量等于进口量，饱和水蒸汽液化，进出口流率相等 从原料预热器（1）出来的原料为66℃，要求泡点进料，所以从原料
10