精馏装置的热量衡算冷凝器：塔顶冷凝得到回流液和产品V,IpAme,t,再沸器：塔底供热产生回流蒸汽Amest2ip,冷凝器的热量衡算D,ip,tF,Cpt对全凝器作热量衡算，若忽略热损失7Q. =V(Ip-id)=(R+1)D(I-id)W,t.LiQ.冷却介质消耗量Imcc,(t,-t)qmhsiBiAmh,IB2式中：Q全凝器的热负荷，kJ/s；塔顶上升蒸汽和馏出液的恰，kJ/kmol。Ip, ip冷却介质消耗量，kg/s；Amc冷却介质的比热，kJ/(kg.℃);Ce一冷却介质进、出冷凝器的温度℃。t t2GLL
精馏装置的热量衡算 冷凝器：塔顶冷凝得到回流液和产品 再沸器：塔底供热产生回流蒸汽 冷凝器的热量衡算 对全凝器作热量衡算，若忽略热损失 c D D D D Q V I i R1 D I i 2 1 C t t Q q p c m c 冷却介质消耗量 式中：Qc —— 全凝器的热负荷，kJ/s； ID , iD —— 塔顶上升蒸汽和馏出液的焓，kJ/kmol。 qmc —— 冷却介质消耗量，kg/s； Cc —— 冷却介质的比热，kJ/(kg℃)； t 1、t 2—— 冷却介质进、出冷凝器的温度℃。 F, CF , tF V V’ L L’ L, iD, tL D, iD, tL qmc, t1 qmc, t2 V, ID W, tw qmh, iB1 qmh, IB2 V’,Iw L’,in GLL
再沸器的热量衡算若用饱和蒸汽加热且冷凝液于饱和温度下排出，则r为加热蒸汽的摩尔QBIBI - IB2 = r IIIqmh汽化潜热，kJ/kmol顾丽莉
再沸器的热量衡算 若用饱和蒸汽加热且冷凝液于饱和温度下排出，则 I I r B1 B2 r Q q B mh r 为加热蒸汽的摩尔 汽化潜热，kJ/kmol 顾丽莉
【例8-9】一常压连续精馏塔分离含苯0.44（摩尔分数，下同)的苯-甲苯混合液，要求塔顶产品含苯0.974以上，塔底产品含苯0.0235以下，饱和液体进料，回流比为3.5。若进料量为15000kg/h，加热蒸汽压力为245.2kPa（绝压）冷凝液在饱和温度下排出，冷却水进、出口温度分别为25℃和35℃，再沸器的热损失为1.6×10kJ/h，求冷凝器的冷却水量和再沸器的加热蒸汽用量。（1）冷凝器的热负荷与冷却水用量由全塔物料衡算求馏出液量D，料液的平均相对分子量为：M=78X0.44+92X0.56=85.8D=76.7kmol/hF=D+W=15000/85.8=175km0l/hW=98.3kmol/h175X0.44=0.97D+0.0235W由于馏出液接近纯苯，设冷凝液在冷凝温度下排出，则(Ip-iD)即为苯的冷凝热，等于393.9kJ/kg，所以冷凝器的热负荷为Qc =(R+1)D(I-ip)= (3.5+1)×76.7×78×393.9=1.06×10'kJ / h故冷却水用量为1.06×10Qc=2.53×10°kg/hImc=Cp(t, -t))4.187×(35-25)GLL
【例8-9】一常压连续精馏塔分离含苯0.44(摩尔分数，下同)的苯-甲苯混合 液，要求塔顶产品含苯0.974以上，塔底产品含苯0.0235以下，饱和液体进 料，回流比为3.5。若进料量为15000kg/h，加热蒸汽压力为245.2kPa (绝压) 冷凝液在饱和温度下排出，冷却水进、出口温度分别为25℃和35℃，再沸 器的热损失为1.6×106kJ/h，求冷凝器的冷却水量和再沸器的加热蒸汽用量。 （1）冷凝器的热负荷与冷却水用量 1 3 5 1 76 7 78 393 9 1 06 10 kJ h 7 D D Q ( R )D(I i ) ( . ) . . . / C 2 53 10 kg h 4 187 35 25 1 06 10 5 7 2 1 . / . ( ) . c (t t ) Q q P C mC 由全塔物料衡算求馏出液量D，料液的平均相对分子量为： F=D+W=15000/85.8=175kmol/h 175×0.44=0.97D+0.0235W D=76.7kmol/h W=98.3kmol/h 由于馏出液接近纯苯，设冷凝液在冷凝温度下排出，则(ID -iD ) 即为苯的冷凝热，等于393.9 kJ/kg，所以冷凝器的热负荷为 故冷却水用量为 M=78×0.44+92×0.56=85.8 GLL
（2）再沸器的热负荷与加热蒸气用量由于釜液几乎为纯甲苯，故（Iw-iw）可取纯甲苯的汽化潜热，等于363kJ/kg，同时V = V =(R+1)D=4.5×76.7= 345kmol/h所以再沸器的热负荷为Qg= V(Iw-iw)+QL=345×363×92+1.6×10°=1.312×107kJ/h查得245.2kPa（绝压）下饱和蒸汽的冷凝热为2187kJ/kg加热蒸气用量为QB1.312×10W,= Igi-I 26000kg/h2187
V V (R 1)D 4.5 76.7 345kmol/h ' V (I i Q 345 363 92 1.6 10 1 312 10 kJ h 6 7 W L Q W ) . / ' B 6000kg h 2187 1 312 10 I I 7 1 2 / Q . W B B B h 查得245.2kPa（绝压）下饱和蒸汽的冷凝热为2187 kJ/kg （2）再沸器的热负荷与加热蒸气用量 由于釜液几乎为纯甲苯，故（IW-iW）可取纯甲苯的汽化潜热，等于 363 kJ/kg，同时 所以再沸器的热负荷为 加热蒸气用量为