B 0.433mPa s
lg LD 0.866lg(0.325) 0.086lg(0.433)
求得 LD
0.352mPa s
塔釜物料黏度：用内插法求得tW 96.9 C
，
查手册得 A 0.235mPa s
B 0.294mPa s
lg LW 0.00565g(0.235) 0.983lg(0.294)
求得 LW
0.298mPa s
精馏段液相平均黏度： 精
LD LF
2
0.352 0.346
2 0.349mPa s
提馏段液相平均黏度：
LW LF
0.298 0.346
提
2
2
0.322mPa s
3.2.2 精馏段和提馏段的相对挥发度 根据表2，用内插法求得 F 4.489
D 2.512
w 7.582
则精馏段的平均挥发度
精 D F
2.512 4.489 3.358
甲醇-水溶液精馏
提馏段的平均挥发度
提 W F
7.582 4.489 5.834
3.2.3 全塔效率ET 和实际塔板数 全塔效率可用奥尔康公式：ET所以精馏段ET 提馏段ET
0.349( L)
0.245
0.245
计算
0.49 (3.358 0.349) 0.471
0.49 (5.834 0.322)
NTETN'TE'T
0.245
0.4214
精馏段实际板层数 提馏段实际板层数
N精
20.471
6
4.246 5块
N提
0.4214
14.238 15
块
4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 4.1 操作压力的计算 塔顶操作压力 每层塔板压降 进料板压力 精馏段平均压力
4.2 操作温度计算
依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中甲醇、水的饱和蒸气压由安托尼方程计算。计算结果如下：
PD 101k.P3a P 0.7kPa
PF 101.3 0.7 5 104.8kPa Pm (101.3 104.8)/2 103.05kPa
甲醇-水溶液精馏
塔顶温度 tD 65.7 C 进料板温度 tF 77.9 C
精馏段平均温度 tm (65.7 77.9)/2 71.8 C
4.3 平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算 由xD y1 0.866
，
x1 0.592
MVDm 0.866 32.04 (1 0.866) 18.02 30.16kg/kmolM
LDm
0.592 32.04 (1 0.592) 18.02 26.32kg/kmol
进料板平均摩尔质量计算
yF y3 0.5850
xF x3 0.241
MVFm 0.585 32.04 (1 0.585) 18.02 26.22kg/kmol M
LFm
0.289 32.04 (1 0.289) 18.02 21.40kg/kmol
精馏段平均摩尔质量
MVm (30.16 26.22)/2 28.19kg/kmol M
Lm
(26.32 21.40)/2 23.86kg/kmol
甲醇-水溶液精馏
4.4 平均密度计算 4.4.1 气相平均密度计算 由理想气体状态方程计算，即
mMVm05 28.19Vm
PRT
103. 1.013kg/m
3
m
8.314 (71.8 273.15)
4.4.2 液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算，即
1
ai
Vm
i
塔顶液相平均密度的计算 由tD
65.7 C
，查手册[2]得
754.32kg/m3
A
B 980.12kg/m
3
1
3
LDm
0.92/754.32 0.08/980.12
768.48kg/m
进料板液相平均密度的计算 由tF
77.9 C
，查手册得
.86kg/m
3
A 739
B 973.06kg/m
3
进料板液相的质量分率 a0.241 32.04
A
0.241 32.04 0.759 18.02
0.361
LFm
10.361/739.86 0.639/973.06
855.49kg/m3
精馏段液相平均密度为
Lm (768.48 873.65)/2 821.07kg/m
3
甲醇-水溶液精馏
4.5 液体平均表面张力的计算 液相平均表面张力依下式计算，即
Lm
xi
i
塔顶液相平均表面张力的计算 由tD
65.7 C
，查手册[2]得
A
16.675mN/m
B 65.113mN/m
LDm 0.866 16.675 0.134 65.113 23.166mN/m
进料板液相平均表面张力为 由tF
77.92 C
，查手册[2]得
A
15.278mN/m
B 62.934mN/m
LFm 0.241 15.278 0.759 62.934 51.449mN/m
精馏段液相平均表面张力为
Lm (23.166 51.449)/2 37.307mN/m
4.6 液体平均粘度 计算见3.2.1
精馏段液相平均黏度 LM
0.349
甲醇-水溶液精馏
5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 5.1 塔径的计算
精馏段的气、液相体积流率为
Vs
VM
Vm
3600 Vm
184.74 28.193600 1.013
1.414m/s
3
3
Ls
LM
Lm
3600 Lm
102.67 23.863600 821.07
0.000819m/s
由
um
a
Cx
式中的C由式C
C20(
L
20
)
0.2
计算，其中C20由
史密斯关联图查取，图的横坐标为
Lh L Vh V
1/2
0.000819 3600 821.07
1.414 3600 1.013
1/2
0.02
取板间距HT
0.40m
，板上液层高度hL
0.06m
，则
HT hL 0.40 0.06 0.34m
查史密斯关联图[3]得C20=0.072
37.07
C 0.068
20
0.2
0.0816
umax 0.0816
821.07 1.013
1.013
2.322
取安全系数为0.8，则空塔气速为
u 0.8umax 0.8 2.322 1.86m/s
4VS
4 0.8643.14 1.86
D
u
0.9804m
按标准塔径圆整后为 D=1.0m 塔截面积为
甲醇-水溶液精馏
AT
4
D
2
4
1.0
2
0.785m
2
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