甲苯苯混合液筛板精馏塔的设计_学位论文(4)

由表三，苯-甲苯的等压曲线可以读出：

塔顶温度 tD?80.1C 塔底温度

进料板温度 精馏段平均温度

0tW?109.50CtF?95.80Ctm?(80.1?95.8)/2?87.850C

提馏段平均温度：t\'m?(109.5?95.8)/2?102.650C

3.1.3塔内各段气、液两相组分的平均分子量

塔顶气，液混合物平均摩尔质量：由xD?y1?0.983查平衡曲线（见附图1），得x1?0.960

MVDm?0.983?78?0.017?92?78.24(kg/kmol) MLDm?0.960?78?0.040?92?78.56(kg/kmol)

进料板气，液混合物平均摩尔质量；由图解理论板（见附图1）得yF?0.560；查平衡曲线得（见附表1），得xF?0.337。

MVFm?0.56?78?0.44?92?84.16(kg/kmol) MLFm?0.337?78?0.663?92?87.282(kg/kmol) 精馏段气，液混合平均摩尔质量：

MVm?(78.24?84.16)/2?81.2(kg/kmol)

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MLm?(78.56?87.282)/2?82.92(kg/kmol)

塔底气，液混合物平均摩尔质量：由xw?0.0235查平衡曲线（见附图1），得yw?5.67 M\'Vwm?0.0567?78?0.9433?92?91.2(kg/kmol)

(kg/kmol) M\'Lwm?0.0235?78?0.9765?92?91.671提馏段气，液混合平均摩尔质量：

M\'Vm?(91.2?84.16)/2?87.68(kg/kmol) M\'Lm?(91.671?87.282)/2?89.48(kg/kmol)

3.1.4精馏段和提馏段各组分的密度

（1）.气体的平均密度

精馏段 由理想气体状态方程计算，即 ?Vm?pmMVm99.9?81.2??2.70(kg/m3) RTm8.314?(87.85?273.15) 提馏段 由理想气体状态方程计算，即 ?\'Vm?p\'mM\'Vm99.9?87.68??2.8(kg/m3)

RT\'m8.314?(102.65?273.15)

（2）液相平均密度 液相平均密度计算公式：

1?m??Wi/?i

塔顶液相平均密度：由tD?80.10C，查手册得：?A?800kg/m3,?B?795kg/m3。 ?LDm?1?799.91(kg/m3)

0.983/800?0.017/7950塔底液相平均密度：由tw?109.5C，查手册得：?A?748kg/m3,?B?755kg/m3

?\'Lwm?1?754.83(kg/m3)

0.0235/748?0.9765/755进料板平均密度：由tF?95.80C，查手册得?A?784kg/m3,?B?784kg/m3。 进料板液相质量分数为 ?A?0.388?78?0.350

0.388?78?0.612?9213

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1?784kg/m3

0.350/784?0.65/784 精馏段液相平均密度为

?LFm??? ?Lm?(799.91?784)/2?791.96kg/m3 .气体的平均密度 由理想气体状态方程计算，即 ?Vm?pmMVm99.9?81.2??2.70(kg/m3) RTm8.314?(87.85?273.15)??提馏段相平均密度为

?\'Lm?(754.83?784)/2?769.415kg/m3 .气体的平均密度 由理想气体状态方程计算，即 ?\'Vm?p\'mM\'Vm99.9?87.68??2.80(3kg/m3)

RT\'m8.314?(102.65?273.15)??3.1.5液体表面张力的计算

液相平均表面张力计算公式： ?Lm??xi?i

塔顶液相平均表面张力：由tD?80.10C，查手册得： A?21.3?10?3N/m,?B?21.9?10?3N/m??3 ?LDm?0.983?21.3?0.017?21.9?21.31(?10N/m)塔底液相平均表面张力：由tw?109.50C，查手册得：?A?19.0?10?3N/m,?B?23.4?10?3N/m

?3?\'LDm?0.0235?19.0?0.9765?23.4?23.30(?10N/m)

进料板液相平均表面张力：由tF?95.80C，查手册得

?A?19.8?10?3N/m,?B?21.3?10?3N/m ?LFm?0.388?19.8?0.612?21.3?20.72(?10?3N/m)

精馏段液相平均表面张力：

?Lm?(21.31?20.72)/2?21.02(?10?3N/m)

提馏段液相平均表面张力：

?\'Lm?(23.30?20.72)/2?22.01(?10?3N/m)

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3.1.6液体粘度μ

m

液相平均黏度计算公式：lg?Lm?0?xlg?

ii 塔顶液相平均黏度：由tD?80.1C，查手册得：? A?0.315mPa?s,?B?0.330mPa?s计算得：

?LDm?0.983?0.315?0.017?0.33?0.315mPa?s

塔底液相平均黏度：由tw?109.50C，查手册得：?A?0.220mPa?s,?B?0.245mPa?s 计算得： ?\'Lwm?0.0235?0.220?0.9765?0.245?0.244mP?as

mPa?s 进料板液相平均黏度：由 tF?95 .8 0 C ，查手册得? A?0.260mPa?s,?B?0.281计算得：

?LFm?0.388?0.26?0.612?0.281?0.273mPa?s 精馏段液相平均黏度为?Lm?(0.315?0.273)/2?0.158(mPa?s) 提馏段液相平均黏度为?\'Lm?(0.244?0.273)/2?0.517(mPa?s)

3.1.7气液负荷计算

1) 精馏段气液负荷计算

qn,L?Rqn,D?2.466?19.41?47.86qn,V?(R?1)qn,D?3.488?19.41?67.2752) 提馏段气液负荷计算

qn,L\'?qn,L?qn,F?47.86?51.049?98.135 qn,V\'?qn,V?67.275

3.2塔和塔板的主要工艺尺寸的计算

3.2.1 最大空塔气速和空塔气速 (1) 最大空塔气速计算公式：

umax?C?L??V ?V15

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