化工原理课程设计
MLFm 23.23kg/mol 18.42kg/mol 18.056kg/mol 37.768kg/mol 32.263kg/mol 塔釜 MVWmMLWm 精馏段 MVmMLm MVm 提馏段 MLm 25.658kg/mol 20.643kg/mol 表2平均摩尔质量数据记录 C. 平均密度计算
气相平均密度的计算：?Vm?精馏段气相平均密度计算：
?Vm?PJm?MVmRT?106.15?37.7688.314?(273.15?83.8)PTm?MVmRTwi?MRT
?1.3509kg/m
3提馏段平均密度计算：?Vm?1?112.5?25.6588.314?(273.15?97.2)?0.9375kg/m
32）液相平均密度计算：
?L???i
塔顶：由《化学与化工物性参数手册》查得
t1?86℃?A?kgkmol?B?kgkmol
wA?0.95
得：?LDm?1wAwB?10.95738.2?0.05974.2?747.3842kg/m
3?A??B进料板：tF?92.6℃?A?719.8kg/m3,?B?971.5kg/m3
wA?0.37
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得：?LFm?10.37719.8?0.63971.5?wA?827.8146kg/m3
塔釜：tw=99.8℃?A?710.4kg/m3,?B?958.4kg/m3
wA?0.002?460.002?46?(1?0.002）?1810.005710.4?0.995958.4747.3842?827.81462827.8146?956.75472?787.5994kg/m3?0.005
得：?LWm??956.7547kg/m3
精馏段液相平均密度：?Lm?'?提馏段液相平均密度：?Lm
?892.2846kg/m
3塔顶 ?A ?A?738.2kg/kmol ?B?974.2kg/kmol ?B wA 塔釜 ?A ?A?710.4kg/m 30.95 ?B wA 958.4kg/m3 0.005 956.7547kg/m787.5994kg/m3?LDm 747.3842kg/m3 ?LWm 进料板 ?A ?A?719.8kg/m 3?B ?B?971.5kg/m 3精馏段液相平均密度 提馏段液相平均密度 ?Lm 3wA 0.37 ?Lm 892.2846kg/m3 ?LFm 827.8146kg/m3 表3 液相平均密度的计算 D.液体平均表面张力的计算
液体平均表面张力按下式计算：?Lm??x?ii
塔顶：t1?860C,由《化工原理》（第三版，化学
?A?24.78mN/m,?B?62.86mN/m工业出版社，王志魁）附录二十
?LDm?x1?A?(1?x1)?B?0.832?24.78?(1?0.832)?62.84?32.18mN/m
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进料板：tF?92.6℃?A?23.89mN/m,?B?61.73mN/m
?LFm?xF?A?(1?xF)?B?0.18687?23.89?(1?0.18687)?61.73?54.66mN/m
塔釜：tw=99.8℃,查附录：?A?23.37mN/m,?B?60.76mN/m 得：?LWm?0.002?23.37?(1?0.002)?60.76?60.68mN/m 精馏段液体表面平均张力：?Lm?提馏段液体表面平均张力：?Lm?塔顶 ?LDm??LFm2??LFm2??32.18?54.66260.68?54.662?43.42mN/m?57.67mN/m
?LWm表4 液体表面张力计算 86℃ t1 24.78mN/m ?A 塔釜 62.86mN/m ?B ?LDm tw 99.8℃ 23.37mN/m 60.68mN/m 60.68mN/m 43.42mN/m ?A ?B 32.18mN/m 92.6℃ 23.89mN/m 61.73mN/m 54.66mN/m ?LWm 进料tF 板 ?A ?B 精馏段液?Lm 体表面平均张力 提馏段液?Lm 体表面平均张力 57.67mN/m ?LFm
E.液体平均黏度的计算
液体平均黏度的计算按下式计算：lg?Lm??xilg?i
塔顶：t1?86℃,查由《化工原理》（第三版，化学工业出版社，王志魁）附录十二
?A?0.398mpa.s，?B?0.3316mpa.s
得：?LDm?10?xilg?i?10?0.832lg0.398?(1?0.832)lg0.3316??0.396mpa.s
进料板 tF?92.6℃?A?0.381mpa.s?B?0.311mpa.s
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得：?LFm?10?xilg?i?10?0.18687lg0.381?(1?0.18687)lg0.311??0.323mpa.s
塔釜：tW?99.5℃，查附录：?A?0.341mpa.s，?A?0.291mpa.s 得：?LWm?10?xilg?i?10?0.002lg0.341?(1?0.002)lg0.291??0.2911mpa.s?0.3595mpa.s
精馏段液体平均黏度：?Lm?'提馏段液体平均黏度：?L?m0.396?0.32322
0.323?0.2911?0.3071mpa.s
表5 液体平均黏度计算
塔顶 t1 86℃ 0.398mpa.s 0.3316mpa.s 0.396mpa.s 92.6℃ 0.381mpa.s 0.311mpa.s 0.323mpa.s 塔釜 tW 99.8℃ 0.341mpa.s 0.291mpa.s 0.2911mpa.s 0.3595mpa.s ?A ?B ?A ?B ?LDm ?LWm 进料板 tF ?A ?B 精馏段液体平均黏度 提馏段液体平均黏度 ?Lm ?Lm '0.3071mpa.s ?LFm F.汽液相体积流率计算：
精馏段
气相体积流率：V?(R?1)D?3.2169?55.3003?177.8955kmol/h
Vs?VMvm3600?vm?177.8955?37.7683600?1.3509?1.382m/s3
液相体积流率：L?RD?2.2169?55.3003?122.595kmol/h
LS?LMLm3600?Lm?122.595?32.2633600?787.5994?1.38?10?3m/s
3提馏段
气相体积流率：L'?L?qF?122.595?1?263.0698?385.6648kmol/h
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L?'sLM'3600?'Lm'Lm?421.18?20.6433600?892.2846?2.71?10m/s?33
液相体积流率：
V?L?W?385.664?207.7695?177.8945kmol/h'''
Vs?VMvm3600?'vm''?177.8954?25.6583600?0.9375?1.35m/s3
表6 汽液相体积流率计算 Vs LS1.382m3/s 1.38?10m/s?33Vs' 1.35m/s 3 Ls'2.71?10m/s?33 G.塔径的计算
塔径的确定，需求umax?C查取。
取板间距HT=0.35m，板上液层高度h1?0.05m，则HT-h1=0.35-0.05=0.30m
（1） 精馏段塔径的确定：图的横坐标为
LSVs(?Lm??vm?vm，C由下式计算：C?C20(?120)0.2,C20由smith图
?L?V)0.5?1.38?101.382?3?(787.59941.3509)0.5?0.024
C20 19