2.1.4 混合液体平均表面张力
不同温度下乙醇和正丙醇的表面张力 70 75 80 85 90 95 100 18.2 17.9 17.4 17.0 16.4 16.1 15.7 19.8 19.5 18.9 18.5 18.1 17.6 17.2 温度t/℃ 乙醇mN/m 正丙醇mN/m
常压下二元有机混合溶液表面张力计算公式
?m??xi?i计算
①精馏段t1?83.51℃85-8083.51-80???乙?17.12mN?m?117.0-17.4?乙-17.085?8083.51?80???正?18.62mN?m?118.5?18.9?正-18.5所以?m?0.6365?17.12?(1?0.6365)?18.62?17.67mN?m?1②提馏段t2?92.41℃95-9092.41-95????乙?16.26mN?m?116.1-16.4??-16.1乙95-9092.41-90????正?17.86mN?m?117.6-18.1??-17.6正?所以?m?0.1932?16.26?(1-0.1932)?17.86?17.55mN?m?1
2.1.5 混合物的粘度
9
不同温度下乙醇和正丙醇的粘度 70 0.51
乙醇mPa.s
0 0.84
正丙醇mPa.s
9
温度t/℃
75 0.480 0.750
80 0.426 0.685
85 0.410 0.640
90 0.370 0.565
95 0.345 0.495
100 0.325 0.460
①精馏段t1?83.51℃用拉格朗日插值法85?8083.51?85?,?乙?0.415mPa?s0.410?0.426?乙?0.41085?8085?83.51?,?丙?0.653mPa?s0.640?0.6850.640??丙所以:精馏段黏度?1??乙xA??正(1?xA)?0.6365?0.415?(1?0.6365)?0.653?0.502mPa?s②提馏段t2?92.41℃?同理:?乙?0.358mPa?s?正??0.531mPa?s所以:提馏段黏度?2??乙?xA???正?(1?xA?)?0.358?0.1932?0.531?(1?0.1932)?0.498mPa?s2.1.6 相对挥发度
10
①精馏段由xA?0.6365;yA?0.7826?xB?0.3635;yB?0.2174y?x0.7826?0.3635?相对挥发度??AB??2.06yB?xA0.2174?0.6365
2提馏段 ○
由xA?0.1932,yA?0.3253?xB?0.8068,yB?0.6747 yx0.3253?0.8068所以??AB??2.01yBxA0.6747?0.19322.1.7 气、液相体积流量计算
R?5 D=28.67 kmol/h
11
①精馏段L?RD?5?28.67?143.35kmol/hV?(R?1)D?6?28067?172.02kmol/h已知:ML1?51.09kg/kmol;MV1?49.04kg/kmol?L1?739.10kg/m3;?V1?1.73kg/m3则有质量流量:L1?ML1?L?51.09?143.35?7323.75kg/hV1?MV1?V?49.04?172.02?8435.86kg/h体积流量:Ls1?Vs1?L1??7323.75?9.91m3/h739.108435.86?4876.22m3/h1.73?L1V1?V1②提馏段(因为本设计是泡点进料,所以q?1)L??L?qF?143.35?64.04?207.39kmol/hV??V?(1?q)F?172.02kmol/h已知:ML2?57.29kg/mol;MV2?55.45kg/kmol?L2?736.57kg/m3;?V2?1.91kg/m3则有质量流量:L2?ML2L,?57.29?207.39?1188.37Kg/hV2?MV2V,?55.45?172.02?9538.51Kg/h
W?L2?V2?11881.37?9538.51?2342.86Kg/h
12
体积流量:LS2?L2
?L2V2?VS2??V2 9538.513??4993.98m/h1.9111881.37?16.13m3/h736.572.2理论塔板数的计算
理论板:指离开这种板的气、液两相互成平衡,而且塔板上液相组成均匀。
取操作回流比R=5 精馏段操作线方程为
xR50.9215yn?1?x?D?xn??0.833xn?0.154
R?1R?166yy?精馏段气液平衡方程x?
??(??1)y2.06?1.06yL?W 提馏段操作线方程为ym?1?xm?xw?1.206xm?0.00003
V?V?yy?提馏段气液平衡方程x?
????(??1)y2.01?1.01y采用逐板计算法,运用Excel快捷、准确地计算出理论塔板数。其Excel表格设计原理如下:
精馏段理论塔板数的计算(交替使用相平衡方程和精馏操作线方程):
相平衡 操作线 相平衡 操作线
xD=y1 x1 y2 x2 y3 … xn
计算到xn< xF则第n块板即为进料板。
13