甲苯-乙苯的精馏工艺设计
(mN/m) 乙苯 19.83 18.81 17.81 16.82 15.83 图4
1、塔顶液相平均表面张力的计算 由 TD＝110.783℃ 得：
σDA=-0.1053×110.783＋30.095=18.4296 mN/m
σDB=-0.1016×110.783＋31.046=19.7904 mN/m
σDm=0.9825×18.4296＋(1-0.9825)×19.7904=18.4534mN/m
2、进料板液相平均表面张力的计算 由TF＝125.817℃ 得：
σFA=-0.1053×125.817＋30.095=16.8465 mN/m σFB=-0.1016×125.817＋31.046=18.2630 mN/m
σFm=0.3306×16.8465＋（1－0.3306）×18.2630=17.7947 mN/m
3、塔底液相平均表面张力的计算 由 TW＝136.983℃ 得：
σWA=-0.1053×136.983＋30.095=15.6707 mN/m
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甲苯-乙苯的精馏工艺设计
σWB=-0.1016×136.983＋31.046=17.1285 mN/m
σWm=0.0115×15.6707＋(1-0.0115)×17.1285=17.1118 mN/m
4、精馏段液相平均表面张力 σ
Lm1
=(σDm＋σFm)/2=（18.4534＋17.7947)/2=18.1241mN/m
5、提馏段液相平均表面张力 σ
Lm2
=(σFm＋σWm)/2=（17.7947＋17.1118)/2=17.4532 mN/m
（六）、液体平均粘度计算 表5
甲苯、乙苯在某些温度下的粘度（μ）④ 温度 T/℃ 粘度（mPa·s乙苯 ） 温度 T/℃ 粘度（mPa·s乙苯 ） 图5
0.278 0.259 0.242 0.226 0.213 甲苯 110 120 130 0.213 140 0.2 150 0.188 0.426 0.388 0.354 0.325 0.3 甲苯 60 0.373 70 0.34 80 0.311 90 0.286 100 0.264 0.245 0.228
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甲苯-乙苯的精馏工艺设计
已查得液相甲苯、乙苯在某些温度下的粘度（如表5），将其以T为x轴σ为y轴分别绘制出甲苯、乙苯的温度-粘度曲线图（如图5）。
故甲苯、乙苯纯组分在本设计所涉及的温度范围内的粘度可用下式算得：甲苯 ：μ=1.2×10-5T2－0.0046T＋0.6010 乙苯 ：μ=1.4×10-5T2－0.0053T＋0.6896
液相平均粘度用lgμLm=Σxilgμi计算 1、塔顶液相平均粘度的计算 由TD＝110.783℃ 得 ：
μDA=1.2×10-5×110.7832－0.0046×110.783＋0.6010
?μDA=0.2387 mPa·s μDB=1.4×10-5×110.7832－0.0053×110.783＋0.6896 ?μDB=0.2743 mPa·s
lgμDm=0.9825×lg(0.2387)＋(1-0.9825)×lg(0.2743) 解出μDm=0.2393 mPa·s 2、进料板液相平均粘度的计算
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甲苯-乙苯的精馏工艺设计
由TF＝125.817℃ 得 ：
μFA=1.2×10-5×125.8172－0.0046×125.817＋0.6010
?μFA= 0.2122 mPa·s μFB=1.4×10-5×125.8172－0.0053×125.817＋0.6896 ?μFB= 0.2444 mPa·s
lgμFm=0.3306×lg(0.2122)＋(1-0.3306)×lg(0.2444) 解出μFm= 0.2332 mPa·s 3、塔底液相平均粘度的计算 由TW＝136.983℃ 得 ：
μWA=1.2×10-5×136.9832－0.0046×136.983＋0.6010
?μWA=0.1961 mPa·s μWB=1.4×10-5×136.9832－0.0053×136.983＋0.6896 ?μWB=0.2263 mPa·s
lgμWm=0.0115×lg(0.1961)＋(1-0.0115)×lg(0.2263) 解出μWm=0.2259 mPa·s 4、精馏段液相平均粘度 μ
Lm1
=(0.2393+0.2332)/2=0.2363 mPa·s
5、提馏段液相平均粘度 μ
Lm2
=(0.2332＋0.2259)/2=0.2296 mPa·s
四、精馏塔的气、液相负荷计算 （一）、精馏段气、液相负荷计算
汽相摩尔流率：V=(R+1)×D=(5.8189+1)×12.0299=82.0307kmol/h
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甲苯-乙苯的精馏工艺设计
汽相体积流量：Vs1?VMvm182.0307?95.7014??0.6708 m3/s
3600?Vm13600?3.2508 汽相体积流量：Vh1?3600Vs1?2414.9295 m3/h
液相回流摩尔流率：L=R×D=5.8189×12.0299=70.0012 kmol/h 液相体积流量：Ls1?LMLm170.0012?96.9486??0.00244 m3/s
3600?Lm13600?773.2563 液相体积流量：Lh1?3600?Ls1?8.7765 m3/h （二）、提馏段气、液相负荷计算
汽相摩尔流率：V??V??1?q?F?V?80.0307 kmol/h
V?MVm280.0307?102.57455??0.6159 m3/s 汽相体积流量Vs2?3600?Vm23600?3.7023 汽相体积流量Vh2?3600Vs2?2217.3009 m3/h
液相回流摩尔流率：L??L?qF?70.0012?1?36.9379?106.9391 kmol/h
L?MLm2106.9391?103.7602??0.00404 m3/s 液相体积流量：Ls2?3600?Lm23600?763.6458 液相体积流量：Lh2?3600Ls2?14.5303 m3/h 五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 （一）、塔径的计算 1、 精馏段塔径的计算
取板间距HT=0.50m，取板上清液层高度 hL＝0.06m。 液气动能参数 ：PF1?Ls1??Lm1?Vs1???Vm1?0.00244???0.6708?12?773.2563?????0.0561 ?3.2508?12 查Smith通用关联图得C20??0.0900
?? 负荷因子：C1?C20???Lm1??20?0.2?18.1241??0.090???20??0.2?0.08824 m/s
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