89.0 86.7 85.3 84.1 82.7 82.3 81.6 80.7 79.8 79.7 79.3 78.74 78.41 78.15 利tW
用
表
中
数
据
0.0721 0.0966 0.1238 0.1661 0.2337 0.2608 0.3273 0.3965 0.5079 0.5198 0.5732 0.6763 0.7472 0.8943 由
内
插
法
可
得
0.3891 0.4375 0.4704 0.5089 0.5445 0.5580 0.5826 0.6122 0.6564 0.6599 0.6841 0.7385 0.7815 0.8943 得
tF
tD
89?86.7tF?89.0=?tF=87.41
0.0721?0.09660.0966?0.0721① tF: ② tD:
78.15?78.41tD?78.15=?tD=78.17℃
0.8943?0.74720.8814?0.894389.0?95.5tW?95.5=?tW=90.70℃ ③ tW:
0.0721?0.0170.0721?0.032907④ 精馏段平均温度: = = =82.79℃ ⑤ 提留段平均温度: = = =89.055℃ 3.2.2密度
已知:混合液密度:
混合气密度:
塔顶温度: tD=78.17℃ 气相组成yD:
0.8943?0.7815?(78.17?78.41)?0.7815 yD=0.8856
78.15?78.410.4375?0.8971?(87.41?89.0)?0.3891 yF=0.4226
86.7?89.00.3891?0.170?(90.7?95.5)?0.17 yw=0.3318
89?95.5进料温度: tF=87.41℃ 气相组成yF:
塔底组成: tW=90.70℃ 气相组成yw: (1)精馏段 液相组成x1:
气相组成y1: y1?yD?yF?0.8856?0.4226=0.61176 平均摩尔质量:ML1?46?0.2634?18?(1?0.2634)?35.3752g/mol
MV1?46?0.61176?18?(1?0.61176)?35.129g/mol
(2)提留段 液相组成x2: 气相组成y2:
平均摩尔质量:ML2?46?0.1601?18?(1?0.1601)?22.483g/mol
MV2?46?0.37446?18?(1?0.37446)?28.483g/mol
由不同温度下乙醇和水的密度,内差法求tF tD tW下的乙醇和水的密度 温度T,℃ ,KG/M3 ,KG/M3 70 754.2 977.8 80 742.3 971.8 90 730.1 965.3 100 717.4 958.4 110 704.3 951.6 求得在和下的乙醇和水的密度:
?乙=730.1-742.3?(82.79-80)+742.3=738.896
10965.3-971.8?水=?(82.79-80)+971.8=969.9865
10同理可得: 根据公式可得: 精馏段液相密度:
M乙M水x1?1a乙醇a水ML1?ML1 =?=?L1?乙醇?水398.896969.9865x1?
?1?T0PM350129?273.15==1.2kg/m3
22.4TP022.4??273.15+82.79?同理提取段液相密度:
3.2.3混合液体表面张力
二元有机物—水溶液表面张力可用下来各式计算: 公式:
2?2?v03?q???0?3? Q?0441???-?w?vw??Tq??????(式中的下坐标w、o、s分别代表水、有机物、表面部分,、指主体部分的分子数,、代表主体部分,、为纯水,有机物的表面张力,对乙醇q=2。 ①精馏段 乙醇表面张力: 温度,℃ 20 σ,m N/m 22.3
水表面张力 温度,℃ σ,m N/m
vm?mw30 21.2 40 20.4 50 19.8 60 18.8 70 18 80 17.15 90 16.2 100 110 15.2 14.4 0 75.64 20 72.75 40 69.60 60 66.24 80 62.67 100 58.91 ?wm0?18?21.33cm3/mol
843.944v0??0?46?38.33cm3/mol 1.2乙醇表面张力:内差法得 水的表面张力:
??1?xo?vw??xwvw??w2????
?oxovo?xwvw?xovo?xovo?xwvw?xovo?22带入数据可得:
因为
2??w?B?lg???lg0.9474??0.0235
??0?2?2?v03?q???0?3? Q?0441???-?w?vw??Tq??????2?2?3216.885?38.33????0.441??-62.07?21.333? ???2?82.79?273.15?????
??sw2???sw2?联立方程组:A?lg???lg????2.5023
??so??1??sw?代入求得:
?sw??m?0.053?62.07?0.947?16.885??m?18.3
②提馏段
'vw?141414mw?w?18?20.6cm3/mol
874.126
乙醇的表面张力: 水的表面张力: