由此得到总理论塔板数NT=14块(包括再沸器)，进料板位置NF为自塔顶数起第9块理论板。
精馏段理论塔板数：N精=8块 提馏段理论塔板数 N提=6-1=5块
由梯级图可知，塔顶第1块塔板的气相组成：y1?x顶=0.99，液相组成：
x1?0.9762
进料板的气相组成：yD?0.6422，液相组成：xD?0.27 塔釜的气相组成：yW?0.003989，液相组成：xW?0.000562
3.2.2 部分工艺操作条件及有关物性的计算-1 3.2.2.1 平均摩尔质量的估算
(a) 塔内液相的平均摩尔质量
塔顶第1块塔板上液相的平均摩尔质量：
ML1?0.9762?32.04?(1?0.9762)?18.01?31.71kg/kmol 进料板上液相的平均摩尔质量：
MLF?0.27?32.04?(1?0.27)?18.01?21.80kg/kmol
塔釜液相平均摩尔质量：
MLW?5.62?10?4?32.04?(1?5.62?10)?18.01?18.03kg/kmol
?4精馏段液相的平均摩尔质量：
ML精?ML1?M2LF?31.71?21.802?26.76kg/kmol
提馏段液相的平均摩尔质量：
ML提?MLw?M2LF?18.03?21.802?19.92kg/kmol
(b) 塔内气相的平均摩尔质量
塔顶第1块塔板上气相的平均摩尔质量：
MV1?0.99?32.04?(1?0.99)?18.01?31.89kg/kmol
进料板上气的平均摩尔质量：
MVF?0.6422?32.04?(1?0.6422)?18.01?27.02kg/kmol
塔釜气相的平均摩尔质量：
MVW?0.003989?32.04?(1?0.003989)?18.01?18.06kg/kmol
精馏段液相的平均摩尔质量：
MV精?MV1?MVF2MVW?MVF2?31.89?27.02218.05?27.022?29.46kg/kmol
提馏段液相的平均摩尔质量：
MV提???22.54kg/kmol
3.2.2.2 操作温度的估算
由于塔中压力与常压偏差不大，所以利用常压下的气液平衡数据由插值法可近似求得进料、塔顶和塔釜的温度。 ．．
(a) 求塔顶第1块塔板温度t1
(1.00-0.99)/( t1-64.5)=(1.00-0.979)/(65-64.5) 求得：t1=64.7℃
查t-x-y图得：t1=64.7℃ (b) 求进料板温度tF
(0.3-0.27)/( tF-78)=(0.3-0.2)/(81.7-78) 求得：tF=79.11℃
查t-x-y图得tF=78.95℃ (c) 求塔釜温度tW
(0.000562-0.02)/( tw-96.4)=(0.02-0.00)/(100-96.4) 求得：tW=99.89℃
查t-x-y图得：tW=99.91℃ (d) 精馏段平均温度t精 t精=(79+64.6)/2=71.8℃ (e) 提馏段平均温度t提 t提=(79+99.9)/2=89.45℃
(f) 全塔平均温度t塔
t塔=(99.9+64.6)/2=82.25℃ 3.2.2.3 液相粘度的估算
(a) 纯液体粘度的估算
塔顶温度下纯甲醇的粘度：?1醇=e(AT?AB)?e?AB)(555.364.7?273.15?555.3260.64)?0.615mPa?s)
进料板温度下纯甲醇的粘度：?F醇=e塔釜温度下纯甲醇的粘度：?W醇=e(AT(AT?e((555.379.11?273.15?555.3260.64?0.575mPa?s
?AB)555.399.9?273.15?e?555.3260.64)?0.526mPa?s
查表得塔顶温度下纯水的粘度： ?1水=0.4355mPa?s 查表得进料板温度下纯水的粘度： ?F水=0.3610mPa?s 查表得塔釜温度下纯水的粘度： ?w水=0.2838mPa?s (b) 混合液粘度的估算
塔顶温度下混合液的粘度：
111?n?333?1混=??xi?i??(0.99?0.615?0.01?0.43553)?0.613mPa?s
?i=1?3进料板温度下混合液的粘度：
111?n?3?F混=??xi?i3??(0.27?0.5753?0.73?0.3613)?0.4123mPa?s
?i=1?3塔釜温度下混合液的粘度：
111?n?333?D混=??xi?i??(0.000562?0.526?0.999438?0.28383)?0.2839mPa?s
?i=1?3(c) 平均粘度的估算
精馏段的平均粘度：?L精=?1混+?F混2?0.613?0.41232?0.513mPa?s
提馏段的平均粘度：?L提=3.2.2.4 相对挥发度的估算
塔顶的相对挥发度：?1?y1x1??W混+?F混2?0.2839?0.41232?0.348mPa?s
(1?x1)(1?y1)?0.990.9762?(1?0.9762)(1?0.99)?2.41
进料板上的相对挥发度：?F?yWxWyFxF?(1?xF)(1?yF)??0.64220.27?(1?0.27)(1?0.6422)?4.85
塔釜的相对挥发度：?W??(1?xW)(1?yW)0.0039890.000562?(1?0.000562)(1?0.003989)?7.10
精馏段的平均相对挥发度：?精=提馏段的平均相对挥发度：?提=?1+?F2?W+?F2==3.63 27.10+4.85==5.97
22.41+4.853.2.2.5 塔内液体密度的估算
(a) 塔顶第1块塔板上液体密度的估算 塔顶第1块塔板上液体温度t1=64.7℃，查《化学化工物性数据手册(有机卷)》559页，利用插值法算的得在此温度下甲醇的密度：?1L醇=755.5kg/m3。查《化学化工物性数据手册(无机卷)》3页，利用插值法算的得在此温度下水的密度：
?1L水=981.23kg/m
?1醇=?1水=x1V1L醇x1V1L醇?(1?x1)V1L水(1?x1)V1L水x1V1L醇?(1?x1)V1L水=0.9762?42.40.9762?42.4+(1-0.9762)?18.4(1-0.9762)?18.40.9762?42.4+(1-0.9762)?18.41=0.995755.533?0.98953。
?0.01047?则塔顶第1块塔板上混合液体密度：
?1L混?0.005981.23
?1L混=756.4kg/m
(b) 进料板上液体密度的估算
进料板上液体温度tF=79℃，查《化学化工物性数据手册(有机卷)》559页，利用插值法算的得在此温度下甲醇的密度：?FL醇=738.6kg/m3。查《化学化工物性数据手册(无机卷)》3页，利用插值法算的得在此温度下水的密度：
?FL水=972.44kg/m。
则进料板上混合液体密度：
1=0.4738.6?0.6972.443?FL混
?FL混=863.1kg/m
3(c) 塔釜液密度的估算
塔釜液体温度tw=99.9℃，查《化学化工物性数据手册(有机卷)》559页，利用插值法算的得在此温度下甲醇的密度：?WL醇=712.0kg/m3。查《化学化工物性
数据手册(无机卷)》3页，利用插值法算的得在此温度下水的密度：
3?WL水=958.38kg/m。
则塔顶第1块塔板上混合液体密度：
1?wL混=0.001712.0?0.999958.38
3?WL混=958.0kg/m
(d) 精馏段液相平均密度：?L精??1L混??FL混2=756.4+863.12958.0+863.12?809.8kg/m
3(e) 提馏段液相平均密度：?L提??WL混??FL混2=?910.6kg/m
33.2.2.6 表面张力的估算
(a) 塔顶第1块塔板上的液体表面张力的估算 塔顶第1块塔板上液体温度t1=64.7℃。 在此温度下甲醇的摩尔体积：
V1L醇=M醇?1L醇=32.04kg/kmol755.5kg/m3=0.0424m/kmol?42.4mL/mol
3在此温度下水的摩尔体积：
V1L水=M水?1L水=18.01kg/kmol981.23kg/m3=0.0184m/kmol?18.4mL/mol
3查《化学化工物性数据手册(有机卷)》580页，利用插值法算的得在此温度下甲醇的表面张力：?1L醇=16.79mN/m。
查《化学化工物性数据手册(无机卷)》15页，利用插值法算的得在此温度下水的表面张力：?1L水=65.27mN/m。
?1醇=x1V1L醇x1V1L醇?(1?x1)V1L水(1?x1)V1L水x1V1L醇?(1?x1)V1L水=0.9762?42.40.9762?42.4+(1-0.9762)?18.4(1-0.9762)?18.40.9762?42.4+(1-0.9762)?18.4?0.98953
?1水=??0.01047
对于甲醇-水体系，参考王国胜教材P38表3-5，参数q=1。 B1?lg(?1水/?1醇)?lg(0.98953/0.01047)?1.9755
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