3.2 实际板层数的求取 3.2.1 液相的平均粘度
根据表1,用内插法求得tF=77.6C0 用内插法求得tD=64.6C0 用内插法求得tW=99.5C0
则塔顶,塔底的平均温度tm=(64.6+99.5)/2=82.1C0 粘度的计算
在tm =82.1 C0时,查得μH2O =0.347mPa.s?, μCH3OH=0.272mPa.s ,则由lgum?0.807lg(0.347)?0.193lg(0.272)
求出μm=0.331 3.2.2 全塔相对挥发度
由表2可求得全塔的平均相对挥发度αm=4.45 3.2.3 全塔效率ET 和实际塔板数 全塔效率可用奥尔康公式:
ET?0.49(?u?0.245m)
所以全板
ET=0.49×(4.45×0.331）^-0.245 =0.446 精馏段实际板层数
6 =0.446=13.45≈14 提馏段实际板层数
11
5 =0.446=11.21≈12 全塔实际板层数N=14+12=26
4. 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 4.1 操作压力的计算
塔顶操作压力(101.3+4)=105.3kPa 每层塔板压降?P=0.7kPa
进料板压力PF=105.3+0.7×14=115.1kPa 精馏段平均压力Pm=(105.3+115.1)/2=110.2kPa 4.2 操作温度计算
依据操作压力,由泡点方程通过试差法计算出泡点温度,其中甲醇、水的饱和蒸气压由安托尼方程计算,计算结果如下:
4.3 平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算 （1）塔顶:
由xD=y1=0.995.，X1=0.978
MVDm=0.995×32.04+（1-0.995）×18.02=31.97kg/kmol
12
MLDm=0.978?32.04?(1?0.978)?18.02=31.73kg/kmol （2）进料板:
由图解理论板得yF =0.634，xF=0.280
气相 MVFm =0.634×32.04+ （1-0.634）×18.02=26.91kg/kmol 液相 MLFm =0.280×32.04 + （1-0.280）×18.02=21.95kg/kmol （3）塔釜:
MVW=(0.0075*32.04)+(1-0.0075)*18.02=18.13 MLW=(0.0017*32.04)+(1-0.0017)*18.02=18.04 (4)精馏段平均摩尔质量 Mvm=(31.97+26.91)/2=29.44 MLm=(31.73+21.95)/2=26.84 (5)提馏段平均摩尔质量 MVW=(18.13+26.91)/2=22.52 MLW=(18.04+21.95)/2=19.995 4.4 平均密度计算 4.4.1 气相平均密度计算
?v?pmMvmRTm?(110.2*29.44)/(8.314*(71.1+273.15))=1.134kg/m3
由理想气体状态方程计算,即 4.4.2 液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算,即
1??
?i?i?v
塔顶液相平均密度的计算 tD=64.6 C0 ,查手册得
ρA=755.72 kg/m3 ρB=980.72kg/m3
13
进料板液相平均密度的计算? 由tF=77.6C0
ρA= 740.28kg/m3 , ρB=973.24kg/m3 进料板液相的质量分率
?a=(0.280*32.04)/((0.280*32.04)+(0.72*18.02))=0.409
ρLF=1/((0.409/740.28)+(0.591/973.24))=862.26kg/m3 精馏段液相平均密度为
ρL=(756.24+862.26)/2=809.25kg/m3
提馏段液相平均密度为
4.5 液体平均表面张力的计算
液相平均表面张力依下式计算,?即 ?Lm??xi?i
塔顶液相平均表面张力的计算
14
进料板液相平均表面张力为
?LFm
=(0.280*15.31)+(0.72*63.01)=49.654mN/m
精馏段液相平均表面张力为
?Lm =(17.043+49.654)/2=33.3485mN/m
4.6 液体平均粘度 计算见3.2.1
精馏段液相平均黏度μm=0.331 5 .精馏塔的塔体工艺尺寸计算 5.1 塔径的计算
精馏段的气、液相体积流率为:
=(239.64*29.44)/(3600*1.134)=1.728m3/s ?
=(152.75*26.84)/(3600*809.25)=0.001407m3/s
15