二甲醚精馏塔物性数据

3.2.2 工艺条件及有关物性数据计算
3.2.2.1 操作压力的计算
DME在常压下的沸点是-24.9℃，所以如果选择系统压力在常压下，则塔顶冷凝器很难对该产品进行冷却。

所以塔压力采用加压。

另一方面随着操作压力增加,精馏操作所用的蒸汽、冷却水、动力消耗也增加。

精馏高纯度DME的操作压力适宜范围为0.2～2.2MPa这里采用塔顶压力为20bar，塔底压力为22bar对该系统进行模拟计算，这样塔顶温度为72.4℃，塔底温度为214.6℃。

这样塔顶、塔底的公用工程就可以分别用冷凝水和中压（10-15kgf/cm2）蒸汽来实现。

塔顶操作压力PD=2000kPa
每层塔板压降P
∆=3.703kPa
进料板压力PF=2000+3.703⨯27=2100kPa
塔底压力Pw=2200kpa
精馏段平均压力Pm=(2000+2100)/2=2050kPa
全塔平均压力Pm=(2100+2200)/2=2150kPa
3.2.2.2 操作温度计算
在指定的操作压力下进行分离，由aspen plus模拟计算的结果知，塔顶温度t D=72.4℃，塔顶温度tw=214.6℃，精馏段平均温度t m1=（72.4+100）/ 2 =86.2℃，提馏段平均温度t m2=(100+214.6)/2=157.3℃。

3.2.2.3 平均摩尔质量计算
塔顶平均摩尔质量计算：
M=⨯+⨯+⨯=
0.996460.002320.0021845.916kg/kmol
VDm
0.9042460.0008320.0951843.33kg/kmol
M=⨯+⨯+⨯=
LDm
进料板平均摩尔质量计算：
M=⨯+⨯+⨯=
0.628460.0967320.27351836.91kg/kmol
VFm
M=⨯+⨯+⨯=
0.8891460.0476320.06331843.56kg/kmol
LFm
塔底平均摩尔质量计算：
M=⨯+⨯+⨯=
0.000388460.06320.93961818.85kg/kmol
VFm
0.000049460.008626320.99131818.12kg/kmol
M=⨯+⨯+⨯=
LFm
精馏段平均摩尔质量：
M=+=
(45.91636.91)/241.413kg/kmol
Vm
(43.3343.56)/243.45kg/kmol
M=+=
Lm
提馏段平均摩尔质量：
M=+=
(36.9118.85)/227.88kg/kmol
Vm
(43.5618.12)/230.84kg/kmol
M=+=
Lm
3.2.2.4 平均密度计算
1.气相平均密度计算
精馏段气相密度
3205041.41324.94kg /m 8.314(136.2273.15)
m Vm V1m P M ρ=RT ⨯==⨯+ 提馏段气相密度
3215027.8816.75k g /m 8.314(157.3273.15)
2m V m V m P M ρ=RT ⨯==⨯+ 全塔气相平均密度
208452
V .ρ==3（24.94+16.75）kg/m 2.液相平均密度计算
平均密度依下式计算，即
1i i Vm
a ρρ=∑ 塔顶液相平均密度的计算
由t D =72.4℃，查手册[4]得
31630.69kg/m ρ= 32784.65k g /m
ρ= 33992.9k g /m ρ= 塔顶液相质量分率
D1 0.997
α= D20.001α= D30.002α= 31631.27kg /m 0.997/630.690.001/784.650.002/992.9
LDm ρ==++ 进料板液相平均密度的计算
由tF=100℃，查手册[12]得
31527.75k g /m ρ=
32725.97kg/m ρ=
33965.31k g
/m ρ= 进料板液相的质量分率
0.058F1a = 0.014F2a =F3a =0.927 31917.85k g /m 0.058/527.750.014/725.970.927/965.31L F m ρ==++ 精馏段液相平均密度为：
3(631.27917.85)/2774.
56k g /m Lm ρ=+= 由tW=214.6℃，查手册[12]得
31295.183k g /m ρ= 32646.621k g
/m ρ= 33920.822k g /m ρ= 塔底液相的质量分率：
124W1a =ppm 0.015
W2a = 0.985W3a =
31915.0k g /m 0.015/646.6210.985/920.822L W m ρ==+ 提馏段液相平均密度为：
3(917.85920.822)/2919.836kg /m Lm ρ=+= 全塔液相平均密度为：
3(774.56919.836)/2847.198kg /m Lm ρ=+=
3.2.2.5 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 L m i
i x σσ=∑ 塔顶液相平均表面张力的计算
由72.4D t C =︒，查手册[12]得
19.815mN/m σ= 219.910m N
/m σ= 369.940m N /m σ= L D m 0.9979.8150.00119.9100.00269.9409.945m N /
m σ=⨯+⨯+⨯= 进料板液相平均表面张力为
由100F t C =︒，查手册[12]得
1 3.550mN/m σ= 214.032m N
/m σ= 360.715N /m m σ= 0.058 3.5500.01414.0320.92760.71556.685mN /m LFm σ=⨯+⨯+⨯= 由214.6F t C =︒，查手册[12]得
10.224m N /m σ= 27.949m N /m σ= 349.505m N /m σ= 0.0157.9490.98549.50548.433mN /m LWm σ=⨯+⨯= 精馏段液相平均表面张力为：
(9.94560.715)/235.33mN /m Lm σ=+= 提馏段液相平均表面张力为：
(60.71549.505)/255.11mN /m Lm σ=+= 全塔液相平均表面张力为：
(35.3355.11)/245.22mN /m Lm σ=+=
3.2.2.6 液体平均粘度
计算见3.2.1，精馏段液相平均黏度：μ
=0.219
精
=0.249
提馏段液相平均黏度：：μ
提
全塔液相平均黏度：μL=0.234。