精馏塔全塔物料衡算
一、精馏塔全塔物料衡算
原料甲醇组成: 塔顶组成: 塔底组成: 进料量:
s kmol a t F 2344
10205.23600
24300]02.18/)324.01(04.32/324.0[10102.1102.1-?=??-+??=?= 物料衡算式为:
联立代入求解:
二、常压下甲醇—水气液平衡组成(摩尔)与温度关系
1、温度
精馏段平均温度: 提馏段平均温度: 2、密度
已知:
p
T
a
a
o
o
B
B A A L
T
p a 4.22M
)
M (1
V
=
+
=
ρ
ρ
ρ
ρ
混合气密度：为相对分子质量为质量分数，混合液密度：
塔顶温度: 气相组成:
进料温度:
气相组成:
塔底温度:
气相组成:
1>精馏段:
液相组成:
气相组成:
所以:
2>提馏段:
液相组成:
气相组成:
所以:
由不同温度下甲醇与水得密度:
求得在、、下得甲醇与水得密度(单位:)
51
.962 (852)
.96501
.01716.720.011
852
.965...................3.9652
.991003.9654.9589010072
.716 (7162)
.99100725716901002.99204
.759 (55)
.97993
.01564.74693.01
55
.979..................8.97776
.66702.9838.9776070564
.746 (74376)
.6670751743607076.66015
.855 (599)
.97846
.01628.74446.01
599
.978................8.97752
.68702.9838.9776070628
.744 (74352)
.6870751743607052.68W W
wW wW
cW cW
W
D D
cD wD
cD cD
D
F F
wF wF
cF cF
F
=-+=
=--=--=--=--==-+=
=--=--=--=--==-+=
=--=--=--=--=ρρ
ρρ
ρρ
ρρ
ρρ
ρρ
ρρ
ρρ
ρρ
C
C
C o o o
t
t
t
所以:
845.02
V 0985.12V 605.015.2734.2215
.273112.115.2734.2215
.273085.115.2734.2215
.273kmol
kg 4385.242V kmol kg 699.302V kmol kg 467.181kmol kg 41.301kmol kg 9885.301kmol
kg 33.22L kmol kg 474.262L kmol
kg 10.181kmol kg 56.221kmol
kg 39.301VW VF VD VF W VW
VW
D VD
VD
F VF
VF
VF VW VF VD W W VW F F VF D D VD LF LW LF LD W W LW F F LF
D D LD 2
1
2121M
M
M
M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M =+==+==+?=
=+?==+?==+==+==-+==-+==-+==+==+==?-+?==?-+?==?-+?=）
（）（）
（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（水
甲醇水
甲醇水
甲醇水甲醇水甲醇水甲醇
ρρρρρρρ
ρρt t t y y y y y y x x x x x x
3、混合液体表面张力:
二元有机物—水溶液表面张力可用下列公式计算: 注:
式中,下脚标w 、o 、s 分别代表水、有机物及表面部分;、指主体部分得分子数;、指主体部分得分子体积;、为纯水、有机物得表面张力;对甲醇q=1。
mL
66.18852
.96502
.18mL
40.1855
.97902
.18mL
41.185992.97802
.18mL
03.43628
.74404
.32mL
70.4472
.71604
.32mL
92.42564
.74604
.32wW
c
wW wD c
wD wF c
wF cF c
cF cW
c
cW cD c
cD V V V V V V ==
=
==
======
=======ρ
ρ
ρ
ρ
ρρ
m
m
m
m
m
m
由不同温度下甲醇与水得表面张力:
求得在、、下得甲醇与水得表面张力 甲醇得表面张力: 水得表面张力:
塔顶表面张力:
联立方程组: =>
58 . 18
076
.2
56
.
18
99926
.0
92
.
64
00074
.0
D
cD
scD
wD
swD
D
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1 =
=
?
+
?
=
+
=σ
σ
?
σ
?
σ
原料表面张力:
联立方程组: =>
826 .
18
026
.2
36
.
18
983
.0
58
.
64
017
.0
F
cF
scF
wF
swF
F
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1 =
=
?
+
?
=
+
=σ
σ
?
σ
?
σ
塔底表面张力:
联立方程组: =>
72 . 39
51
.2
7.
44
332
.0
95
.
58
668
.0
W
cW
scW
wW
swW
W
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1 =
=
?
+
?
=
+
=σ
σ
?
σ
?
σ
1>精馏段得平均表面张力为:
2>提馏段得平均表面张力为: 4、混合物得粘度
不同温度下甲醇与水粘度系数:
1>精馏段粘度:
2>提馏段粘度
5、相对挥发度
由、得
由、得
由、得
精馏段得平均相对挥发度:
提馏段得平均相对挥发度:
三、理论塔板得计算:
理论板:指离开此版得汽液两相平衡,而且塔板上液相组成均匀。