精馏段的液相负荷为：
L?RD?1.044?195.262?203.854kmol/h
LLMLmn???203.854?29.837.125?7.898m3Lm770/h
（2）提馏段平均密度及体积流量的计算 气相：
若气体为理想气体，则：
??PmMVm?RT?119.78?24.251Vm8.314??273.15?87.5??0.969kg/m3
m提馏段的汽相负荷为：
V??R?1?D?2.044?195.262?399.116kmol/h
VVMVm?116?24.2513n???399.0.969?9988.609m/h
Vm液相： 平均质量分数为：
xxf?xw0.7998?0.0099Lm?2?2?0.40485
那么液相的平均密度为：
1??xLmLmLm??1?x甲醇?
水1??0.404851?0.40485Lm727.88?967.00
所以?Lm?853.487kg/m3 提馏段的液相负荷为：
L?RD?F?1.044?195.262?282.595?486.449kmol/hL?Lm22.883n?LM??486.449?853.487?13.042m3/h
Lm4.4.4 平均粘度的计算
查
工
具
书
[14]
得：
tD?65时
℃
?甲醇=0.4233mPa.s ?水=0.3110mPa.s
tF?70℃时
?甲醇=0.3320mPa.s ?水=0.2550mPa.s
tw?105℃时
?甲醇=0.2750mPa.s ?水=0.2200mPa.s 塔顶平均粘度：
lg?LDm?0.999lg0.4233?0.001lg0.3110
则 ?LDm=0.423mPa.s
进料板平均粘度：
lg?LFm?0.692lg0.3320?0.308lg0.2550
则 ?LFm?=0.306mPa.s
塔底平均粘度：
lg?LWm?0.0056lg0.2750?0.9944lg0.2200
则 ?LWm=0.220mPa.s
精馏段平均粘度：
?Lm?提馏段平均粘度：
???Lm?LDm??LFm2?0.423?0.306?0.365mP.s
2?LFm??LWm2?0.306?0.220?0.263mP.s
24.4.5 平均表面张力的计算
查工具书得[14]：tD?65℃时 ?水?65.25mN/m ?甲醇?18.51mN/m
tF?70℃时 ?水?62.34mN/m ?甲醇?16.77mN/m tw?105℃时 ?水?57.85mN/m ?甲醇?14.21mN/m
塔顶平均表面张力：?LDm?0.999?18.51?0.001?65.25?18.557mN/m
进料板平均表面张力：?LFm?0.692?16.77?0.308?62.34?30.806mN/m 塔底平均表面张力：?LWm?0.0056?14.21?0.9944?57.85?57.606mN/m 精馏段平均表面张力：
?Lm??LDm??LFm2?18.557?30.806?26.682mN/m
2提馏段平均表面张力：
???Lm?LFm??LWm2?30.806?57.606?44.206mN/m
24.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算
4.5.1 塔径计算
该设计选用的是F1重阀浮阀塔，采用F1型重阀的重量为0.033kg，孔径为0.039m[19]。 精馏段：
（1）求操作负荷系数 精馏段功能参数：
Ln??Lm??Vn???Vm?7.898?770.125???????0.02 ?10728.791?1.155??1212取板间距：HT＝400mm 取板上液层高度：hL=0.05m 则塔板间有效高度：Ho?HT?hL?0.4?0.05?0.35m 根据史密斯图[20]查得负荷系数为：C20?0.07 则：
??? C?C20?Lm??20?（2）最大流速umax
0.2?26.682??0.07????20?0.2（4-15） ?0.074
umax?C?Lm??Vm770.125?1.155?0.074??1.9094m/s
?Vm1.155取安全系数0.8，则空塔气速为：u?0.8umax?0.8?1.9094?1.528m/s （3）求塔径D
D?4Vn??u4?10728.7913600?1.58m
3.14?1.528（4-16）
按标准塔经圆整后为D=1600mm
塔截面积为At?实际空塔气速为u实际?4D2?3.14?1.62?2.0096m2 43600?1.4830m/s 2.0096V?n?At10728.791u实际umax提馏段：
?1.4830[21]
?0.78 (安全系数在充许的范围内，符全设计要求)
1.9094（1）求操作负荷系数 提馏段功能参数：
Ln??Lm??Vn???Vm?13.042?853.487???????0.039 ?9988.609?0.969??1212根据史密斯图查[20]得负荷系数为：C20?0.07
????Lm则C?C20??20??（2）最大流速umax
0.2?44.206??0.07???20??0.2?0.082
umax?C?Lm??Vm853.487?0.969?0.082??2.4322m/s
?Vm0.969取安全系数0.8，则空塔气速为：u?0.8umax?0.8?2.4322?1.946m/s （3）求塔径D
D?4Vn??uAt?4?9988.6093600?1.35m
3.14?1.9463.14?1.42?1.5386m2 49988.6093600?1.8033m/s 1.5386按标准塔经圆整后为D=1400mm
?4塔截面积为
D2?实际空塔气速为u实际V?n?Atu实际umax?1.8033[21]
?0.74 (安全系数在充许的范围内，符全设计要求)
2.4322对全塔，取全塔塔径为D=1600mm