3.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 3.4.1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，其中苯、甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程 lgp*=A-Bt+C 计算。 苯的安托因方程：lgp*1211A=6.031-t+220.8
甲苯的安托因方程：lgp*1345B=6.08-t+219.5
计算结果如下： 塔顶温度tD＝81.5℃ 进料板温度tF＝86.7℃
塔底温度tw=98.8℃
精馏段平均温度tm=（ 81.5＋86.7）/2 =84.1℃
提馏段平均温度tm=（86.7+98.8）/2 =92.75℃ 3.4.2平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算
由xD?y1=0.949,查平衡曲线得x1?0.89
ML,Dm?0.89?78.11?(1?0.89)?92.13?79.65kgkmolMV,Dm?0.949?78.11?(1?0.949)?92.13?78.83kgkmol 进料板平均摩尔质量计算
9
由上面理论板的算法，得yF＝0.653， xF＝0.44
MV,F,m?0.653?78.11?(1?0.653)?92.13?82.97kgkmol ML,Fm?0.44?78.11?(1?0.44)?92.13?85.96kgkmol 塔底平均摩尔质量计算
xw?0.035由相平衡方程，得yw?0.068
MV,Wm?0.068?78.11?(1?0.068)?92.13?91.18kgkmolML,wm?0.035?78.11?(1?0.035)?92.13?91.64kgkmol 精馏段平均摩尔质量
M?78.83?82.97V,m2kgkmol?80.9kgkmol
M?85.96L,m?79.652kgkmol?82.81kgkmol
提馏段平均摩尔质量
M?91.18V,m?82.972kgkmol?87.08kgkmol
M85.96?91.64L,m?2kgkmol?88.8kgkmol
3.4.3平均密度计算 ①气相平均密度计算
由理想气体状态方程计算，精馏段的平均气相密度即
?v,m?80.9v,m?PmMRT?97.7m8.314?(273.15?84.1)?2.66kgm3
提馏段的平均气相密度
?'PmMv,mv,m?RT?105.8?87.08m8.314?(273.15?92.75)?3.03kgm3
10
②液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算，即
1??m?wi/?i
塔顶液相平均密度的计算 由tD＝81.5℃查手册得 ?3A?815.1kgm,?B?808.7kgm3 塔顶液相的质量分率
?0.949?78.11A?0.949?78.11?92.13?0.051?0.94
1?L,Dm?0.94815.1?0.06808.7,?L,Dm?814.69kgkmol 进料板液相平均密度的计算 由tF＝86.7℃，查手册得
?A?804.1kgm3,?B?799.0kgm3
进料板液相的质量分率
?0.44?78.11A?0.44?78.11?92.13?0.56?0.40
1?L,Fm?0.40/804.1?0.6/799.0,?L,Fm?801kgkmol 塔底液相平均密度的计算 由tw=98.8℃，查手册得
?A?790.1kgm3,?B?787.2kgm3 塔底液相的质量分率
?A?0.035?78.110.035?78.11?92.13?0.965?0.03
1?L,wm?0.03/790.1?0.97/787.2,?L,wm?787.42kgkmol精馏段液相平均密度为
?814.6?98L,m?2?08107.8kg4kmol
提馏段液相平均密度为
11
?'801?787.42L,m?2?794.21kgkmol
3.4.4 液体平均表面张力计算
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
由 tD=81.5℃，查手册得 ?A=20.89mN/m ?B?20.9m6Nm/
?LDm?0.949?20.89?(1?0.949)?20.96?20.89mN/m
进料板液相平均表面张力的计算
由tF=86.7℃，查手册得 ?A?19.89mN/m ?B?20.0m2Nm/
?LFm?0.44?19.89?(1-0.44)?20.02=19.96mN/m
塔底液相平均表面张力的计算
由 tw=98.8℃，查手册得 ?A?18.9m7Nm/ ?B?19.13mN/m
?LWm?0.035?18.97?(1-0.035)?19.13=19.12mN/m精馏段液相平均表面张力为
?LFm?20.89+19.962=20.43mN/m 提馏段液相平均表面张力为 ?19.96+19.12LFm?2=19.5m4Nm /3.4.5液体平均粘度计算
液相平均粘度依下式计算，即 lguLm??xilgui 塔顶液相平均粘度的计算 由tD?81.5℃，查手册得 uA?0.295mpas uB?0.34mpas
lguLDm?0.949?lg0.295+（1-0.949）?lg0.54=-0.57
解出uLDm?0.269mpas
进料板液相平均粘度的计算
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