气相MVmF?yFMA?(1?yF)MB?81.9kg/kmol 液相MLmF?xF'MA?(1?xF')MB?90.54kg/kmol 塔顶平均摩尔质量
气相MVmD?yDMA?(1?yD)MB?78.53kg/kmol 液相MLmD?xD'MA?(1?xD')MB?80.07kg/kmol 塔底平均摩尔质量
气相MVmW?yWMA?(1?yW)MB?105.4kg/kmol 液相MLmW?xW'MA?(1?xW')MB?106.01kg/kmol 则精馏段平均摩尔质量
81.9?78.53气相MVm(精)??80.22kg/kmol
290.54?80.07液相MLm(精)??85.31kg/kmol
2提馏段平均摩尔质量
81.9?105.4气相MVm(提)??93.65kg/kmol
290.54?106.01液相MLm(提)??98.28kg/kmol
2全塔平均摩尔质量
85.31?98.28液相MLm(全)??91.8kg/kmol
24.4 平均密度 气相密度?Vm?PmMVm RT121.75?80.22?3.26kg/m38.314?(273?86.75)
?lm(精)?精馏段
?lm(精)?提馏段
126.3?93.65?3.71kg/m38.314?(273?110)
全塔
?vm(精)?1?vm(精)??vm(提)2?3.49kg/m3
液相密度
?L??A?B ??A?B式中?为质量分率
查的在tD?83℃、tW?129.5℃、tF?90.5℃下苯乙苯的密度为
温度（℃） 83 90.5 129.5 塔顶平均密度 1 ?苯（kg/m3）809.79 801.47 758.24 ?乙苯（kg/m3）810.23 803.31 767.31 ?lmD1?0.9950.005?809.79810.3 ?LmD?809.8kg/m3 0.650.35?801.47803.31 ?LmF?807.9kg/m3 0.0020.998?758.24767.31 ?LmW?767.3kg/m3
进料板平均密度 ?LmF1?塔釜平均密度 ?LmW?精馏段平均密度
?LmD??LmF?Lm(精)??808.85kg/m32
提馏段平均密度
?LmF??LmW?Lm(提)??787.6kg/m32
全塔液相平均密度
?Lm(精)??Lm(提)?Lm(全)??798.2kg/m32
4.5 液体平均黏度
查的在tD?83℃、tW?129.5℃、tF?90.5℃温度下各组成的黏度 黏度 温度 苯(mPa?s) 乙苯(mPa?s) 由公式?m??xi?i计算平均黏度
83℃ 0.301 0.350 129.5℃ 0.281 0.327 90.5℃ 0.201 0.242 进料板?m进?0.7465?0.281?0.2535?0.327?0.293mPa.s 塔顶?m顶?0.9963?0.301?0.0037?0.35?0.301mPa.s 塔釜?m釜?0.002716?0.201?0.997284?0.242?0.242mPa.s
精馏段平均黏度
?m（精）??m进??m顶2?0.297kg/m3
提馏段平均黏度
?m（提）??m进??m底2?0.269kg/m3
全塔平均黏度
?m??m（精）??m（提）2?0.283kg/m3
4.6 液体平均表面张力 由公式?m??xi?i进行计算
i?1n查资料得tD?83℃、tW?129.5℃、tF?90.5℃温度下苯乙苯的表面张力 表面张力 温度 苯(mN/m) 乙苯(mN/m) 进料板表面张力?m进?0.7465?20.08?0.2535?21.89?20.53mN/m 塔顶表面张力?m顶?0.9963?21?0.0037?22.67?21.00mN/m 塔底表面张力?m底?0.002716?15.33?0.997284?17.85?17.41mN/m
83℃ 21 22.67 90.5℃ 20.08 21.89 129.5℃ 15.33 17.83 精馏段液体平均表面张力
?m（精）??m进??m顶2?20.77mN/m
提馏段液体平均表面张力
?m（提）??m进??m底2?18.97mN/m
全塔液体平均表面张力4.7 气液相负荷
?m??m（精）??m（提）2?19.87mN/m
精馏段
V?（R?1）D?210.6kmol/h
Vs?VMVm（精）?1.4354m3/s3600?Vm（精） LMLm（精）?0.00236m3/s3600?Lm（精）
L?RD?80.6kmol/h
Ls?Lh?8.496m3/h
提馏段
V,?V?210.6kmol/h V，MVm（提）Vs??1.477m3/s3600?Vm（提）
，L,?L?F?254.26kmol/h L，MLm（提）Ls??0.0081m3/s3600?Lm（提）
，L,h?29.268m3/h
4.8塔的工艺条件及物性数据统计 项目 精馏段 平均压强 提馏段 全塔 精馏段 平均温度 提馏段 全塔 精馏段 液相平均摩尔质量 提馏段 全塔 精馏段 气相平均摩尔质量 液相平均密度 提馏段 全塔 精馏段 Kg/m3 MVm 符号 单位 计算数据 121.75 Pm kPa 126.3 124.55 86.75 tm ℃ 110 98.4 85.31 MLm kg/kmol 98.28 91.8 80.22 kg/kmol 93.65 86.94 808.85 提馏段 全塔 精馏段 气相平均密度 提馏段 全塔 精馏段 液体平均黏度 提馏段 全塔 精馏段 液体平均表面张力 提馏段 全塔 精馏段 气相负荷 提馏段 精馏段 液相负荷 提馏段 ?Lm 787.6 798.225 3.26 Kg/m3 3.71 3.49 ?Vm 0.297 mPa·s 0.269 0.283 ?m 20.77 mN/m 18.97 19.87 ?m Vs 1.4354 m3/s 1.477 8.496 m3/h 29.268 Vs' Lh Lh'
第五章 塔和塔板的主要工艺尺寸计算
5.1 塔径
塔径的计算按照下式计算：
D?4VS ?u式中 D —— 塔径m；
Vs —— 塔内气体流量m3/s； u —— 空塔气速m/s。
空塔气速u的计算方法是，先求得最大空塔气速umax，然后根据设计经验，乘以一定的安全系数，即
u?(0.6~0.8)umax
苯-乙苯精工段工艺设计
