V′=V=462.55kmol/h 2.4.1.4.求操作线方程 精馏段操作线方程为
y?LD343.12119.43x?xD?x??0.957?VV462.55462.550.742x+0.247
提馏段操作线方程为
y'?L'W706.60244.05x'?xw?x'??0.024?V'V'462.55462.55 1.561x+0.013
2.4.1.5.图解法求理论板层数
采用图解法求理论板层数，如图二所示。求解结果为 总理论塔板数 NT=17（包括再沸器） 进料板位置 NF=8 2.4.2.实际塔板数的求取
精馏段实际板层数 N精=7/0.52=13.46≈14 提馏段实际板层数 N提=10/0.52=19.23≈20
2.5 精馏塔的工艺条件及有关物性的计算
2.5.1操作压力计算
塔顶操作压力 PD=4+101.3=105.3kPa 每层塔板压降 ΔP=0.70 kPa
进料板压力 PF=105.3+0.70×14=115.1kPa 精馏段平均压力 Pm=（105.3+115.1）/2=110.2 kPa 2.5.2. 操作温度计算 由图二得出
塔顶温度 tD=81.10 oC 进料板温度 tF=97.56 oC
精馏段平均温度 tm=（81.10+97.56）/2=89.32 oC 2.5.3. 平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算 由xD=y1=0.957，查图二得 x1=0.90
MVDm=0.957×78.11+（1-0.957）×92.13=78.71 kg/kmol MLDm= 0.90×78.11+（1-0.90）×92.13=79.51 kg/kmol 进料板平均摩尔质量计算 由图二解理论板，得
MVFm=0.4282×78.11+（1-0.4282）×92.13=86.13 kg/kmol MLFm=0.2665×78.11+（1-0.2665）×92.13=88.25kg/kmol 精馏段平均摩尔质量
MVm=（78.71+86.13）/2=82.42 kg/kmol MLm=（79.51+88.25）/2=83.88 kg/kmol 2.5.4.平均密度计算 2.5.4.1. 气相平均密度计算 由理想气体状态方程计算，即 ?Vm=
105.15?82.42PmMVm?2.88kg/m3 ?
8.314?（89.32?273.15)RTm2.5.4.2. 液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算，即 1/ ?Lm=?ai/?i 塔顶液相平均密度的计算 有tD=81.10 oC，查手册[1]得
?A=812 kg/m3 ?B=809 kg/m3
1?883.55 kg/m3
0.957/812?0.043/809进料板液相平均密度计算
?LDm=
有tF=97.46 oC，查手册[1]得
?A=789kg/m3 ?B=797kg/m3
进料板液相的质量分率
0.2665?78.11αA= ?0.2380.2665?78.11?0.7335?92.13
1?794.91 kg/m3
0.238/789?0.762/797精馏段液相平均密度为
?LFm=
?Lm=（883.55+794.91）/2=839.23kg/m3
2.5.5 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 有tD=81.10 oC，查手册[1]得
?A=21.10 mN/m ?B=21.30 mN/m ?LDm=0.957×21.10+0.043×21.30=21.11 mN/m 进料板液相平均表面张力的计算 有tF=97.46 oC，查手册[1]得
?A=19.10 mN/m ?B=19.60 mN/m
?LFm=0.323×19.10+0.677×19.60=19.44 mN/m 精馏段液相平均表面张力为
?Lm= （21.11+19.44）/2=20.28 mN/m 2.5.6.液体平均黏度计算 液相平均粘度依下式计算，即 ?Lm??xi?i
塔顶液相平均粘度的计算 由tD=81.10oC，查[1]得
?A=0.302 ?B=0.304
?LDm=0.957×0.302+0.043×0.304=0.302 mPa?s 进料板液相平均粘度的计算 由tF=97.46oC，查手册[1]得 ?A=0.26 ?B=0.29
?LFm=0.2665×0.26+0.7225×0.29=0.280 mPa?s
精馏段液相平均粘度为
?m=（0.302+0.280）/2=0.291 mPa?s
2.6 精馏段气液负荷计算
V=(R+1)D=(2.873+1) ×11.943=46.255 kmol/h 精馏段的气、液相体积流率为
Vs?VMVm3600?VmLMLm3600?Lm?462.55?82.42?0.368m3/s
3600?2.8834.312?83.88?0.00095m3/s
3600?839.23Ls??Lh=3.4.2 m3/s
第三章 塔和塔板主要工艺尺寸计算
3.1 塔径D
参考表4-1[1]初选板间距HT=0.40m,取板上液层高度hl=0.06m。故 HT-hl=0.40-0.06=0.34m
Lh?L1/20.00095?3600839.231/2()=()=0.0441 Vh?V0.368?36002.88查图4-5[1]得C20=0.072，依是4-23校正到物系表面张力为20.4mN/m时的C，即
σC=C20()0.2==0.072（错误！未找到引用源。）0.2=0.0723
20umax=C?L??V=0.0723错误！未找到引用源。=1.232m/s ?V取安全系数为0.70，则
u= 0.7umax=0.70×1.232=0.862m/s 故 D=4Vs4?0.368==0.731m ?u3.14?0.862按标准塔径圆整后为[2] 2-171 页D=0.8m 塔截面积为 ??AT=D2??0.82?0.5024m2
44实际空塔气速为
0.368u==0.733m/s
0.5024错误！未找到引用源。
3.2 溢流装置
采用但溢流、弓形降液管、平行受液盘及平行溢流堰，不设进口堰。各项计算如下。 3.2.1.溢流堰lw 区堰长lw为0.66D，即
Lw=0.66 ?0.8=0.528m 3.2.2.出口堰高hw