0.0721 0.3891 89 0.0966 0.4375 86.7 0.1238 0.4704 85.3 0.1661 0.5089 841. 0.2337 0.5445 82.7 0.2608 0.558 82.3 0.3273 0.5826 81.5 0.3965 0.6122 80.7 0.5079 0.6564 79.8 0.5198 0.6599 79.7 0.5732 0.6841 79.3 0.6763 0.7385 78.74 0.7472 0.7815 78.41 0.8943 0.8943 78.15 二元体系T-X-Y图如下：
平衡线方程 y=ax/1+(a-1)x 可知，td=78.175 tw=97.74
td=78.175 x=0.88,y=0.88345 y=ax/1+(a-1)x
Tw=97.74 x=0.0095337,y=0.008538 y=ax/1+(a-1)x
a1=1.033678,a2=9.69827 am=(a1+a2)/2=5.366
3.1.4Rmin和R的确定
交点 Xe=0.46, Ye=0.8205
Rmin =xd-ye/ye-xe=0.16505 R=1.6*Rmin=0.2641
3.1.5精馏段操作线方程
yn?1?0.2089xn?0.69615
3.1.6提镏段操作
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精馏段：L＝RD＝38.2681kmol/h
V＝（R＋1）D＝183.1681kmol/h 提馏段：L’＝L＋qF＝318.2681 kmol/h
V’＝V－（1－q）F＝（R＋1）D＝V＝183.1681kmol/h
yn?1.7376xn?0.007318
3.1.7图解法求理论塔板数
由图可知：精馏段共有2 块理论板（包括再沸器）；第3块板为加料板；提馏段共有8块理论板（包括加料板）
3.2实际板层数的确定：
N精=3/0.52=5.769≈6
N提=8/0.52=15.38≈16(包括再沸器) NP＝N精+N提＝6+16=22块
4.精馏塔工艺条件计算 4.1操作压强的选择
塔顶压力P顶=101.3+4=105.3kPa 单板压降ΔP≤0.7kPa
进料板压力PF=105.3+0.7*6=109.5kPa
塔底压力P底=105.3+0.7*22=120.7kPa<1.5atm,满足要求 平均操作压力Pm=（105.3+120.7 ）/2=113 kPa
4.2操作温度的计算
泡点进料：XF＝0.46 通过“t-x-y”图查得 使用内差法可得，当XF=0.46时，t=80.2℃
理：可得塔顶温度:tD=78.175℃ 塔底温度：tw=97.74℃
进料板上一块塔板上组分为X＝0.47 所以该板上温度为：tT=80.115℃ 进料板下一块塔板上组分为X＝0.32 所以该板上温度为：tT'=81.59℃ 精馏段平均温度：t1 =td+tt/2=79.145℃ 提馏段平均温度: t2=tw+tt/2=89.665℃ 全塔平均温度 t=td=tw/2=87.9575℃
4.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 4.3.1密度及流量
乙醇分子量为：46kg/kmol (Ma) 水的分子量为：18 kg/kmol (Mb) Ⅰ、精馏段
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精馏段平均温度：t1=79.145℃
查t-x-y图，内差得 xa＝0.6017，ya＝0.6992
?a=734kg/m3，?b= 971.8kg/m3 液相平均分子量：
ML=XaMa+(1-Xa) Mb=46×0.6017+（1-0.6017）×18=34.8476 kg/kmol
气相平均分子量：
Mv= yaMa+(1-ya) Mb=46×0.6992+（1-0.6992）×18=37.5776kg/kmol
液相密度：?MlL?M? 714.24kgm3
axa?Mbxb?a?b气相密度：?pmMvv??1.4497kgm3RT（气相视为理想气体） 液相流量： LLMLL??0.0005186m33600?s
L气相流量： VVMVs?3600??1.31886m3s
VⅡ、提馏段
提馏段平均温度：t2=89.665℃
查t-x-y图,内差法得 xa＝0.06667，ya＝0.3667;
a=722kg/m3，ρb=965.3kg/m3
液相平均分子量：
ML’=XaMa+(1-Xa) Mb=0.06667×46+(1-0.06667) ×18=19.86676kg/kmol 气相平均分子量：
Mv’= yaMa+(1-ya) Mb=0.3667×46+(1-0.3667) ×18=28.2676kg/kmol 液相密度：?'L'?MLMx?917.56kg/m3
aaMbxb??a?b气相密度：?V'V'?pmMRT?1.059kg/m3（气相视为理想气体） 液相流量： LL'ML'?0.0019142m3S'?3600?s
L'气相流量： VS'?V'MV'3600?'?1.358m3s
V4.3.2液相表面张力的计算
ρ13
塔顶液相表面张力
塔顶温度:tD=78.175℃
ζa =17.3mN/m ,ζb=62.2mN/m
ζ1?Xaζa?(1?Xa)ζb=0.88*17.3+(1-0.88)*62.2=22.808mN/m
进料板液相表面张力
进料板温度：t=80.115℃ ζa=17mN/m, ζb=62.4mN/m
ζ2?Xaζa?(1?Xa)ζb=0.46*17+0.54*62.4=41.516mN/m
塔底液相表面张力 塔底温度：tw=97.74℃
，ζa=15.7mN/m，ζb=59mN/m
ζ3?Xaζa?(1?Xa)ζb=0.0095337*15.7+(1-0.0095337)*59=58.5872mN/m精馏段平均液相表面张力??1??2精?2?32.162mN/m
提馏段平均液相表面张力??3??2提?2?50.0515mN/m
全塔平均液相表面张力???3??12?40.6975mN/m
4.3.3液体平均黏度计算
lgμm??Xilgμi
塔顶液体粘度:tD=78.175℃,
μA=0.47mPa?s,μB=0.37mPa?s
lg?m1??xilg?i?0.88*lg0.47+(1-0.88)*lg0.37=-0.3418;
?m1?0.4552mPa?s
同理,进料板液体：tt=80.115℃
μA=0.46mPa?s,μB=0.36mPa?s
lg?m2??xilg?i?0.46*lg0.46+0.54*lg0.36=-0.3947
?m2=0.403mPa?s 塔底液体：tw=97.74℃
μA=0.34mPa?s,μB=0.28mPa?s
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lg?m3??xilg?i?0.0095337*lg0.34+(1-0.0095337)*lg0.28=-0.548
μm3=0.28314mPa?s
精馏段平均液相粘度μ精?(μm2+μm1)/2=0.4291mPa?s 提馏段平均液相粘度μ提?(μm2+μm3)/2=0.34307mPa?s 全塔平均液相粘度μ?(μm1+μm3)/2=0.36917mPa?s
4.4塔径的确定 4.4.1精馏段
欲求塔径应先求出空塔气速 U＝安全系数×umax 功能参数：
(Ll?V)LS?V?0.00873
取塔板间距HT=0.45m，板上液层高度h1?70mm?0.07m， 那么分离空间：HT- h1=0.45-0.07=0.38m
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