3.2.2．求最小回流比Rmin及操作回流比R。因泡点进料，在图3-1中作精馏线与q线的交点坐标为xq=0.7791，yq=0.8042，此即最小回流比时操作线与平衡线的交点坐标。依最小回流比计算式： Rmin=
xD?yqyq?xq?0.86?0.8042?2.223
0.8042?0.7791取操作回流比 R=1.5Rmin=3.336
g l220210Y Axis Title2001901801700.00.20.40.60.81.0X Axis Title
图3-2乙醇、水的t-x-y图
3.2.3 求理论塔板数NT。依图3-1。
xRx?D=0.7695x+0.257 精馏段操作线方程为：y?R?1R?1 提馏段操作线方程为：y=1.52659x+1.0248?10?4
NT=26.7-1（不包括塔釜），其中精馏段理论塔板数22层，提馏段3.7层（不包括塔釜），第23层为加料板。
3.3 塔的平均温度:
利用表中数据，用拉格朗日标值可求得：
tF85.3?84.1? tF： tF?85.18°C
12.38?16.6112.8?12.3878.41?78.15tD?78.41tD： ? tD?78.21°C
74.72?89.4186?74.72t?100100?95.5tW： ?W tW?99.95°C
?1.900.0196?0t?t85.15?78.21?81.70°C 3.3.1 精馏段平均温度：t1?FD?22t?t85.18?99.95?92.57°C 3.3.2 提馏段平均温度：t2?FW?223.4 密度：
混合液密度:
1?L?aA?A?aB?B(a为质量分率，M为平均相对分子质量)
混合器密度： ?V?T0?M/22.4T?0 3.4.1 精馏段：t1?81.7°C 液相组成 x1:： 82.3?81.581.70?81.5 x1?31.07％ ?26.08-32.75x1?32.73 气相组成 y1：
82.3?81.581.70?81.5 y1?58.40％ ?55.80?59.26y1?59.26所以：ML1=46.07?0.3107?18.02?(1?0.3107)?26.74 Kg/Kmol Mv1?46.07?0.5840?18.02?（1-0.5840）=34.40 Kg/Kmol 3.4.2 提馏段：t2=92.57°C 液相组成x2； 95.5?89.092.57?89.0? x2?4.29％
1.90?7.21x2?7.2195.5?89.092.57?89.0? y2?26.88％
y2?38.91y2?38.91气相组成y2； 所以ML2?46.07?0.0429?18.02?(1?0.0429)?19.22 Kg/Kmol
Mv2?46.07?0.2688?18.02?(1?0.2688)?25.56 Kg/Kmol 3.4.3 不同温度下乙醇和水的密度：
表3-2 不同温度下乙醇的和水密度
温度/°C 80 85 90 95 100
乙醇密度Kg/m3
735 730 724 720 716
水的密度Kg/m3
971.8 968.6 965.3 961.85 958.4
求得 t1和t2下的乙醇和水的密度：
t1?81.70
85?8081.70?80 ?2?733.30 Kg/m3 ?730?735?2?735
85?8081.70?80 ?水?970.71 Kg/m3 ?968.6?971.8?水?971.8”同理：t2=92.57°C， ?2”=721.94°C， ?水=963.53 Kg/m3
在精馏段：
1?L1?0.3107?46.07/?0.3107?46.07?18.02?（1-0.3107）??1?0.5354
733.30970.71 ?L1?827.31 Kg /m3 气相密度： ?v1?273.15?34.40?1.18Kg/m3
22.4?（273.15+81.07）在提馏段；液相密度?L2
1?L20.0429?46.07/?0.0429?46.07?（1-0.0429）?18.02?1?0.1028 ??721.94963.53?L2=931.49 Kg/m3
气相密度：?L2?25.56?273.15? 0.852Kg/m3
22.4?（273.15+92.57）3.5 混合物的粘度
t1=81.7°C，查表得，?水 =0.3315 mpa.s ?乙醇=0.432 mpa.s
” t2=92.57°C，查表得，?水=0.307 mpa.s ?”=0.386 mpa.s 乙醇精馏段粘度：?1??乙醇x1??水 （1-x1）=0.0432?0.3107+0.3316?（1-0.03107） =0.3628 mpa.s
””提馏段粘度：?2??乙醇 x2??水（1-x2）=0.0386?0.0429+0.0307?（1-0.0429） =0.3104 mpa.s
3.6 相对挥发度：
3.6.1 精馏段挥发度：由xA?0.3107，yA?0.5840，得： xB?0.6893，yB?0.4160
故 ??yAxB0.5840?0.6893??3.11 yBxA0.4160?0.3107” 3.6.2 提馏段挥发度：由x”A?0.0429，yA?0.2688 ” x”B?0.9588 yB?0.4160
”y”0.2688?0.9571AxB故 ??””??8.2
yBxA0.7312?0.0429”3.7 气液相体积流量计算
根据t-x-y图得，Rmin=2.223，则R=1.5Rmin=3.33 3.7.1 精馏段：L=RD=3.33?109.53=364.73 Kmol/h
V=（R+1）D=(3.33+1)?109.53=474.26 Kmol/h 已知，ML1=26.74 Kg/Kmol MV1=34.40 Kg/Kmol
?L1=827.31 Kg/m3 ?V1=1.18 Kg/m3
有质量流量 L1?ML1L?26.74?364.73/3600?2.709 Kg/s V1?MV1V?34.40?474.26/3600?4.532 Kg/s 体积流量 LS1?L1/?L1?2.709/827.31?3.27?10?3 m3/s VS1?V1/?V1?4.532/1.18?3.84 m3/s 3.7.2 提馏段：饱和液体进料,q=1
L\?L?qF?(364.73?739.11)/3600?0.3066 Kmol/s V\?V?(q?1)F?V?0.132 Kmol/s
已知： ML2?19.22 Kg/Kmol MV2?25.56 Kg/Kmol ?L2?931.49 Kg/m3 ?V2?0.853 Kg/m3 则有质量流量：L2?ML2L\?19.22?0.3066?5.8929 Kg/s V2?MV2L\?25.56?0.132?3.3739 Kg/s 体积流量： LS2?L2/?L2?5.8928/931.49=6.33?10?3 m3/s VS2?V2/?V2?3.3793/0.852?3.960 m3/s
3.8 混合溶液表面张力
二元有机物—水的溶液表面张力可用以下公式计算：
?1/4m??sw?1/4w??so?1/4 其中：?w0xovoxwvw? ?o?
xovo?xwvwxwvw?xovo2/3)?ovo/q-?wv2/3B?lg(?w2/?o) Q?0.441?(q/T（ w）2/?so) ?sw??so?1 A?B?Q A?lg(?sw