2.3.1 原料液及塔顶，塔底的摩尔分率
氯乙烯的摩尔质量 MA?26.04Kg/Kmol
二氯乙烷的摩尔质量 MB?62.5Kg/Kmo l0.21/26.04 进料： XF??0.0050 30.21/26.04?99.79/62.50.9999/26.04 塔顶： XD??0.99996
0.9999/26.04?0.0001/62.5 塔底： XW?(1?0.9999)/26.04?0.00024
(1?0.9999)/26.04?0.9999/62.52.3.2 原料液及塔顶，塔底的平均摩尔质量
MF?0.00503?26.04?(1?0.00503)?62.5?62.317KgKmol
MW?0.00024?26.04?(1?0.00024)?62.5?62.491KgKmo lMD?0.99996?26.04?(1?0.99996)?62.5?26.041KgKmo l
2.3.3 总物料衡算
总物料衡算： F`=D`+W`=10122(Kg/h)
易挥发组分物料衡算： 0.9999D`+0.0001W`=0.0021×10122 联立以上两式得： D`=20.246(Kg/h) W`=10101.754(Kg/h) D=
D`20.246??0.777(Kmol/h) 26.041MDW`10101.754??161.651(Kmol/h)
62.491MW W=
F=
回收塔物料衡算表如下： 组分 进料 Kg/h F`10122??162.428(Kmol/h) 62.317MF塔顶 Kg/h 塔釜 Kg/h %(摩尔) 99.497 0.503 100 %(摩尔) 0.004 99.996 100 %(摩尔) 99.976 0.024 100 氯乙烯 10101 乙炔 合计 21 10122 0.256 19.990 20.246 10100.744 1.010 10101.754 2.4 理论塔板数的确定
假设泡点进料，即 q=1
则q线方程为： X=XF=0.00503
查《化学工程手册》表4-4、4-5得相对挥发度 α=12.07.
12.07x相平衡线方程为 y?
1?11.07x联立q线方程与相平衡方程得： xq=0.00503 yq=0.05751
Rmin?xD?yqyq?xq?0.99996?0.05751?17.958
0.05751?0.00503R= 1.1Rmin=17.958×1.1=19.75 精馏段操作线方程：y?R119.750.99996x?xD?x??0.95180x?0.04820 R?1R?119.75?119.75?1即 y?n?1??0.9518x0n?0.0482 0L`=L+qL=RD+qF=19.75×0.777+1×162.428=177.774(Kmol/h) V`=V-(1-q)F=(R+1)D=20.75×0.777=16.123(Kmol/h) 提馏段操作线方程：
y?L`W177.774161.651x?xw?x??0.00024 L`?WL`?W177.774-161.651177.774-161.651 =11.02611x-0.00241
即： y?n?1??11.02611xn?0.00241
y1?xD?0.9999 6根据相平衡线方程y?12.07x求得 x1?0.9995 21?11.07x根据精馏段操作线方程y?n?1??0.95180xn?0.04820 得 y2?0.9995 4依次交替计算得 x2?0.99448 y3?0.9947 5 x3?0.9401 1 y4?0.94300 x4?0.5781 8 y5?0.5985 1 x5?0.10993 y6?0.15283 x6?0.01473 y7?0.06222 x7?0.0054 7 y8?0.0534 1 x8?0.0046 5求得x8〈xF,则第8层塔板为进料板,精馏段所需理论塔板数为8-1=7块. 将x8?0.00465 代入提馏段操作线方程y?n?1??11.02611xn?0.00241 得y9?0.04886
将y9?0.04886代入相平衡线方程y?12.07x得 x9?0.0668 71?11.07x依次交替计算得： y10?0.66804 x10?0.0042 4 y11?0.0443 4 x11?0.00383 y12?0.0398 2 x12?0.0034 2 y13?0.0353 0 x13?0.00302 y14?0.0308 9 x14?0.00263 y15?0.0265 9 x15?0.00226 求得x15?xw.则提馏段需要7块理论板. 设全塔总效率 ET =30% 则实际塔板数：
精馏段： N精?提馏段： N提
7?23.33?24(块) 0.307??23.33?24(块) 0.302.5 回收塔其他物性数据的计算
2.5.1 操作温度的计算
塔顶操作压力 PD=101.3+550=651.3Kpa
每层塔板压降 ?P=0.7 Kpa
进料板压力 PF?651.3?0.7?24?668.1Kpa 精馏段平均压力 PM?(651 .3?668.1)2?659.7Kpa 塔釜压力 P,w?668.1?0.7?24?684.9Kpa 提馏段平均操作压力 Pw?(668.1?684.9)2?676.5Kpa 2.5.2 操作温度的计算
塔顶温度： TD?30℃ 塔釜温度： Tw?50℃ 进料板温度： TF?5℃
精馏段平均温度： TM?(30?5)2?17.50C
0提馏段平均温度 T，M?(50?5)2?27.5C
2.5.3 平均摩尔质量计算
塔顶平均摩尔质量计算 xD?y1?0.9999 6 查平衡曲线得 ： x1?0.9995 2MVDM?0.99996?26.04?(1?0.99996)?62.5?26.041KgKmol
MLDM?0.99952?26.04?(1?0.99952)?62.5?26.058KgKmol
进料板平均摩尔质量计算
由图解理论板得： yF?0.0534 1查平衡曲线得： xF?0.00465
MVFM?0.05341?26.04?(1?0.05341)?62.5?60.553KgKmol
MLFM?0.00465?26.04?(1?0.00465)?62.5?62.330KgKmo l精馏段平均摩尔质量：
MVM?(26.041?60.553)2?43.297KgKmol
MLM?(26.058?62.330)2?44.194KgKmo l 进料板：yF?0.05341 xF?0.0046 5 MVF?0.05341?26.04?(1?0.05341)?62.5?60.553KgKmol MLD?0.00465?26.04?(1?0.00465)?62.5?62.330KgKmo l 塔釜： y14?0.03089 x14?0.00263
MVM?0.03089?26.04?(1?0.03089)?62.5?62.748KgKmol
MLW?0.00263?26.04?(1?0.00263)?62.5?62.404KgKmo l 提馏段的平均摩尔质量：
MV?MVF?MVM60.553?62.748??61.651KgKmol
22ML?MLD?MLW62.330?62.404??62.367KgKmo l222.5.4 平均密度的计算
a)气相平均密度的计算
由理想气体状态方程计算：?VM?b)液相平均密度的计算 液相平均密度依据下式计算： c)塔顶液相平均密度的计算：
由TD?300C，查化学化工物性数据手册得：
.6Kgm3 ?b?893Kgm3 ?a?3471PMMVM659.7?43.297??11.82Kgm3 RTm8.314?(17.5?273.15)?Lm??a?ii