化工课程设计说明书
100.0?80.088.3?80， ?苯=805.7kg/m3 ?792.5?815.0?苯?815.0
5
100.0?80.088.3?80.0， ?甲苯=801.8kg/m3 ?790.3?810.0?甲苯?810.0② 求平均组成
液相组成x1:
89.4?86.888.3?89.4， x1=0.638 ?59.2?70.0x1?59.289.4?86.888.3?89.4， y1=0.816 ?78.9?85.3y1?78.9气相组成y1:
③ 求平均摩尔质量
ML1=MAx1+MB(1-x1)
=78.11×0.638＋92.13×(1－0.638)=83.2 kg/kmol
MV1=MAy1+MB(1-y1)
=78.11×0.816＋92.13×(1-0.816)=80.7 kg/kmol
④ 求aA
aA?78.11?0.638?0.599
78.11?0.638?92.13?(1?0.638)⑤求?L1,?V1
1?0.5991?0.599， ?L1?804.1kg/m3 ?805.7801.8273.15?80.7
?2.7kg/m322.4?(273.15?88.3)?L1?V1?(2) 提馏段：t2＝102.3oC
⑤ 求?苯，?甲苯
120.0?100.0102.3?100.0? ， ?苯?789.8kg/m3
768.9?792.5?苯?792.5120.0?100.0102.3?100.0? ， ?甲苯?788.0kg/m3
770.0?790.3?甲苯?790.3化工课程设计说明书
⑥ 求平均组成
液相组成x2:
106.1?102.2102.3?106.1， x2=0.197 ?8.8?20.0x2?8.8106.1?102.2102.3?106.1， y2=0.366 ?21.2?37.0y2?21.26
气相组成y2:
⑦ 求平均摩尔质量
ML2=MAx2+MB(1-x2)
=78.11×0.197＋92.13×(1-0.197)=89.4 kg/kmol
MV2=MAy2+MB(1-y2)
=78.11×0.366＋92.13×(1-0.366)=87.0 kg/kmol
⑧ 求aA aA?78.11?0.197?0.17
78.11?0.197?92.13?(1?0.197)⑨ 求?L2,?V2
1?0.171?0.17， ?L2?788.3 kg/m3 ?789.8788.0273.15?87.03
?2.8kg/m
22.4?(273.15?102.3)?L2 ?V2?3 混合物的粘度
表1-3 液态芳烃的粘度 (mPa·s)[4]
温度 苯
40
60
80
100
120
140
0.485 0.381 0.308 0.255 0.215 0.184
甲苯 0.459 0.373 0.311 0.264 0.228 0.200
利用内差法求得精馏段与提馏段平均温度下苯与甲苯的粘度 (1) 精馏段：t1＝88.3oC
100.0?80.088.3?80.0?， ?A＝0.286mPa·s
0.255?0.308?A?0.308化工课程设计说明书
100.0?80.088.3?80.0， ?B=0.291mPa·s ?0.264?0.311?B?0.3117
则精馏段粘度：
?L1??Ax1??B(1?x1)=0.286×0.638+0.291×(1-0.638)=0.288mPa·s
(2) 提馏段：t2＝102.3oC
120.0?100.0102.3?100.0， ?A＝0.250mPa·s ?0.215?0.255?A?0.255120.0?100.0102.3?100.0， ?B=0.260mPa·s ?0.228?0.264?B?0.264则提馏段粘度：
?L2??Ax2??B(1?x2)＝0.250×0.197＋0.260×(1－0.197)=0.258mPa·s
4．混合液体表面张力[7]
计算非水溶液混合物表面张力用Maclead-Sugden法。
公式：（1.3） ?m??[Pi](?Lmxi??Vmyi)
i?114n式中：?m——混合物的表面张力；[Pi]——I组份的等张比容；xi，yi——液相，气相的摩尔分率；?Lm，?Vm——混合物液相，气相的密度，mol/cm3。 计算等张比容：
[P苯]＝C6H5-+H=189.6+15.5=205.1 [P甲苯]＝C6H5-+CH3-=189.6+55.5=245.1
低压时蒸气密度和浓度一项可以略去不计，即气相表面张力略去不计，则：
?804.1?(1) 精馏段：?m＝205.1×??10?3?0.638?
?83.2??804.1?+245.1???10?3??1?0.638??=2.1222(dyn/cm)4
?83.2?114?1?20.284dyn/cm
?788.3?(2) 提馏段：?m＝205.1×??10?3?0.197?
?89.4?14化工课程设计说明书
8
1?788.3?＋245.1×??10?3??1?0.197?? =2.0917(dyn/cm)4
?89.4??2?19.142dyn/cm
5. 相对挥发度[4] (1)精馏段：
xA=x1=0.638 xB=1-xA=0.362 yA=0.816 yB=1-yA=0.184 则α1=
yAxB=2.516 yBxA(2)提馏段：
xA=x2=0.197 xB=1-xA=0.803 yA=0.366 yB=0.634 则α2=
yAxB=2.353 yBxA6. 实际回流比的确定 （1）最小回流比[4]
根据苯和甲苯的汽液平衡数据用Excel画出平衡曲线，即x-y图，如图1-1所示：