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化工原理课程设计-苯-甲苯精馏塔设计(最终版)

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化工原理课程设计苯甲苯精馏塔设计

化工原理课程设计苯甲苯精馏塔设计

化工原理课程设计苯甲苯精馏塔设计化工原理是化学工程专业的基本课程之一，涵盖了化学反应、传热传质、流体力学等方面的知识。

在课程设计中，学生需要通过理论知识和实验操作来模拟化工生产过程，掌握正确的生产方法和流程。

本篇文档将重点介绍一种化工原理课程设计，即苯甲苯精馏塔设计。

1. 实验背景苯甲苯精馏塔是一种用于分离苯甲腾、苯和甲苯的设备，广泛应用于化工、医药、石油等领域。

这种设备可以通过调节进出口流量、塔板数等参数来实现不同组分的分离和纯化。

其中，精馏塔的设计是非常重要的，它直接影响到设备的性能和效率。

2. 实验目的本次课程设计的主要目的是让学生通过理论分析和实验操作，了解苯甲苯精馏塔的设计原理、计算方法和优化手段，进而掌握化工生产过程的基本技能。

3. 实验内容实验内容主要分为以下几个方面：（1）整体流程设计。

学生需要综合考虑工艺流程、设备选择和流量控制等因素，确定苯甲苯精馏塔的基本参数和结构设计。

（2）塔板设计。

学生需要针对不同组分的物理性质和传热特性，选择合适的塔板类型和数量，制定塔板布置图。

（3）塔底设计。

学生需要考虑热交换、温度调节、泵送和排放等问题，设计合适的塔底结构和管路连接。

（4）操作优化。

学生需要通过模拟操作和实验验证，寻找最佳的操作条件，比如塔板数、进出口流量、温度控制等。

4. 实验流程本次课程设计的具体流程如下：（1）定义苯甲苯精馏塔的物理和化学性质。

（2）确定生产需求和工艺流程。

（3）选择合适的设备和材料。

（4）估算物料特性参数和传热、传质性能。

（5）计算理论塔板数和进出口流量。

（6）制定塔板布置图和塔底结构。

（7）模拟实验和调整操作参数。

（8）完成实验报告和总结，总结设计经验和教训。

5. 实验要求本次课程设计要求学生具备一定的化工原理知识和操作技能，可以独立完成实验流程和报告撰写。

具体要求如下：（1）熟悉苯甲苯精馏塔的物理和化学性质。

（2）掌握塔板设计和布置的基本原理。

（3）理解热力学和传热传质的基本概念。

苯—甲苯精馏塔设计化工原理课程设计书.doc

苯—甲苯精馏塔设计化工原理课程设计书.doc

化工原理课程设计书苯—甲苯精馏塔设计目录（一）化工原理设计任务书 (3)（二）概述 (4)一、精馏基本原理 (5)二、设计方案的确定 (5)（三）塔工艺计算 (6)一、精馏塔物料衡算 (6)二、塔板数确定 (8)三、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)四、精馏塔的塔体工艺尺寸设计 (15)五、塔板主要工艺尺寸计算 (17)六、筛板的流体力学验算 (19)七、塔板负荷性能图 (23)八、设计结果一览表 (29)（四）辅助设备的设定 (30)（五）设计评述心得 (32)（六）参考书目及附表 (33)（一）化工原理设计任务书一、设计名称：苯-甲苯精馏塔设计二、设计条件：在常压连续精馏塔中精馏分离含苯35% （质量 %，下同）的苯 - 甲苯混合液，要求塔顶流出液中苯的回收率为97% ，塔底釜残液中含苯不高于2% 。

处理量：17500 t/a，料液组成（苯质量分数）： 35% ，塔顶产品组成（质量分数）： 97% ，塔顶易挥发组分回收率：99% ，每年实际生产时间：300 天三、设计任务完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配图，编写设计说明书。

四、基础数据或其他操作条件所需数据自己查阅资料或根据资料确定五、设计说明书内容1目录2概述（设计方案的确定和流程说明、精馏基本原理等）3.塔的物料恒算、塔板数的确定、塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4.塔和塔板的主要工艺尺寸的设计：（1 ）塔体工艺尺寸的计算；（2 ）塔板主要工艺尺寸的计算；（3 ）塔板的流体力学验算；（4 ）塔板负荷性能图。

5.设计结果概要或设计一览表6.辅助设备的选型——对再沸器进行设计，对预热器进行选型7.参考文献8.对本设计的评述或有关问题的分析讨论。

（二）概述一、精馏基本原理精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以完全分离的过程。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔本文将针对化工原理课程设计，探讨苯与甲苯精馏塔的工艺设计。

一、工艺流程苯与甲苯精馏塔的工艺流程如下：苯与甲苯混合物在进入塔后，首先通过反应塔抽收制冷剂进行冷却，从而达到冷却效果，然后通过塔顶进入预分离器进行处理，将其中的气相成分与液相成分分离，剩余的液相通过进料口进入塔体，反复上升和下降，与上部的气相进行平衡沸腾，不断提高纯度，最后在顶部凝结出高纯度的甲苯。

二、设计考虑因素1.塔型塔型应根据生产规模和成本考虑。

一般而言，小型的塔型适合处理小流量、高品质的混合物，而大型的塔型则适合处理大流量、低品质的混合物。

2.动力学参数在设计苯与甲苯精馏塔时，要考虑动力学参数，如液相和气相的流速、物料的热量传递效应等等。

这些参数将直接影响塔的效率和产品品质。

3.填料和操作条件由于苯与甲苯混合物具有一定的粘度和密度差异，因此应在填料和操作条件上进行制约，以避免不同成分之间发生混合或分离出现问题。

三、设计基础1.填料设计填料是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，是决定塔效率和塔高的关键因素。

填料材料应具有良好的性能，如高效的传质、良好的气体液体接触、稳定的抗攻击性等等。

常见的填料材料有氧化铝、陶瓷、合金等。

2.除塔器设计除塔器是苯与甲苯精馏塔的一个重要设计组成部分。

它的主要作用是在塔底处收集返回的液相，防止溢出和保持塔内的可控性。

除塔器的设计应根据填料类型、流量、操作温度和压力等多个因素进行综合考虑，以确保塔的正常运行。

3.塔底设计塔底是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，主要用于收集精馏出的液态产品。

由于反应塔存在高温、高压等因素，因此需要考虑塔底的材料和设计。

常见的材料有碳钢、不锈钢、合金等。

此外，塔底还应配备可靠的排放和泄压装置，以确保塔的安全性。

四、结论苯与甲苯精馏塔是一种常见的化工装置，其设计应考虑多种因素，如塔型、填料、动力学参数等等。

从而确保塔的高效、稳定和可靠性。

化工原理课程设计--苯-甲苯连续筛板式精馏塔的设计

化工原理课程设计--苯-甲苯连续筛板式精馏塔的设计
0.0030
0.0045
0.458
0.472
0.489
0.503
由上表数据可作出漏液线1
3.6.2 液沫夹带线
以 为限,求出 关系如下:
由
精馏段:
,
整理得:
在操作范围内,任取几个 值,依上式计算出 值
表2-4
0.0006
0.0015
0.0030
0.0045
2.457
2.362
2.24
2.138
提馏段:
提馏段:
板上不设进口堰，
故在本设计中不会发生液泛现象
3.6.1
由
,
得
精馏段:
=
在操作线范围内,任取几个 值,依上式计算出
表2-2
0.0006
0.0015
0.0030
0.0045
0.564
0.579
0.598
0.613
提馏段:
=4.870
操作线范围内,任取几个 值,依上式计算出
表2-3
0.0006
0.0015
对于进料： =93.52℃
得：
又
精馏段平均相对挥发度：
提馏段平均相对挥发度：
由液体平均粘度公式： 可求得不同温度下苯和甲苯的粘度
对于苯(A)，其中 ， 即：
当 ℃时，
当 ℃时，
对于甲苯(B)，其中 ， 即：
当 ℃时，
当 ℃时
又精馏段的液相组成：
提馏段的液相组成：
精馏段平均液相粘度：
提馏段的平均液相粘度:
塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。

分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计—化工原理课程设计正文终稿

分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计—化工原理课程设计正文终稿

四川大学化学工程学院化工原理课程设计四川大学化工原理课程设计任务书一、设计任务：设计题目：分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计给定条件：原料液：苯-甲苯混合物组成：x F = 0.32（摩尔分率，下同）处理量：F = 12400 kg/h温度：29 o C馏出液：组成：x D = 0.93残液：组成：x W = 0.02操作压力：常压二、设计内容：设计说明书一份，其内容包括目录题目及数据工艺流程选择论证及说明、流程图主要设备的设计（塔板数、塔径、塔板结构元件及尺寸，流体力学交校核）塔板布置图，负荷性能图主要辅助设备的选用与计算（塔顶冷凝器）三、参考资料：化工原理设计导论，成都科技大学《化工原理设计导论》编写组，成都科技大学出版社，1994 化工原理，下册，叶世超夏素兰易美桂杨雪峰等编，科学出版社，2002化工原理（第二版），下册，陈敏恒等，化学工业出版社，2000化工设备设计基础，化工设备设计基础编写组，上海科学技术出版社，1987化学工程师手册，机械工业出版社，1999PERRY化学工程手册（第六版），化学工业出版社，1984化学工程手册（第二版），时钧等，化学工业出版社，1996化学工程师简明手册，邓忠等，机械工业出版社，1997化工生产流程图解，化学工业出版社，精馏设计、操作和控制，吴俊生等，中国石化出版社，1997塔型设备基础设计，石油化学工业部编，1975塔设备设计，上海科学技术出版社，1988塔的工艺计算，石油化学工业部设计院，1977\目录第一章方案选定1.1操作条件的确定1.1.1 操作压力 (4)1.1.2 进料状态 (4)1.1.3 加热方式 (4)1.1.4 冷却剂与出口温度 (4)1.1.5 回流比的选择 (4)1.2设备的选择1.2.1 塔设备的选择 (4)1.2.2 再沸器，冷凝器等附属设备的安排 (4)1.3流程的确定1.3.1 物料的储和输送 (5)1.3.2 参数的检测和调控 (5)1.4 热能的利用第二章总体工艺设计计算2.1物料衡算与操作线方程2.1.1 原料及产品组成 (x F, x D, x W, F) (6)2.1.2 全塔总物料衡算 (6)2.1.3 操作温度 (6)2.1.4 使进料达到泡点，预热原料液所需热 (6)2.1.5 相对挥发度( ) (7)) (7)2.1.6 最小回流比(Rmin2.1.7 精馏塔的气、液相负荷及操作线方程 (8)2.2 塔板数的确定2.2.1 理论塔板数 (8)2.2.2 实际塔板数 (10)2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算2.3.1 平均摩尔质量 (10)2.3.2 平均密度 (11)2.3.3 液相平均表面张力 (12)2.3.4 液相平均黏度 (13)2.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算2.4.1 塔径的计算 (14)2.4.2 精馏塔有效高度计算 (15)2.5 塔板主要工艺尺寸的计算2.5.1 溢流装置计算 (15)2.5.2 塔板布置及浮阀数目与排列 (16)2.6 塔板流体力学验算2.6.1 气相通过浮阀塔板的压降 (17)2.6.2 淹塔 (18)2.6.3 雾沫夹带 (18)2.7 塔板负荷性能图2.7.1 雾沫夹带线 (19)2.7.2 液泛线 (20)2.7.3 液相负荷上限线 (21)2.7.4 漏液线 (21)2.7.5 液相负荷下线限 (21)2.8 计算结果汇总2.9 工艺流程图第三章附属设备计算3.1 换热器热量计算3.1.1 塔顶冷却所需热 (24)3.1.2 原料液加热到泡点所需热量 (24)3.1.3 塔釜加热所需热量 (24)3.2 塔顶冷凝器3.2.1 物性参数 (25)3.2.2 传热面积 (25)3.2.3 工艺尺寸结构 (26)3.3进料预热器3.3.1 设计方案的确定 (27)3.3.2 物性数据 (27)3.3.3 传热面积估算 (28)3.3.4 工艺尺寸结构 (28)3.4 塔底再沸器3.4.1 设计方案的确定 (29)3.4.2 物性数据 (29)3.4.3 传热面积的估算 (30)3.4.4 工艺尺寸结构 (31)3.5 接管与法兰3.5.1 塔顶蒸汽出口管径 (32)3.5.2 回流液管径 (32)3.5.3 进料管直径 (32)3.5.4 釜液排出管径 (33)3.6 筒体与封头3.6.1 筒体 (33)3.6.2 封头 (33)3.7 人孔主要参考文献设计心得体会第一章方案选定1.1操作条件的确定1.1.1操作压力根据生产要求，本设计选择常压下的连续蒸馏。

化工原理课程设计_苯-甲苯精馏塔设计(最终版)

化工原理课程设计_苯-甲苯精馏塔设计(最终版)

实用标准文档化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计聊城大学目录一序言 (3)二板式精馏塔设计任务书五 (4)三设计计算 (5)1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 (5)1.2 精馏塔的物料衡算 (7)1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)1.6 筛板的流体力学验算 (20)1.7 塔板负荷性能图 (23)四设计结果一览表 (29)五板式塔得结构与附属设备 (30)5.1附件的计算 (30)5.1.1接管 (30)5.1.2冷凝器 (32)5.1.3 再沸器 (32)5.2 板式塔结构 (33)六参考书目 (35)七设计心得体会 (35)八附录 (37)一序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。

精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计：苯与甲苯精馏塔简介本文主要探讨化工原理课程设计中的苯与甲苯精馏塔。

通过对苯和甲苯进行精馏分离，我们可以获得纯度较高的苯和甲苯产品。

在本文中，我们将从以下几个方面展开讨论：1.背景和目的2.设计流程3.塔设计4.精馏原理5.实验操作6.结果和讨论背景和目的苯和甲苯是常用的工业化学品，广泛应用于加工、涂料、塑料等行业。

苯和甲苯在某些工艺中需要纯度较高，因此需要进行精馏分离。

本课程设计旨在设计一个能有效分离苯和甲苯的精馏塔。

设计流程为了设计一个合适的苯与甲苯精馏塔，我们需要进行以下几个步骤：1.确定原料2.确定塔的类型和结构3.进行塔的热力学计算4.进行实验验证塔设计塔是精馏过程中最关键的组件之一，它可以通过蒸汽冷凝回收馏分。

在苯和甲苯的精馏中，一般采用板式塔。

塔类型在板式塔中，我们可以选择不同的塔类型，如：•始料塔•落料塔•浓差塔•强化塔塔结构塔的结构包括：1.塔筒：用于装载填料或板2.助塔装置：用于改善塔内气液分布精馏原理精馏是利用不同物质的沸点差异进行分离的过程。

在苯与甲苯的精馏过程中，由于苯和甲苯的沸点差异较大，可以有效地进行分离。

实验操作进行苯与甲苯精馏的实验时，我们需要注意以下几个操作步骤：1.准备好实验所需设备和试剂2.开启冷却水，确保设备冷却3.将苯和甲苯加入精馏塔中4.开启加热源，控制温度5.收集馏出的苯和甲苯样品结果和讨论通过实验操作，我们可以得到苯和甲苯的纯度和收率。

根据实验结果，我们可以评估精馏塔的效果，并对塔的设计进行改进。

在进行课程设计时，我们要求学生深入了解苯与甲苯的精馏原理，并通过实验进行验证。

此外，在设计塔的结构和操作过程时，也需要考虑到实际工业生产的要求。

通过本次课程设计，学生不仅能够更好地理解化工原理，还能够培养实验操作和实际问题解决能力。

这对于他们将来的工作和研究具有重要意义。

总结起来，本文对苯与甲苯精馏塔的设计和实验操作进行了详细的讨论。

从背景和目的到实验结果和讨论，我们提供了一个全面的指导，希望能对读者有所帮助。

化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏塔的设计

化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏塔的设计
精馏塔塔体结构设计
根据物料性质、分离要求和操作条件，选择合适的塔径、塔高和塔板数，并进行强度校核 和稳定性分析。
塔内件和辅助设备选择与设计
根据物料性质、操作条件和分离要求，选择合适的塔板类型、填料类型、液体分布器等， 并进行详细设计。同时，根据热负荷和操作条件，选择合适的冷凝器、再沸器、回流罐等 辅助设备，并进行详细设计。
精馏原理
利用混合物中各组分挥发度的差异， 通过加热使轻组分汽化、冷凝使重组 分液化的过程，实现混合物中各组分 的分离。
精馏过程涉及热量传递和质量传递， 通过回流比、塔板数等操作参数的控 制，实现不同组分的有效分离。
连续精馏塔设计原理
连续精馏塔是实现精馏过程的设备，由塔体、塔板、进料口、冷凝器、再沸器等组 成。
优化操作参数
通过优化操作参数，如降低回流比、 提高塔顶温度等，降低精馏塔的能耗 和排放。
采用热集成技术
采用热集成技术，如热泵精馏、内部 热集成精馏等，实现能量的有效利用 和降低能耗。
加强设备维护和管理
加强设备维护和管理，确保设备处于 良好状态，降低因设备故障导致的能 耗增加和排放超标风险。
06
安全防护与环保要求
工艺流程顺畅、操作方便。
设备优化
02
针对设备选型和参数设计中存在的问题，进行优化改进，提高
设备的分离效率、降低能耗和减少投资。
控制系统设计
03
根据工艺流程和操作要求，设计合适的控制系统，实现设备的
自动化操作和远程监控。
05
操作条件与优化策略
操作条件设定
塔顶温度
根据苯-甲苯体系的物性，设定合适的 塔顶温度，以确保塔顶产品达到预定的
纯度要求。
回流比
根据塔顶产品和塔底产品的纯度要求 ，以及塔的经济性考虑，设定合适的

苯和甲苯精馏塔课程设计

苯和甲苯精馏塔课程设计

苯和甲苯精馏塔课程设计一、引言苯和甲苯是两种常见的有机化合物，在工业生产中广泛应用。

为了提高产率和纯度，需要进行精馏分离。

本文将介绍苯和甲苯精馏塔的设计过程。

二、设计目标1. 提高产率：通过精馏分离，提高苯和甲苯的产率；2. 提高纯度：使得分离后的苯和甲苯纯度达到要求。

三、设计流程1. 确定塔型：选择板式塔或填料塔；2. 确定操作压力：根据组成和沸点差确定操作压力；3. 确定板数或填料高度：根据理论计算确定板数或填料高度；4. 确定进料位置：在塔的上部或下部进料；5. 确定回流比：根据经验确定回流比；6. 确定冷凝器类型：选择直接冷凝器或间接冷凝器。

四、详细设计过程1. 塔型选择根据实际情况，我们选择了板式塔。

板式塔结构简单，易于维护，适用于小规模生产。

2. 操作压力确定根据苯和甲苯的沸点差，我们确定了操作压力为1 atm。

3. 板数或填料高度确定根据理论计算，我们确定了塔的板数为10个。

每个板的高度为0.5 m。

4. 进料位置确定我们选择在塔的下部进料，以便更好地控制进料速度和分离效果。

5. 回流比确定根据经验，我们选择回流比为2:1。

6. 冷凝器类型选择考虑到成本和维护难度，我们选择了直接冷凝器。

五、设计结果通过以上设计过程，我们得到了苯和甲苯精馏塔的具体参数：1. 塔型：板式塔；2. 操作压力：1 atm；3. 板数：10个；4. 进料位置：下部进料；5. 回流比：2:1；6. 冷凝器类型：直接冷凝器。

六、结论通过本次课程设计，我们成功地设计出了苯和甲苯精馏塔，并得到了具体的参数。

在实际生产中，需要根据实际情况进行调整和优化。

化工原理课程设计(苯～甲苯混合物常压精馏塔设计)

化工原理课程设计(苯～甲苯混合物常压精馏塔设计)

化工原理课程设计——苯～甲苯混合物常压精馏塔设计目录一．标题页 (1)二．目录 (2)三．设计任务书 (3)四．概述 (4)五．设计条件 (7)六．设计过程精馏装置流程及说明 (8)物料衡算 (10)理论板数计算 (10)实际板数计算 (12)物性参数的求取 (12)塔和塔板主要工艺计算 (14)塔板校核 (16)负荷性能图 (18)七．辅助设备及选型 (20)八．设计结果总汇 (24)九．个人评述 (25)十．参考文献 (26)十一．主要符号说明 (27)十二附图：塔板结构图、温度组成图、塔板布置图、塔板作图法图、筛板负荷性能图 (29)设计任务一．设计题目：分离二元体系混合物常压精馏（筛板）塔的工艺计算与设计——苯生产过程精馏塔设计二．设计要求：1．生产能力：年产量D= 30 吨（每年生产日自定）2．原料：进料浓度wF = 70 (质量)%3．产品：塔顶浓度wD= 92 (质量) %塔底浓度wW= 5 (质量) %4．生产条件：原料在泡点下进料5．其它参数可自选三．设计过程包含的内容1．标题页2．目录3．设计任务书4．概述（包括课程介绍、相关专业知识、设计方案等）5．确定精馏装置流程（流程图及相关说明）6．工艺参数的确定（温度、压力、回流比、相对挥发度等）7．基础数据的查取及估算（工艺过程的物料衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。

）8．主要设备的工艺尺寸计算（板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置）9．辅助设备的计算及选型10．绘制精馏流程图、塔板布置图、塔结构示意图、筛板负荷性能图等。

11．设计结果总汇12．个人评述13．主要符号说明14．参考文献四．设计图要求◆在绘图纸上手绘精馏流程图、塔板布置图、塔结构示意图、溶液的相图(温度组成图)、塔板作图法图、筛板负荷性能图◆主视图（设备的主要结构形状及主要零部件间的装配连接关系）◆标明尺寸（表示设备的总体大小规格装配安装等尺寸）◆标明单位、主要参数、图名等概述一．课程设计的目的化工原理课程设计是培养学生综合运用化工原理及先修课程的基本知识进行化工工艺设计的能力，使学生掌握化工设计的基本程序和方法，得到一次化工设计的基本训练，并应着重培养学生以下几方面的能力●查阅技术资料选用公式和搜集数据的能力。

化工原理课程设计-苯-甲苯二元混合物分离操作的精馏塔设计

化工原理课程设计-苯-甲苯二元混合物分离操作的精馏塔设计

专业课程设计题目：苯—甲苯二元混合物分离操作的精馏塔设计姓名：学号：班级：指导教师：完成日期：一、化工原理课程设计任务书 (3)、设计名称 (3)、设计要求 (3)、设计任务 (3)、设计说明书的内容 (4)、设计进度 (4)、设计图要求 (4)二、文献综述 (4)三、实验方案的确定 (6)、操作条件的确定 (6)操作压力 (7)进料状态 (7)加热方式 (7)确定设计方案的原则 (7)满足工艺和操作的要求 (8)满足经济上的要求 (8)四、塔体计算 (9)设计方案的确定 (9)4.2 精馏塔的物料衡算 (9)原料液级塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9)4.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (9)物料衡算 (9)五、塔板计算 (10)5.1 塔板数的确定 (10)N的求取 (10)理论板数T实际板数的求取 (11)5.2 精馏段的计算 (12)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)精馏段气液负荷计算 (14)5.2.3.塔板主要工艺尺寸的计算 (15).筛板的流体力学验算 (18)5.2.5.精馏段塔板负荷性能图 (20)5.2.6.精馏段筛板塔设计计算结果汇总 (23)六、塔附件设计 (25)6.1 附件的计算 (25)接管 (25)6.1.2.筒体与封头 (28)6.2 附属设备计算 (28)6.2.1 泵的计算及选型 (28)冷凝器 (29)6.2.3 再沸器 (30)七、设计小结 (31)八、参考文献 (32)一、化工原理课程设计任务书、设计名称苯－甲苯二元混合物分离操作的精馏塔设计1.2、设计要求在一常压操作的连续精馏塔内分离苯－甲苯混合物。

已知原料液的处理量为（4.0 ）万吨／年（生产时间300天／年，每天24小时运行），原料中含苯（40% ）（质量分数，下同），要求塔顶馏出液中苯含量为（96% ），塔底釜液中苯含量为（1% ）。

已知参数：原料液温度为20℃，泡点进料，塔顶压强为4kPa（表压），单板压降不大于0.7kPa，全塔效率为52％，塔板型式采用浮阀塔，苏州地区建厂。

化工原理课程设计苯甲苯连续精馏塔的设计

化工原理课程设计苯甲苯连续精馏塔的设计
化工原理课程设计苯甲 苯连续精馏塔的设计
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• 项目背景与要求 • 精馏塔工艺流程设计 • 塔体结构设计与选型 • 控制系统设计 • 安全防护措施与环保要求 • 经济评价与总结展望
01
项目背景与要求
苯甲苯连续精馏塔简介
苯甲苯连续精馏塔是化工生产中常用的一种分离设备，用于将苯甲苯混合物中的各 组分进行分离提纯。
塔体类型选择及优缺点分析
板式塔
结构简单，造价低，易于维护， 适用于中小规模的精馏操作。但 处理量大时效率较低，塔板压降 较大。
填料塔
处理能力大，分离效考虑到苯甲苯连续精馏塔的处理 量和分离要求，板式塔更适合本 次设计。
塔径、塔高计算及校核
改进方向探讨
针对存在的问题，提出改进措施和优化方案，如改进 设备结构、优化工艺流程、提高自动化水平等，以提 高苯甲苯连续精馏塔的性能和经济效益。同时，探讨 未来苯甲苯连续精馏技术的发展趋势和前景，为相关 领域的研究提供参考。
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节能减排技术应用
节能技术
采用高效传热、传质设备和节能型电器，优 化工艺流程和操作参数，降低精馏过程的能 耗。
减排技术
通过改进精馏塔结构、优化操作条件和采用先进的 分离技术，提高产品的纯度和收率，减少废弃物和 污染物的排放。
资源回收利用
对精馏过程中产生的余热、余压等资源进行 回收利用，提高能源利用效率，降低生产成 本。
行。
05
安全防护措施与环保要求
安全防护措施（如防火、防爆等）
防火措施
采用阻燃材料和防火涂料，设置火灾自动报警系统和灭火装置，确保塔体、管道和设备 的防火安全。
防爆措施
严格控制塔内操作温度和压力，避免可燃气体泄漏和积聚，采用防爆电器和照明设备， 设置安全泄放装置，以防止爆炸事故的发生。

苯甲苯精馏塔设计(最终版)

苯甲苯精馏塔设计(最终版)

摘要精馏塔作为一种工业生产使用的塔设备，在化工、医药、食品等行业得到广泛应用。

根据精馏原理可知，精馏塔实现精馏操作，必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还有配原料液、预热器、回流液泵等附属设备。

本次设计根据实际操作条件，设计苯-甲苯连续精馏塔，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一个板式塔将其分离。

综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑，本设计采用塔板为碳钢材料，按照逐板计算求得理论板数为13。

根据经验式算得全塔效率为51.7%。

塔顶使用全凝器，部分回流。

精馏段实际板数为12，提馏段实际板数为14。

实际加料位置在第13块板。

全塔塔径为1.0m。

通过对塔内物料物性数据的分析，按照工程实践经验，设计了塔的工艺尺寸;通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。

确定了操作点符合操作要求。

最后，对塔的附属设备进行了设计，主要是换热器和接口管径的设计计算，从而完成了此次设计任务。

关键词：苯-甲苯分离；精馏塔；塔板；性能负荷；换热器目录第1章问题重述 (6)1.1 设计题目 (6)1.2 设计任务及操作条件 (6)1.3 设备型式 (6)1.4 厂址 (6)1.5 设计内容 (7)第2章问题背景 (7)第3章设计方案的确定 (8)3.1 进料状况 (8)3.2 塔顶蒸汽的冷凝形式 (8)3.3 塔釜蒸气加热方式 (8)3.4 塔釜产品流向 (9)3.5 操作压强的选择 (9)3.6 回流比的选择 (9)第4章工艺流程 (9)4.1 工艺流程说明 (9)4.2 设计要求 (10)4.3 工艺流程图 (10)第5章精馏塔的工艺计算 (11)5.1 苯的各摩尔分率 (11)5.2 原料液及塔顶底苯的平均摩尔质量 (12)5.3 全塔物料衡算 (12)5.4 操作线方程 (13)5.5塔板数的确定 (13)5.5.1 图解法 (13)5.5.2 逐板计算法 (15)5.5.3 全塔效率的计算 (16)5.5.4 实际塔板数 (18)第6章塔的工艺条件及物性数据 (18)6.1 塔的操作压强 (18)6.2 塔的操作温度 (19)6.3 平均分子量 (19)6.4 平均密度 (20)6.4.1 液相组分密度计算 (20)6.4.2 气相组分密度计算 (21)6.5 液体的表面张力 (22)6.6 液体的粘度 (22)6.7 塔的工艺条件及物性数据一览表 (23)6.8 气液负荷计算 (24)6.8.1 精馏段气液负荷计算 (24)6.8.2 提馏段气液负荷计算 (24)第7章 塔的主要尺寸的设计 (25)7.1 塔径的计算 (25)7.1.1 精馏段的塔径 (25)7.1.2 提馏段的塔径计算 (26)7.2 溢流装置 (27)7.2.1 溢流堰的堰长与出口堰高 (27)7.2.2 降液管的设计计算 (28)7.2.3 受液盘及进口堰 (29)7.3 塔板设计 (30)7.3.1 边缘区与安定区 (30)7.3.2 开孔区面积 (30)7.3.3 筛孔数目与开孔率 (30)7.4 塔板结构简图 (32)7.5 塔的有效高度的计算 (33)7.6 塔高计算 (33)第8章 塔板的流体力学验算 (34)8.1 气体通过塔板的压降 (34)8.1.1干板阻力c h (34)8.1.2 气体通过液层的阻力l h (35)8.1.3 液体表面张力的阻力h σ (36)8.1.4 气体通过筛板压降P P ∆ (36)8.2 雾沫夹带量 (37)8.3 漏液点气速 (37)8.4 液泛 (38)8.5 验算讨论 (39)第9章 塔板负荷性能图 (39)9.1 精馏段塔板负荷性能图 (39)9.1.1 雾沫夹带线 (39)9.1.2 液泛线 (40)9.1.3 液相负荷上限线 (41)9.1.4 漏液线 (41)9.1.5 液相负荷下限线 (42)9.1.6 塔的负荷性能图及操作弹性 (42)9.2 提馏段塔板负荷性能图 (43)9.2.1 雾沫夹带线 (43)9.2.2 液泛线 (44)9.2.3 液相上限线 (44)9.2.4 漏液线 (44)9.2.5 液相负荷下限线 (45)9.2.6 塔的负荷性能图及操作弹性 (45)第10章塔的工艺设计计算结果总表 (46)第11章筒体强度的计算 (48)第12章精馏塔的附属设备 (49)12.1 塔顶冷凝器的选型 (49)12.1.1 确定流体通入的空间 (49)12.1.2 确定流体的定性温度及平均温度差 (49)12.1.3 热负荷及冷却剂用量 (49)12.1.4 换热器的面积及设备选型 (50)12.2 塔顶冷却器的选型 (50)12.2.1确定流体通入的空间 (50)12.2.2确定流体的定性温度及平均温度差 (50)12.2.3热负荷及冷却剂用量 (51)12.2.4换热器的面积及设备选型 (51)12.3 原料预热器的选型 (51)12.3.1确定流体通入的空间 (51)12.3.2确定流体的定性温度及平均温度差 (51)12.3.3热负荷及加热剂用量 (52)12.3.4换热器的面积及设备选型 (52)12.4 塔底冷却器的选择 (52)12.4.1确定流体通入的空间 (52)12.4.2确定流体的定性温度及平均温度差 (53)12.4.3热负荷及冷却剂用量 (53)12.4.4换热器的面积及设备选型 (53)12.5 再沸器的选型 (54)12.5.1 确定流体通入的空间 (54)12.5.2 流体基本物性数据 (54)12.5.3 热负荷及加热剂用量 (54)12.5.4 换热器的面积及设备选型 (54)12.6 塔的主要接管尺寸 (55)12.6.1 塔顶蒸汽出口管径 (55)12.6.2 回流液的管径 (55)12.6.3 加料管管径 (55)12.6.4 料液排出管径 (55)12.6.5 水蒸汽输送管径 (56)第13章设计评述与心得 (57)13.1 设计评述 (57)13.2 设计心得 (58)第14章附录 (58)14.1 参考文献 (58)14.2 基础数据 (59)14.2.1 苯和甲苯的物理性质 (59)14.2.2 常压下苯-甲苯的气液平衡常数数据 (59)14.2.3 饱和蒸汽压P (60)14.2.4 苯与甲苯的液相密度ρL (60)14.2.5 液体表面张力σ (61)14.2.6 液体粘度μL (61)14.2.7 液体汽化热γ (61)板式精馏塔的设计第1章问题重述1.1 设计题目苯—甲苯连续精馏塔的设计1.2 设计任务及操作条件(1) 进精馏塔料液中41%为苯(质量分数),其余为甲苯。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔1.引言苯和甲苯是广泛应用于化工工业的有机化合物。

苯用于生产塑料、橡胶、染料、医药等领域，甲苯则用于生产苯酚、甲醇、马来酸酯等有机化合物。

为了从苯和甲苯的混合物中获得高纯度的目标物质，需要进行精馏过程。

本次课程设计将设计苯与甲苯的精馏塔。

2.设计目标本次设计的目标是设计一个能够将苯和甲苯混合物中的甲苯分离出来，获得高纯度的甲苯产品的精馏塔。

设计要求如下：(1)产物中甲苯的纯度大于99%；(2)若需要，可考虑对废气回收的技术。

3.设计步骤(1)确定温度、压力和流量条件：根据实际情况，确定苯与甲苯的蒸馏温度和压力范围，以及流量要求。

(2) 确定理论塔板数：根据精馏物质的性质，使用McCabe-Thiele图来确定理论塔板数。

假设有N个塔板，输入混合物的进料温度T1，塔底温度T2，塔顶温度T3、若有Q个馏出物从塔顶进入回流相，那么Q个馏出物中，有αQ个进入塔顶，(1-α)Q个进入回流液，并且最终得到的进料液中含有αQ个甲苯。

通过计算可得到，苯与甲苯的含量变化和温度分布情况，进而确定塔板数。

(3)安装塔床和设备：根据设计要求，选择合适的填料和塔板，进行塔床的安装。

确定合适的进料方式和回流液的流量。

(4)进行操作条件和算例计算：根据输入的温度、压力和流量条件，进行操作条件的预测。

利用模拟软件或手工计算，进行塔板上的组分计算和流量平衡计算，以确定最佳操作条件。

(5)安全措施：在设计过程中，需要考虑安全措施，包括防爆、监测和报警系统的设置。

4.结果与讨论通过精心的设计和计算，得到了一个满足要求的苯与甲苯精馏塔。

该塔能够将苯和甲苯的混合物中的甲苯分离出来，并获得高纯度的甲苯产品。

在设计过程中，需要考虑到流量、温度和压力等因素对操作效果的影响，以确保塔的性能和安全运行。

5.结论本次设计实现了苯与甲苯精馏塔的设计，满足了高纯度甲苯产品的要求。

通过合理的操作条件和安全措施，确保了塔的性能和安全运行。

最新《化工原理》课程设计--苯-甲苯精馏塔的设计

最新《化工原理》课程设计--苯-甲苯精馏塔的设计

邯郸学院《化工原理》课程设计设计题目苯-甲苯精馏塔的设计邯郸学院化学化工与材料学院2016年9月目录1 文献综述1.1概述 (1)1.2方案的确定 (1)1.3基础数据 (2)1.4精馏流程 (3)2塔物料恒算2.1原料液及塔顶，塔底产品摩尔分率 (4)2.2原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量 (4)2.3物料衡算 (4)3塔板数的确定3.1最小回流比的确定 (4)3.2操作线方程求解 (4)3.3理论板数确定 (4)3.4塔效率计算 (6)3.5求实际板数 (6)4精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算4.1操作压力计算 (7)4.2操作温度计算 (7)4.3平均摩尔质量计算 (8)4.4平均密度计算 (9)4.5液体平均表面张力计算 (10)4.6液体平均粘度计算 (11)4.7荷计算 (12)5精馏塔塔体工艺尺寸的计算5.1塔径的计算 (12)6塔板主要工艺尺寸的计算6.1溢流装置计算 (14)6.2塔板布置 (16)7筛板的流体力学验算7.1气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（精馏段） (17)7.2气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（提馏段） (18)8塔板负荷性能图8.1精馏段 (20)8.2提馏段 (23)9板式塔结构，塔高 (25)10实际结果一览表 (26)11附件的计算11.1进料管 (27)11.2回流管 (27)11.3塔顶蒸汽管 (27)11.4釜液排出管 (28)11.5塔釜产品出口管 (28)11.6冷凝器 (28)11.7再沸器 (29)12附录12.1筛板精馏塔设计图 (30)12.2精馏工艺流程图 (30)13参考书目设计任务书原料苯含量：质量分率= 38.9原料处理量：质量流量=11.2产品要求：苯的质量分率： x D=99%，x W =2%进料热状况：泡点进料塔顶压力：4KPa单板压降不大于0.7KPa冷却水温度：30℃饱和水蒸汽温度： 120℃设备型式：筛板塔前言精馏是利用混合液中组分挥发度的差异，实现组分高纯度分离的多级蒸馏操作，即同时实现多次部分汽化和部分冷凝的过程。

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化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计目录一序言 (3)二板式精馏塔设计任务书五 (4)三设计计算 (5)1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 (5)1.2 精馏塔的物料衡算 (7)1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)1.6 筛板的流体力学验算 (20)1.7 塔板负荷性能图 (23)四设计结果一览表 (29)五板式塔得结构与附属设备 (30)5.1附件的计算 (30)5.1.1接管 (30)5.1.2冷凝器 (32)5.1.3 再沸器 (32)5.2 板式塔结构 (33)六参考书目 (35)七设计心得体会 (35)八附录 (37)一序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。

精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。

二板式精馏塔设计任务书五一、设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。

二、设计任务(1)原料液中苯含量：质量分率＝75％(质量)，其余为甲苯。

(2)塔顶产品中苯含量不得低于98％(质量)。

(3)残液中苯含量不得高于8.5％(质量)。

(4)生产能力：90000 t/y苯产品，年开工310天。

三、操作条件(1)精馏塔顶压强：4.0kPa(表压) (2)进料热状态：自选(3)回流比：自选。

(4)单板压降压：≯0.7kPa四、设计内容及要求(1)设计方案的确定及流程说明(2)塔的工艺计算(3)塔和塔板主要工艺尺寸的设计塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算；塔板的负荷性能图。

(4)编制设计结果概要或设计一览表(5)辅助设备选型与计算(6)绘制塔设备结构图：采用绘图纸徒手绘制五、时间及地点安排(1)时间：2011.6.20～2011.7.3(第18周～第19周)(2)地点：明德楼A318（1）教室六、参考书目[1]谭天恩•化工原理(第二版)下册•北京：化学工业出版社，1998[2]何潮洪,冯霄•化工原理•北京：科学出版社，2001[3]柴诚敬,刘国维•化工原理课程设计•天津：天津科学技术出版社，1994[4]贾绍义,柴敬诚•化工原理课程设计•天津：天津大学出版社，2002三设计计算1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集本设计任务为分离苯一甲苯混合物。

由于对物料没有特殊的要求，可以在常压下操作。

对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。

设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送人精馏塔内。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。

该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。

塔底设置再沸器采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

其中由于蒸馏过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝，热效率比较低，但塔顶冷凝器放出的热量很多，但其能量品位较低，不能直接用于塔釜的热源，在本次设计中设计把其热量作为低温热源产生低压蒸汽作为原料预热器的热源之一，充分利用了能量。

塔板的类型为筛板塔精馏，筛板塔塔板上开有许多均布的筛孔，孔径一般为3～8mm，筛孔在塔板上作正三角形排列。

筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：(１) 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。

(２) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。

(３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。

(４) 压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。

筛板塔的缺点是：(１) 塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。

(２) 操作弹性较小(约2～3)。

(３) 小孔筛板容易堵塞。

下图是板式塔的简略图：项目 分子式 分子量M 沸点（℃） 临界温度t C（℃） 临界压强P C （kPa ） 苯A C 6H 6 78.11 80.1 288.5 6833.4 甲苯BC 6H 5—CH 3 92.13 110.6 318.57 4107.7温度C 080.1 85 90 95 100 105 110.6 0A P ,kPa 101.33 116.9 135.5 155.7 179.2 204.2 240.0B P ，kPa40.046.0 54.063.3 74.3 86.0 表3 常温下苯—甲苯气液平衡数据（[2]：例1—1附表2）温度C 080.1 85 90 95 100 105 液相中苯的摩尔分率 1.0000.7800.5810.4120.258 0.130 汽相中苯的摩尔分率1.000 0.900 0.777 0.6300.4560.262 表4 纯组分的表面张力([1]：附录图7)温度 80 90 100 110 120 苯，mN/m 甲苯，Mn/m21.2 21.720 20.618.8 19.517.5 18.416.2 17.3表5 组分的液相密度([1]：382P附录图8)温度(℃) 80 90 100 110 120 苯,kg/3m814 805 791 778 763 甲苯,kg/3m809 801 791 780 768表6 液体粘度µL （[1]：365P）温度(℃) 80 90 100 110 120 苯（mPa.s）0.308 0.279 0.255 0.233 0.215甲苯（mPa.s）0.311 0.286 0.264 0.254 0.228表7常压下苯——甲苯的气液平衡数据温度t ℃液相中苯的摩尔分率x气相中苯的摩尔分率y110.56 0.00 0.00109.91 1.00 2.50108.79 3.00 7.11107.61 5.00 11.2105.05 10.0 20.8102.79 15.0 29.4100.75 20.0 37.298.84 25.0 44.297.13 30.0 50.795.58 35.0 56.694.09 40.0 61.992.69 45.0 66.791.40 50.0 71.390.11 55.0 75.580.80 60.0 79.187.63 65.0 82.586.52 70.0 85.785.44 75.0 88.584.40 80.0 91.283.33 85.0 93.682.25 90.0 95.981.11 95.0 98.080.66 97.0 98.880.21 99.0 99.6180.01 100.0 100.0 1.2 精馏塔的物料衡算(1) 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量甲苯的摩尔质量 kmol kg M B /13.92=780.013.92/25.011.78/75.011.78/75.0x F =+=983.013.92/02.011.78/98.011.78/98.0x D =+=099.013.92/915.011.78/085.011.78/085.0x W =+=（2）原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 )/(kg 0.2813.192)780.01(11.78780.0kmol M F =⨯-+⨯= )/(kg 078.43.192)983.01(11.78983.0kmol M D =⨯-+⨯= )/90.73(kg 3.192)099.01(11.78099.0kmol M W =⨯-+⨯=（3）物料衡算 原料处理量)/(1049.12431020.81900000002h kmol F ⨯=⨯⨯= 总物料衡算 21094.1W D ⨯=+ 苯物料衡算 W D F 099.0983.0780.0+= 联立解得kmol/h 101.19D 2⨯= kmol/h 100.30W 2⨯=式中 F------原料液流量 D------塔顶产品量 W------塔底产品量3 塔板数的确定（1）理论板层数NT 的求取苯一甲苯属理想物系，可采逐板计算求理论板层数。

①求最小回流比及操作回流比。

采用恩特伍德方程求最小回流比。

⎪⎩⎪⎨⎧∑∑+=Θ--=Θ-1)(1)(,,m i mi D i i i F i R a x a q a x a解得，最小回流比73.0=m R取操作回流比为31.18.1==m R R②求精馏塔的气、液相负荷)/(89.15511931.1h kmol RD L =⨯== )kmol/h (9.8274119)11.31()1(=⨯+=+=D R V)/(89.27411931.2)1()1('h kmol F q D R V =⨯=--+= (泡点进料：q=1) )/(89.304149111931.1'h kmol qF RD L =⨯+⨯=+=③求操作线方程 精馏段操作线方程为426.0567.0111+=+++=+n D n n x R xx R R y提馏段操作线方程为011.0109.1'''1-=+=+n W n n x V Wx x V L y（2）逐板法求理论板又根据min (1)1[]11d D F fx x R x x α-=-α-- 可解得 α=2.47 相平衡方程 2.4751(1)1 1.475x xy x xαα==+-+解得 x x y 47.1147.2+=变形得y y x 47.147.2-= 用精馏段操作线和相平衡方程进行逐板计算1D y x = = 0.983 ， 1111111(1) 2.475(1)y y x y y y y ==+α-+-=0.959970.0426.0567.012=+=x y ，959.047.147.22=-=y yx953.0426.0567.023=+=x y ，891.047.147.233=-=y yx931.0426.0567.034=+=x y ，845.047.147.244=-=y yx905.0426.0567.045=+=x y ，795.047.147.255=-=y yx 877.0426.0567.056=+=x y ，742.047.147.266=-=y yx因为,780.0742.06=<=F x x故精馏段理论板 n=5，用提留段操作线和相平衡方程继续逐板计算811.0426.0567.067=+=x y ，635.047.147.277=-=y yx 693.0426.0567.078=+=x y ，478.047.147.288=-=y yx 519.0426.0567.089=+=x y ，304.047.147.299=-=y yx 326.0426.0567.0910=+=x y ，164.047.147.21010=-=y yx171.0426.0567.01011=+=x y ，077.047.147.21111=-=y yx因为，099.0077.011=<=W x x所以提留段理论板 n=5（不包括塔釜） （3）全塔效率的计算查温度组成图得到，塔顶温度TD=80.94℃，塔釜温度TW=105℃，全塔平均温度Tm =92.97℃。