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河西学院Hｅxi Ｕniｖersiｔy化工原理课程设计题目: 苯-甲苯筛板式精馏塔设计学院：化学化工学院专业：化学工程与工艺学号:姓名:指导教师：2014年１２月6日目录化工原理课程设计任务书1．概述 (5)1.1序言 ....................................................................................................................... ５1.2再沸器ﻩ51.3冷凝器ﻩ52．方案的选择及流程说明ﻩ63.塔的工艺计算ﻩ63.1原料及塔顶塔底产品的摩尔分率ﻩ７3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7)3．3物料衡算ﻩ74．塔板数的确定 (7)4.1理论塔板数T N (7)4.2最小回流比及操作回流比ﻩ8４.３精馏塔的气、液相负荷ﻩ８4.4操作线方程 .............................................................................. 错误!未定义书签。
4．５图解法求理论塔板数 (9)4.6实际板层数ﻩ95.精馏塔的工艺条件及有关物性数据................................................. 错误!未定义书签。
5.1操作压力ﻩ95．２操作温度ﻩ１010５.３平军摩尔质量ﻩ5.4平均密度ﻩ１1５.5液体平均表面张力 ........................................................................................... 1２5.6液体平均黏度 ..................................................................................................... 1２13６.精馏塔的塔体工艺尺寸ﻩ6.1塔径 (13)6.2空塔气速 (13)6.3实际空塔气速 (14)6．４精馏塔有效高度ﻩ错误!未定义书签。
化⼯原理课程设计_苯-甲苯筛板精馏塔分离化⼯原理课程设计苯■甲苯连续精馏筛板塔的设计⽬录板式精馏塔设计任务书五设计计算 1.1设计⽅案的选定及基础数据的搜集 1.2精馏塔的物料衡算3.1.3精馏塔的⼯艺条件及有关物性数据的计算1.4精馏塔的塔体⼯艺尺⼨计算1.5塔板主要⼯艺尺⼨的计算1.6筛板的流体⼒学验算1.7塔板负荷性能图设计结果⼀览表板式塔得结构与附属设备5.1附件的计算5.1.1接管5.1.2冷凝器5.1.3再沸器5.2板式塔结构参考书⽬设计⼼得体会121718 21 243031 31 313334 34 36 36 .5.⼋附录38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，使⼆板式精馏塔设计任务书、设计题⽬苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。
、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)。
⑷⽣产能⼒：90000 t/y 苯产品，年开⼯三、操作条件四、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(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) ⑵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,[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，2002310 天。
HUBEI UNIVERSITY FOR NATIONALITIES化工原理-化工设备机械基础课程设计设计题目苯-甲苯筛板精馏塔分离院系化学与环境工程学院专业化学工程与工艺指导老师谭老师、石老师日期 2013、1、4小组成员及任务分工一览表目录Abstract ................................................................................................................................... V I 引言. (1)第一章概述 (1)1.1板式精馏塔课程设计任务书 (2)1.2精馏塔设计方案的选定 (3)第二章精馏塔设计计算 (3)2.1物料计算 (3)2.1.1料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数 (3)2.1.2全塔总物料衡算 (4)2.2逐板法求理论板 (4)2.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)2.3.1以精馏段为例进行计算 (7)2.3.2以提馏段为例进行计算 (9)2.4精馏塔的塔体工艺尺度计算 (11)2.4.1精馏段塔径的计算 (11)2.4.2精馏段塔板主要工艺尺寸的计算 (13)2.4.3提馏段塔板主要工艺尺寸的计算。
(21)第三章板式塔得结构与机械设计 (29)3.1附件的计算 (29)3.1.1接管 (29)3.1.2冷凝器 (31)第四章热量衡算 (33)4.1 塔顶热量衡算 (33)4.2塔底热量衡算 (34)4.3 焓值衡算 (35)第五章设计结果汇总 (37)符号说明 (40)参考文献 (42)致谢 (42)摘要化工生产中所处理的物料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质，生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离较纯净或几乎纯态的物质。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作, 利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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。
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_苯甲苯筛板精馏塔分离化工原理课程设计——苯甲苯筛板精馏塔分离化工原理课程是化工专业基础课程之一，是培养化工工程师基本能力必不可少的课程。
课程设计是学生对所学知识的应用与创新，是理论与实践结合的重要环节。
本文主要介绍苯甲苯筛板精馏塔分离的课程设计。
一、课程设计背景苯甲苯是一种常见的有机化合物，用途广泛，但在生产过程中，由于它们在密度、沸点等性质上十分相似，所以在分离方面较为困难。
而苯甲苯的分离特别重要，因为它们分别是重要的化工原料和溶剂。
化工生产中普遍采用塔分离技术。
为了更好地、更高效地分离苯甲苯混合物，需要选择特定的精馏塔进行分离。
二、课程设计目标该课程设计旨在让学生了解筛板塔精馏的基本原理，掌握苯甲苯的分离技术和设备选择，加强实践能力，提高学生的实验技能和科研能力，从而更好地服务于实际生产。
三、课程设计内容1. 预实验通过文献查询，学生需要了解苯、甲苯等有机化合物的物化性质，包括密度、沸点、溶解度等。
在此基础上，先进行预实验，确定适宜的精馏塔和操作条件参数。
2.实验设计通过分析苯甲苯混合物的物理化学性质及性能，设计出筛板塔精馏分离的实验操作步骤，包括塔底物、顶料流量的确定，进塔温度、塔压力、回流比、输出速度等参数的确定，并根据实验结果进行分析。
3.实验操作将苯甲苯混合物注入到塔中，通过不断调整操作参数，掌握精馏过程中的控制精度，达到有效分离苯甲苯混合物的效果。
在实验中注意操作安全，例如防止静电产生等。
4.数据分析根据实验的数据结果，进行数据处理，比较不同条件下的精馏效果，分析影响分离效果的原因，总结经验，确定最佳的操作条件和筛板塔精馏分离的效果。
四、课程设计意义通过苯甲苯筛板精馏塔分离的课程设计，学生将会从理论和实践两个方面得到提升，这对他们在今后的工作和生活中将带来很大的帮助。
一方面，学生将学会如何准确地分析有机化合物的物理化学性质，更好地掌握塔分离的基本原理，为今后进一步研究有机化学分离提供参考；另一方面，学生将学习如何利用实验手段进行数据处理，提升实验技能，增强实践能力，从而更好地服务于实际生产。
化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计专业年级： 08级化学工程与工艺姓名：孙可（0804040118）指导老师：陈明燕2011年7 月目录一序言 (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。
苯-甲苯连续精馏筛板塔工艺设计《化工原理》课程设计任务书㈠设计题目苯-甲苯溶液连续精馏筛板塔的设计。
㈡设计任务１．精馏塔设计的工艺计算及塔设备计算⑴流程及操作条件的确定；⑵物料衡算及热量衡算；⑶塔板数的计算；⑷塔板结构设计（塔板结构参数的确定、流动现象校核、负荷性能图）；⑸塔体各接管尺寸的确定；⑹冷却剂与加热剂消耗量估算。
２．设计说明及讨论３．绘制设计图⑴流程图（A4纸）；⑵塔盘布置图（16开坐标纸2张，精馏段和提馏段分别绘制）；⑶工艺条件图（A3纸）。
㈢原始设计数据１．原料液：苯-甲苯，其中苯含量分别为35%（质量%），温度为20℃；２．馏出液含苯为：99.2%（质量）；３．残液含苯为：不超过0.5%（质量）；４．生产能力：按 2800 (kg原料/h)。
㈣设计时间开始时间：二Ｏ一一年五月二十三日完成时间：六月三日（含考核时间）目录第1篇绪论 (4)第2篇流程及相关参数的选择 (5)第3篇计算过程 (6)3.1精馏塔的物料衡算 (6)3.2 相对挥发度及回流比R (7)3.3求理论塔板数 (11)3.4 确定全塔效率ET并求解实际塔板数 (13)3.5塔的工艺条件及物性数据计算 (14)3.6精馏塔塔体工艺尺寸计算 (19)3.7塔板主要工艺尺寸计算 (22)3.8筛板的流体力学验算 (26)3.9塔板负荷性能图 (29)3.10塔体各接管尺寸计算及热量衡算 (36)第4篇计算结果列表 (42)第5篇小结与体会 (44)第6篇参考文献 (45)第1篇绪论精馏所进行的是汽、液两相之间的传质，而作为汽、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使汽、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。
板式塔为逐级接触型汽－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上汽－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
筛板塔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。
目录板式精馏塔设计任务书 (3)设计题目： (3)二、设计任务及操作条件 (3)三、设计内容： (3)一．概述 (5)1.1 精馏塔简介 (5)1.2 苯-甲苯混合物简介 (5)1.3 设计依据 (5)1.4 技术来源 (6)1.5 设计任务和要求 (6)二．设计方案选择 (6)2.1 塔形的选择 (6)2.2 操作条件的选择 (6)2．2.1 操作压力 (6)2.2.2 进料状态 (6)2.2.3 加热方式的选择 (7)三．计算过程 (7)3.1 相关工艺的计算 (7)3.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (7)3.1.2 物料衡算 (8)3.1.3 最小回流比及操作回流比的确定 (8)3.1.4精馏塔的气、液相负荷和操作线方程 (9)3.1.5逐板法求理论塔板数 (10)3.1.6 全塔效率的估算 (11)3.1.7 实际板数的求取 (13)3.2 精馏塔的主题尺寸的计算 (13)3.2.1 精馏塔的物性计算 (13)3.2.2 塔径的计算 (15)3.2.3 精馏塔高度的计算 (17)3.3 塔板结构尺寸的计算 (18)3.3.1 溢流装置计算 (18)3.3.2塔板布置 (19)3.4 筛板的流体力学验算 (21)3.4.1 塔板压降 (21)3.4.2液面落差 (22)3.4.3液沫夹带 (22)3.4.4漏液 (22)3.4.5 液泛 (23)3.5 塔板负荷性能图 (23)3.5.1漏夜线 (23)3.5.2 液泛夹带线 (24)3.5.3 液相负荷下限线 (25)3.5.4 液相负荷上限线 (25)3.5.5 液泛线 (26)3.6 各接管尺寸的确定 (29)3.6.1 进料管 (29)3.6.2 釜残液出料管 (29)3.6.3 回流液管 (30)3.6.4塔顶上升蒸汽管 (30)四．符号说明 (30)五．总结和设计评述 (31)板式精馏塔设计任务书设计题目：苯―甲苯精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（进料量） 5万吨／年操作周期 7200 小时／年进料组成 50％（质量分率，下同）塔顶产品组成 99％塔底产品组成 2%2、操作条件操作压力常压进料热状态泡点进料冷却水 20℃加热蒸汽 0.2MPa3、设备型式筛板塔4、厂址安徽省合肥市三、设计内容：1、概述2、设计方案的选择及流程说明3、塔板数的计算(板式塔)( 1 ) 物料衡算;( 2 ) 平衡数据和物料数据的计算或查阅;( 3 ) 回流比的选择;( 4 ) 理论板数和实际板数的计算;4、主要设备工艺尺寸设计( 1 ) 塔内气液负荷的计算;( 2 ) 塔径的计算;( 3 ) 塔板结构图设计和计算；( 4 )流体力学校核；( 5 )塔板负荷性能计算；( 6 )塔接管尺寸计算；( 7 )总塔高、总压降及接管尺寸的确定。
2008级化工原理课程设计化工原理课程设计 --分离苯—甲苯连续精馏筛板塔河南城建学院专业:化学工程与工艺姓名：学号：指导老师：序言课程设计是“化工原理”的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识来解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它起着培养学生独立工作能力的重要作用。
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，精馏过程在能量剂驱动下，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。
分离苯和甲苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储存。
目录一、化工原理课程设计任务书 (1)二、设计计算 (3)1.设计方案的选定标准 32.操作条件的确定 33.设计方案的选定及基础数据的搜集 (4)4. 精馏塔的物料衡算 (8)5. 塔板数的确定 (9)6. 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (11)7. 气液负荷计算 (15)8. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (15)9. 塔板主要工艺尺寸的计算 (17)10. 筛板的流体力学验算 (20)11. 塔板负荷性能图 (23)12.各接管尺寸的确定 (27)三、个人心得体会及改进意见 (31)四、参考文献 (32)附录（符号说明） (33)2008级化工原理课程设计一、化工原理课程设计任务书板式精馏塔设计任务书（一）设计题目：设计分离苯―甲苯连续精馏筛板塔（二）设计任务及操作条件1、设计任务：物料处理量： 50240吨／年进料组成： 22.6％苯，苯-甲苯常温混合溶液（质量分率，下同）分离要求：塔顶产品组成苯≥97％塔底产品组成苯≤1%2、操作条件平均操作压力： 101.3 kPa平均操作温度：94℃回流比：自选单板压降： <=0.7kPa工时：年开工时数7200小时（三）设计方法和步骤：1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，初步确定工艺流程。
化工原理课程设计分离苯_甲苯连续精馏筛板塔--分离苯—甲苯连续精馏筛板塔序言课程设计是“化工原理”的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的差不多知识来解决某一设计任务的一次训练，在整个教学打算中它起着培养学生独立工作能力的重要作用。
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，精馏过程在能量剂驱动下，使气液两相多次直截了当接触和分离，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。
按照生产上的不同要求，精馏操作能够是连续的或间歇的，有些专门的物系还可采纳衡沸精馏或萃取精馏等专门方法进行分离。
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，采纳连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。
分离苯和甲苯，能够利用二者沸点的不同，采纳塔式设备改变其温度，使其分离并分不进行回收和储存。
目录化工原理课程设计任务书 (6)1、设计题目 (6)2、设计任务 (6)3、设计条件 (6)二、精馏塔的物算 (6)1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (6)2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (6)3、物料衡算 (7)三、塔板数的确定 ...................................................................................................... ( 7)1、理论板层数NT 的求取 (7)2、实际板层数的求取 (10)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算 (10)1、操作压力运算 (11)2、操作温度运算 (11)3、平均摩尔质量运算 (12)4、平均密度运算 (13)5、液体平均表面张力运算 (14)6、液体平均粘度运算 (15)五、精馏塔塔体工艺尺寸运算 ............................................................................. ( 17)1、塔径的运算 (17)2、精馏塔有效高度运算 (19)六、塔板要紧工艺尺寸运算 (19)1、溢流装置运算 (19)2、塔板布置 (20)七、筛板的流体力学验算 (23)1、塔板压降 (23)2、液面落差 (24)3、泡沫夹带 (24)4、漏液 (25)5、液泛 (25)八、塔板负荷性能图 (28)1、漏液线 (28)2、液沫夹带线 (29)3、液相负荷下限线 (29)4、液相负荷上限线 (30)5、液泛线 (30)九、设计结果一览表 (37)十、附录 ....................................................................................................................... (3 8) 十一、要紧物性数据 (40)十二、个人心得体会及改进意见 ......................................................................... ( 43)化工原理课程设计任务书1、设计题目：筛板式精馏塔设计2、设计任务：试设计分离苯-甲苯混合物的筛板精馏塔。
已知原料液的处理量为5000 kg/h，组成为0.5（苯的质量分数），要求塔顶馏出液的组成为0.95，塔底釜液的组成为0.02。
3、设计条件试按照上述工艺条件作出筛板的设计运算。
二、精馏塔的物算1、原料液及塔顶、苯的摩尔质量甲苯的摩尔质量塔底产品的摩尔分率MA=78.11 kg/kmolMB=92.13 kg/kmol0. 5/ 78. 110. 5410.5 / 78.0.1195 / 07.85. /1192. 13 0.5410. 9570.00.295//787.81.111 0.05/ 902. .012340.957xF0. 5 / 78.1xDxW0.02 / 78.11 0.98 / 92.132、原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量M F 0. 541 78.11 (1 0. 541) 92. 13 84. 55M D 0. 957 78.11 (1 0. 957) 92. 13 78. 71M W 0. 0243、物料衡算原料处理量总物料衡算苯物料衡算78.11q FqF(1 0. 024)q mM FqD92. 13 91.79kg/kmolkg/kmolkg/kmol500059.14 kmol/h84. 55q W59. 14 q D q Wq F x F q D x D q W x W59. 14 * 0.541 q D 0.957 q W * 0.024联立解得qD32.77 kmol/h q W 26. 37 kmol/h80 95 105 11A°， kPa33 116179． 204．240kPpB101 33yA用公式得出下温t/ ℃84 8892 00 041.00.830.930.5080.255 0.4520.304 .058 0.128表110.4 0 0因三、塔板数确定q=1 因此 x q x F0.541采纳作图法求最小回流比。
如图可知x q =0.541 y q =0.749故最小回流比为R min =xD yq0. 9570. 7491.0y q x q0. 749 0.541取操作回流比为 R 2R min21. 02.01.2、求精馏塔的气，液相负荷qLRqD2. 032. 77 65. 54 Kmol/h qV(R1)qD(2. 0 1)32. 77 98. 31 Kmol/hq L'qLqq F65. 541 * 59.14 124. 68Kmol/hq V 'q V - (1 - q)q F q V98. 31Kmol/h1.3、 yn 1提馏段操作线方程求操作线方程精馏段操作线方程为Rx D x n DR 1 nR 12. 0 2. 0 1 x n0.957 2. 0 10.667x n 0. 319qDxF xW0. 541 0. 0240.544qFx DxW0. 957 0. 024代入得 Fy m 1qL 'x mqWx w 1. 268x m 0. 006qL ' - q WqL 'qW1.4、逐板法运算理论板数因为混合物的相平稳方程为泡点进料 q=1 x q x Fy x qy q1 ( 1)x q0. 541 y q 0.749因此甲苯的相对挥发度为 2.53第一块板上升的蒸汽组成 y 1 从第一块板下降的液体组成式由 y1x D 0.957x n yn求取x0. 957 ( 01.)y 8n98x12.53 1. 53y 1 2. 53 1. 53 0.957 0.898第二块板上升的气相组成用式求取y 20.667 * 0. 898 0. 319 0.918第二块板下降的液体组成 x 2 0. 918 2.53 1.53 * 0.918如此反复运算0.816y 3 0. 8629 x 3 0. 7133 y 4 0. 7948 x 4 0. 6049 y 5 0. 7225x 50. 5071因x 5< x q ,第五块板上升的气相组成由提馏段操作方程运算y 61.268 * 0. 5071 - 0.006 0.637第六块板下降的液体组成0. 637x 6 62.53 1. 53 * 0. 637同理：0.410y 7 0. 5133 x 7 0. 2942 y 8 0. 3671 x 8 0. 1865 y 9 0. 2305 x 9 0. 1058 y 10 0 . 1282 x 10 0. 0549 y 11 0. 0637 x 11 0.0262y 12 0 . 0272x 120. 0109 < x w 0.024所需总理论板数为12块，第5 块加料，精馏段需4块板2、实际板层数的求取全塔效率的运算（查表得各组分黏度μ1=0.269，μ 2=0.277）μL=XF μ1+（1-XF）μ2=0.541*0.269+0.459*0.277=0.273ET=0.49（α * μL）-0.245=0.53 精馏段实际板层数N精4/0.537.55 8提留段实际板层数N提7 / 0. 53 13.21 14四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算1、操作压力运算塔顶操作压力P D 101. 3 4 105. 3kPa塔底操作压力P W 115. 1kPa每层塔板压降p 0. 7kPa进料板压力P F 105. 3 0. 7 * 8 110.9kPa精馏段平均压强P m (105.3 110.9 ) / 2 108.1 kPa 提馏段平均压强P m' ( 115. 1 110.9 ) / 2 113. 0kPa依据操作压力，有泡点方程通过试差法运算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸汽压由安托尼方程运算。
塔顶温度运算lgPA*=6.032-1206.35/(t+220.24)lgPB*=6.032-1206.35/(t+220.24)P 总= PA**0.957+PB**0.043 试差法算出塔顶温度T D 85.9C lgPA*=6.032-1206.35/(t+220.24) lgPB*=6.032-1206.35/(t+220.24) P 总= PA**0.541+PB**0.459 试差法算出进料板温度T F 91.2 C塔底温度 T w 109.2 C 精馏段平均温度 T m 85. 6 C 提馏段平均温度 T m ' 3、平均摩尔质量运算 由得x 1 x D y 1 0. 957 y11 2. 53 1. 53y 1 MVDm 0. 957 100.2 C2. 53 78. 11 M LDm 0.898 78. 11 进料板平均摩尔质量运算y F 0. 723 xFM VFm 0.723 * 78. 11 M LFm 0.507 * 78. 11 塔底平均摩尔质量运算 x w y 2 0. 024 M VWm 0.024 * 78. 11 0. 9570. 898 1. 53 0. 957 (1 0. 957) ( 1 0. 898) 0. 507 (1 (1x 2(1M LWm 0.816 * 78.11 (1 0.816) * 精馏段平均摩尔质量M Vm ( 78. 71 81. 99) / 2 M Lm (79. 54 提馏段平均摩尔质量M Vm ( 91. 79 81. 99) / 2 92. 13 92. 13 78. 7179. 54 kg/kmol kg/kmol0. 723) * 0. 507)0. 8160. 024 ) 92. 1392. 13 92. 1392. 13 80.6981. 99 84. 4491. 79kg/kmol 84. 44) / 2 81. 99 kg/kmol80. 35 86.89 kg/kmol kg/kmolM Lm ( 80. 69 84. 44) / 2 4、平均密度运算 4.1、气相平均密度运算由理想气体状态方程式运算，精馏段的平均气相密度即P m M Vm108.1 * 80. 35 VmRT m 8.314 * ( 85.6 273. 15)提馏段的'平'均气相密度即' P m ' M Vm '113. 0 * 86. 89 RT '8. 314 * ( 100.2 273. 15)m82. 57 2. 91 kg/m 3Vm3.164.2、液相平均密度运算得 A 801.6 kg/m3B798.9 kg/m3进料板液相的质量分. 507 *78. 11a A A0.507 * 78. 0.466 800.2 kg/m3塔底液相平均密度运由 T w 109.2 C表几所得的温度与密度的线性关系为苯 y=-1.29x+919.2甲苯 y=-1.03x+892.8 得 A 778.3 kg/m3B780.3 kg/m3 Lwm0.02 * 778. 3 0.98 * 780. 3780.3 kg/m3 Lm( 808.4 800.2 ) / 2804.3 kg/m3由 T D 85.9 0C ， 表几所得的温度与密度的线性关系为苯y=-1.29x+919.2 甲苯 y=-1.03x+892.8得 A 808.4 kg / m 3B804.3 kg/m 313LDm 808.4kg/m 3 LDm0.95 / 808.4 0.05/ 804.3 进料板液相平均密度运算由 T F 91.2 0C ，表几所得的温度与密度的线性关系为苯 y=-1.29x+919.2 甲苯 y=-1.03x+892.8精馏段液相平均密度为提馏段液相平均密度为Lm(780.3 800.2 ) / 2 790. 3 kg/m3 5、液体平均表面张力运算液相平均表面张力依 Lm x i i 运算塔顶液相平均表面张力的运算 由 T D 85.9 0C液相平均密度依 1/ 塔顶液相平均密度运算a i / i 运算表几所得的温度与表面张力的线性关系为苯y=-0.125x+31.24 甲苯y=-0.11x+30.5得 A 20.50 mN/ m B 21. 05mN/ mLDm 0.957 * 20.50 0.043 * 21. 05 20.52 mN/m进料板液相平均表面张力的运算由T F 91.2 0C，表几所得的温度与表面张力的线性关系为苯y=-0.125x+31.24 甲苯y=-0.11x+30.5得 A 19.84mN/ m B 20. 47mN/ m塔底液相平均表LFm 0.507 * 19. 84 0.493 * 20. 47 20. 15 mN/m面张力运算由T W 109.2 0C，表几所得的温度与表面张力的线性关系为苯y=-0.125x+31.24 甲苯y=-0.11x+30.5得 A 17.59mN/ m B 18. 49mN/ mLWm 0.024 * 17. 59 (1 0. 024) * 18. 49 18. 47 mN/m精馏段液相平均表面张力为Lm ( 20.52 20.15 ) / 2 20.34 mN/m提馏段液相平均表面张力为，(18. 47 20.15 ) / 2 19.31mN/mLm6、液相平均粘度的运算液相平均粘度依lg u Lm x i u i 运算塔顶液相平均粘度的运算由T D 85.9 0C ，表几所得的温度与粘度的线性关系为苯y=-0.0023x+0.49 甲苯y=-0.002x+0.4666得 A 0.292 mPa·s B 0. 295 mPa· s 解出LDm 0.292 mPa slg LDm 0. 957 lg( 0. 292) 0. 043 lg( 0.295)进料板液相平均粘度的运算有 T F 91.2 0C ， 表几所得的温度与粘度的线性关系为苯y=-0.0023x+0.49 甲苯 y=-0.002x+0.4666A0. 280 mPa s B 0. 284 mPa slg LFm 0. 507 * lg( 0.280) 0. 493 lg( 0.284) 解出 LFm 0. 282 mPa s 塔底液相平均粘度运算 由T w 109. 20C ， 表几所得的温度与粘度的线性关系为苯 y=-0.0023x+0.49 甲苯 y=-0.002x+0.4666得 A 0.239 mPa ·sB0.248 mPa ·slg LDm 0.024 lg( 0.239) (1 - 0. 024)lg( 0.248) 解出 LDm 0. 248 mPa s精馏段液相平均表面粘度为Lm(0.292 0. 282) / 2 0.287mPa s提馏段液相平均表面粘度为Lm(0. 248 0. 282) / 2 0.265 mPa s五、精馏塔的塔体工艺尺寸运算1、塔径的运算精馏段的气、液相体积流量为Vq V M Vm 98. 31 * 80. 35s0. 754m3/s36q0L 0M LVmm 6356.0504**28.19.19900..705041m863m /s3/sVm L L Lm Ls3600 Lm 3600 * 804.3提馏段的， 气，、液相Lm体积流量为 V ，q V M Vms， L ，36q 0L 0M L V m ms3600 Lm， 精馏段： 由 u maxV L 式中 C 由C C 20 20L98. 31 * 86.89 0.751 132640.608* *3.8126.57 0.003623600 * 790. 3 LV0.2L 运算，其中的 C20 由图查取查取图的横坐标为1 /2 L h L Vh V 取板间距 0. 00186 * 3600 804. 65 2. 900. 0409 H T 0. 757 * 3600 0. 41 m,板上液层高度 h L 0.06m 则 H T H L 0. 410.06 0. 35m查手册得 C 20C C 20(umaxL )0. 2 20)0. 0742取安全系数为0. 0740. 074( 20. 34)0.2804. 3 2.2901 1. 231m / s2.910.8，则空塔气速为0. 0742u0. 8u max0. 8 * 1. 231 0.985 m/ s4 * 0. 7543. 14 * 0.985 按标准塔径圆整后为 D 1.0mD 4V u s0.987 m塔截面积为 A T 4 D 2* 1. 0 240. 785m 2实际空塔气速为0. 754 u 0. 7850. 961提馏段：由 umaxC ,0. 2V,式中 C ,由 C20 运算，其中的 C ,20 由图查取查取图的横坐，标为，1/2 Lh ， L ， V h ， V ，取板间距0. 00352 * 3600 1 / 2790.33. 160. 751 * 3600 H T , 0. 41m,板上液层高度 h L0. 07410. 06m 则H T0. 41 0.06 0. 35m查手册得u max0. 071 取安全系数为 0. 072 0. 072( 19. 31)0.2 . 3 3. 16 12.0120m / s .33.163. 161.120m / s 0.8，则空塔气速为C C 20 ( C 200. 20. 071u0. 8um ，ax4V s，0. 8 * 1., 120 4 * 0.751 3. 14 * 按标准塔径圆整后为 D , ，2 塔截面积为 A TD ，40. 896 m/ sD ，1.465 1. 0m0.808 m* 1. 0242 0. 785m 2取hW h l hOW选用平直堰，堰上液层高度 how=2.84由 l W / D 0.66 ，L h /l W 2.5 查手册,得 E=1.035h OW* 1. 035OW1000塔板上清液层高度E0. 00186 * 36001000 0. 662. 52/3L h l w18.915 0. 00186 * 3600 2/3 ( )2/ 30. 0138 m0. 66 h L 60 mm实际空塔气速为，0. 751 u ，0.785 0.957 m/s2、精馏塔有效高度的运算精馏塔有效高度为Z 精 (N 精 1)H T (8 1) * 0.41 2.9 m提馏段有效高度为Z 提 (N 提 1)H T (14 1) * 0.41 5.3 m 在进料板上方开一人孔，其高度为 0.8m 故精馏塔的有效高度为Z Z 精 Z 提 0.8 2.9 5.3 0.89. 0 m六、塔板要紧工艺尺寸的运算1、溢流装置运算因塔径 D 1.0 m ，可选用单溢流弓形降液管，采纳凹形受液盘。
