苯_乙苯连续精馏浮阀塔设计说明
化工原理设计苯氯苯浮阀塔设计
化工原理设计苯氯苯浮阀塔设计苯氯苯浮阀塔是化工生产中常用的一种设备，主要用于苯和氯苯的分离和提纯。
在该浮阀塔中，通过塔底的预热器，将液态的混合物加热蒸发，再经由塔顶冷凝器将蒸气冷凝成为液态，以实现物质的分离和提纯。
化工原理设计苯氯苯浮阀塔的关键是确认最佳的设计参数。
液流速度、空气流速、平衡液位等参数对塔的分离效率、操作工艺负荷等都有重要影响。
在设计过程中需要充分考虑这些因素，合理权衡喷嘴数量、塔体高度、内径等参数，以提高塔的性能。
首先，需要确认浮阀塔的塔径和塔高。
塔高的选择要考虑到塔内的反应与质量传递过程。
浮阀塔中，质量传递主要是由于液相在塔体高度方向的流动形成，所以为保证传质效率，塔高一般设计为4-12m。
塔径的选择则要考虑工艺流量和塔板间距离的影响。
塔径过小会导致塔内的反应失控，过大则会增加操作成本，故应根据工艺流量和塔板间距离确定合理的塔径。
其次，液相进口点和出口点的决定也是比较关键的。
进液点和出液点应设于塔板中央，浮阀的位置也应处于中央。
这样可保证液相在塔内均匀流动，提高传质效率。
然后，在塔板上的液相喷洒和气相进入也要根据具体情况进行设计。
塔板下设有喷嘴，每个喷头的喷洒范围应该考虑喷雾覆盖面积、流量和液体通过喷嘴的速率等因素。
塔板的孔板孔径和孔距也会直接影响喷雾效果，应根据蒸汽流量、液相负荷等来设计。
而气相的进入则可通过气幕来控制，气幕的作用是抑制液体喷出和防止气泡垂降，提高两相传质效率。
最后，需要注意的是浮阀的设计。
化工原理设计中，浮阀的作用是控制塔内的平衡液位，实现较好的分离效果。
浮阀的设计应考虑均衡稳定，阻力小，否则会影响塔的传质效率。
一般来说，浮阀的规格与液位高度相匹配，浮阀的形状应优化，以减少液态流动时的阻力提高传质效率。
综上所述，化工原理设计苯氯苯浮阀塔是一个综合性的工程设计过程，需要综合考虑众多因素。
必须在实际研发中不断改进，优化设计参数，达到最佳效果。
这样将有助于提高塔的性能和分离效率，降低生产成本，实现良好的工业和环境效益。
浮阀塔课程设计说明书
题目拟建一浮阀塔用以分离苯-氯苯混合物(不易气泡)，决定采用F1型浮阀,液相密度L 气相密度V液相流里L s 气相流里V S表面张力物系kg m 3kg m 33 1m s3 1m s N m 1苯-氯苯841.9 2.996 0.006 1.61 0.0209(1)进行塔板工艺设计计算及验算(2)绘制负荷性能图(3)绘制塔板结构图(4)给出设计结果列表(5)进行分析和讨论设计计算及验算1•塔板工艺尺寸计算(1)塔径欲求塔径应先给出空塔气速u，而u (安全系数)U max式中c可由史密斯关联图查出，横标的数值为取板间距H T0.45m，板上液层高度h L 0.05m，则图中参数值为H T h L 0.45 0.05 0.4m由图3 5查得c20 0.0825，表面张力20.9mN/m.C20 20)0.2 0.0832L h V h J_)0.5v0.006(841.9、1.612.9960.5 0.0625 U max___ cc [841.9 2.996 , U max 0.0832 . 1.399m/sV 2.996取安全系数为0.6，则空塔气速为u 安全系数U max 0.6 1.399 0.84m/s塔径D .. 4Vs 4 1.61 1.562mX u V3.14 0.84按标准塔径圆整D 1.6m，则2 3 14 2 2塔截面积A -D2(1.6)2 2.01m24 4实际空塔气速u 生1610.801m/sA T 2.01(2 )溢流装置选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。
各项计算如下:①堰长I W :取堰长I W 0.66D，即I W 0.66 1.6 1.056m②出口堰咼％ : h L h OW采用平直堰，堰上液层高度h ow可依下式计算:h ow 2叫宀）1 1000 l w近似取E 1，则可由列线图查出h ow值。
L h 0.006 3600 21.6m3/h,l w 1.056m，查得h ow 0.021m 则h w h L h OW0.05 0.021 0.029m③弓形降液管宽度W d和面积A f:—0.66D由图3 10查得：A 0.0721,池0.124，则A T DA f 0.0721 2.01 0.145m25s ，故降液管尺寸可用。
化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏塔的工艺设计(浮阀塔)
目录第1章前言31.1设计题目31.2精馏与精馏流程31.3精馏的分类41.4精馏操作的特点41.5塔板的类型与选择51.6相关符号说明5第2章精馏塔的精馏段的设计计算72.1设计方案的确定72.2精馏塔的物料衡算7原料液与塔顶、塔底产品的摩尔分数7原料液与塔顶、塔底产品的平均摩尔质量7物料衡算82.3塔板数的确定82.3.1理论板层数的确定8实际板层数求取102.4精馏塔的精馏段工艺条件与有关物性数据的计算11精馏段的操作压力11精馏段的操作温度11精馏段气、液混合物的平均摩尔质量11精馏段气、液相的平均密度12精馏段液相平均表面张力122.5精馏段的塔体工艺尺寸计算13精馏段塔径和实际空塔气速的确定13精馏段精馏塔有效高度的求取152.6精馏段塔板主要工艺尺寸的计算15精馏段溢流装置性能参数的确定15精馏段塔板布置与浮阀的数目与排列162.7精馏段塔板流体力学验算18精馏段气相通过浮阀塔板的压降18精馏段降液管中清夜层高度的确定192.8精馏段塔板负荷性能图20精馏段雾沫夹带线20精馏段液泛线21精馏段液相负荷上限线21精馏段漏液线22精馏段液相负荷下限线22第3章浮阀塔板工艺设计结果一览表23第4章设计过程的评述和讨论25 4.1回流比的选择254.2塔高和塔径254.3精馏塔的操作和调节25第5章塔附件设计265.1附件的计算26接管26筒体与封头27参考文献29课程设计心得30第1章前言1.1设计题目苯－甲苯连续精馏塔的工艺设计（浮阀塔）1.2精馏与精馏流程精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。
因此可是混合物得到几乎完全的分离。
精馏可视为由多次蒸馏演变而来的。
精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物，是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。
化工成产中，精馏主要用于以下几种目的:⑴获得馏出液塔顶的产品；⑵将溶液多级分离后，收集馏出液，用于获得甲苯，氯苯等；⑶脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品，如酒精提纯，进行精馏操作的设备叫做精馏塔。
化工原理课程设计之苯甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计
化工原理课程设计设计题目：苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计设计人：班级：学号：指导老师：设计时间：目录设计任务书 (3)前言 (4)第一章工艺流程设计 (5)第二章塔设备的工艺计算 (6)第三章塔和塔板主要工艺尺寸计算 (15)第四章塔板的流体力学验算 (18)第五章塔板负荷性能图 (21)第六章换热器的设计计算与选型 (25)第七章主要工艺管道的计算与选择 (28)结束语 (30)参考文献 (32)附录 (33)化工原理课程设计任务书设计题目：苯—甲苯连续精馏塔（浮阀塔）的设计一、工艺设计部分（一）任务及操作条件1. 基本条件：含苯25％(质量分数，下同)的原料液以泡点状态进入塔内，回流比为最小回流比的1.25倍。
2. 分离要求：塔顶产品中苯含量不低于95％，塔底甲苯中苯含量不高于2％。
3. 生产能力：每小时处理9.4吨。
4. 操作条件：顶压强为4 KPa (表压)，单板压降≯0.7KPa，采用表压0.6 MPa的饱和蒸汽加热。
（二）塔设备类型浮阀塔。
（三）厂址：湘潭地区（年平均气温为17.4℃）（四）设计内容1. 设计方案的确定、流程选择及说明。
2. 塔及塔板的工艺计算塔高（含裙座）、塔径及塔板结构尺寸；塔板流体力学验算；塔板的负荷性能图；设计结果概要或设计一览表。
3. 辅助设备计算及选型（注意：结果要汇总）。
4. 自控系统设计（针对关键参数）。
5. 图纸：工艺管道及控制流程图；塔板布置图；精馏塔的工艺条件图。
6. 对本设计的评述或有关问题的分析讨论。
二、按要求编制相应的设计说明书设计说明书的装订顺序及要求如下：1. 封面（设计题目，设计人的姓名、班级及学号等）2. 目录3. 设计任务书4. 前言（课程设计的目的及意义）5. 工艺流程设计6. 塔设备的工艺计算（计算完成后应该有计算结果汇总表）7. 换热器的设计计算与选型（完成后应该有结果汇总表）8. 主要工艺管道的计算与选择（完成后应该有结果汇总表）8. 结束语（主要是对自己设计结果的简单评价）9. 参考文献（按在设计说明书中出现的先后顺序编排，且序号在设计说明书引用时要求标注）10. 设计图纸三、主要参考资料[1] 化工原理；[2] 化工设备机械基础；[3] 化工原理课程设计；[4] 化工工艺设计手册四、指导教师安排杨明平；胡忠于；陈东初；黄念东五、时间安排第17周～第18周前言化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关其他课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。
苯——乙苯 浮阀精馏塔设计书
目录一、毕业设计任务书- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1二、设计题目及原始条件- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - 2三、前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3四、物料衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4五、热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4六、塔板工艺尺寸计算(精馏段)- - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -61、塔径- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - -72、溢流装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - -73、塔板布置及浮阀数目与排列- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7七、塔板流体力学验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -81、气相通过浮阀塔板的压强降- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -82、淹塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -83、雾沫夹带- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8八、塔板负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -81、雾沫夹带线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 82、液泛线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 93、液相负荷上限线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 94、漏液线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -95、液相负荷下限线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -9九、计算结果十、塔板工艺尺寸，流体力学验算，负荷性能图(提馏段) - - - - - -10 十一、参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - 13课程设计任务书题目：设计一个分离苯－乙苯双组分均相混合液的常压连续浮阀精馏塔。
苯_甲苯浮阀式精馏塔的设计说明
化工原理课程设计任务书一 设计题目：苯-甲苯连续浮阀式精馏塔的设计 二 任务要求设计一连续浮阀式精馏塔以分离苯和甲苯， 具体工艺参数如下：原料加料量 F=75kmol/h 进料组成 xf=0.41 馏出液组成 965.0=D x 釜液组成 035.0=W x 塔顶压力 k P a P 325.101=单板压降 0.7kPa ≤ 进料状态 965.0=q2 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点回流。
三 主要设计内容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计 （1）塔径及塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图 （4）总塔高4、辅助设备选型与计算设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔设备条件图目录任务书 (1)目录 (Ⅱ)摘要 (1)第1 章绪论 (2)1.1 设计流程 (2)1.2 设计思路 (2)第2 章精馏塔的工艺设计 (4)2.1 产品浓度的计算 (4)2.2 最小回流比的计算和适宜回流比的确定 (5)2.3 物料衡算 (6)2.4 精馏段和提馏段操作线方程 (7)2.5 逐板法确定理论板数及进料位置（编程） (7)2.6 全塔效率、实际板数及实际加料位置 (8)第3 章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (8)3.1 物性数据计算 (8)3.2 精馏塔主要工艺尺寸的计算 (11)3.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)3.4 塔板流体力学校核 (17)3.5 塔板符合性能图 (20)第4 章热量衡算 (24)4.1 热量衡算示意图 (24)4.2 热量衡算 (24)第5 章塔附属设备的计算 (29)5.1 筒体与封头 (29)5.2 除沫器 (29)5.3 裙座 (29)5.4 塔总体高度的设计 (30)5.5 换热器（进料预热器或产品冷却器）的设计计算 (30)5.6 进料管的设计 (32)5.7 泵的选型 (32)5.8 贮罐的计算 (33)第6 章结论 (35)6.1 结论 (35)6.2 主要数据结果总汇 (35)结束语 (36)参考文献 (31)附录1主要符号说明 (38)附录2 程序框图 (41)附录3 精馏塔工艺条件图 (43)附录4 生产工艺流程图 (44)教师评语.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
分离苯—苯乙烯混合液的浮阀塔工艺设计
化工原理课程设计分离苯—苯乙烯混合液的浮阀塔工艺设计课程设计任务书苯－苯乙烯混合液的常压连续蒸馏塔设计一、工艺要求：日处理原料量80吨，一天按20小时工作时计算。
原料液中轻组分含量41%，要求塔顶馏出液中轻组分含量不低于96%，釜液中重组分含量不低于96%（以上均为质量含量）。
二、设计条件1、操作压力：常压2、进料热状况自选3、回流比自选三、塔板类型：浮阀塔设计任务1、精馏塔的物料衡算2、塔板数的确定3、精馏塔的工艺条件及有关数据的计算4、精馏塔的塔体工艺尺寸计算5、塔板主要工艺尺寸的计算6、塔板的流体力学验算7、塔板负荷性能图8、精馏塔接管尺寸计算9、绘制工艺流程图10、对设计过程的评述和有关问题的讨论目录第一部分概述1.1设计目标 (4)1.2设计任务 (4)1.3设计条件 (5)1.4设计内容 (5)1.5工艺流程图 (5)第二部分工艺设计计算一、设计方案的确定 (7)二、精馏塔的物料衡算 (7)2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (7)2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量和质量分数 (7)2.3物料衡算原料处理量 (7)三、塔板数的确定 (8)N的求取 (9)3.1理论板层数T3.2相对挥发度 (9)3.3进料状态参数 (9)3.4最小回流比 (9)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (11)4.1操作压强计算 (11)4.2操作温度计算 (12)4.3平均摩尔质量计算 (12)4.4平均密度计算 (13)4.5液相平均表面张力计算 (14)五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (15)5.1精馏段塔径的计算....................................... - 14 -5.2精馏塔的有效高度的计算 (17)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (17)6.1溢流装置计算 (17)6.2塔板布置 (21)6.3筛孔数n与开孔率 (23)七、筛板的流体力学验算 (24)7.1气体通过干板压降....................................... - 23 -e的验算 (26)7.2雾沫夹带量V7.3液泛验算 (27)八、塔板负荷性能图 (28)8.1漏液线 (28)8.2雾沫夹带线 (29)8.3液相负荷下限线 (29)8.4液相负荷上限线 (30)8.5液泛线 (30)九、接头管设计 (33)9.1接管尺寸 (33)9.2回流管管径 (34)9.3塔底进气管 (34)9.4加料管管径 (34)9.5料液排出管管径 (34)十一、有关问题的讨论 (36)设计一览表 (38)操作方案的说明： (38)总结 (38)参考文献 (39)第一部分概述1.1设计目标分离苯与苯乙烯混合液的浮阀式精馏塔设计1.2设计任务日处理原料量80吨，一天按20小时工作时计算。
苯_乙苯连续精馏浮阀塔设计说明
第1 章设计方案1.1 设计方案1.1.1 装置流程的确定精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔经多次部分冷凝精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
在此过程中，热能利用率很低。
为此在确定装置流程时应考虑余热的利用。
另外，为保持塔的操作稳定性，流程中用泵直接将原料送入塔。
塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
1.1.2 加料热状况的选择设计中采用泡点进料。
虽然进料方式有多种，但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料1.1.3 回流比的选择回流比的确定，是精馏塔设计中的一个关键性问题。
它确定的合理与否，直接影响到所设计的塔能否正常操作及投资的大小。
首先根据物系的性质及进料状况确定最小回流比，再根据最小回流比选定几个回流比，通过作图，从中找出适宜的操作回流比。
1.2 确定设计方案的原则1. 满足工艺和操作要求2. 满足经济上的要求3. 保证安全生产第2章工艺计算及主体设备设计2.1设计条件及基础数据2.1.1苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计1. 处理量：4.8万吨/年；2•料液组成（质量分数，下同）：乙苯：30%苯：70%3. 塔顶产品组成：塔顶的乙苯含量低于2.0%；4. 塔底产品组成：残液中乙苯含量不得少于94%5 .年工作生产时间：330天。
2.1.2基础数据2.2物料衡算及塔板数的确定2.2.1全塔物料衡算1.原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数X F= (0.7/78 )/( 0.7/78+0.3/106 ) =0.7602X D= (0.98/78 )/( 0.98/78+0.02/106) =0.9852X W= (0.06/78 )/( 0.06/78+0.94/106 ) =0.07982. 塔底产品的平均摩尔质量M W 0.0798 78 (1 0.0798) 106 103.8kg/kmol 所以：W=__48 10=58.39Kmol/h330 24 103.83. 全塔物料衡算F=D+\；FX=DX+W W即：F=D+58.390.7602 X F=0.9852 X D+39.51 X 0.0798则：可知F=234.96Kmol/h ; D=176.57Kmol/h2.2.2平均相对挥发度a的计算lg P0 A B/(t C)①；将P=101.325 KPa代入①式，在分别代入苯和乙苯的A、B、C 得苯的沸点为80.05,乙苯的沸点为136.15 C。
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第1章设计方案1.1 设计方案1.1.1装置流程的确定精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔经多次部分冷凝精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
在此过程中，热能利用率很低。
为此在确定装置流程时应考虑余热的利用。
另外，为保持塔的操作稳定性，流程中用泵直接将原料送入塔。
塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
1.1.2加料热状况的选择设计中采用泡点进料。
虽然进料方式有多种，但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料1.1.3回流比的选择回流比的确定，是精馏塔设计中的一个关键性问题。
它确定的合理与否，直接影响到所设计的塔能否正常操作及投资的大小。
首先根据物系的性质及进料状况确定最小回流比，再根据最小回流比选定几个回流比，通过作图，从中找出适宜的操作回流比。
1.2 确定设计方案的原则1.满足工艺和操作要求2.满足经济上的要求3.保证安全生产第2章工艺计算及主体设备设计2.1 设计条件及基础数据2.1.1 苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计1．处理量：4.8万吨/年；2．料液组成（质量分数，下同）：乙苯：30%，苯：70%；3．塔顶产品组成：塔顶的乙苯含量低于2.0%；4. 塔底产品组成：残液中乙苯含量不得少于94%5．年工作生产时间：330天。
2.1.2 基础数据2.2 物料衡算及塔板数的确定2.2.1全塔物料衡算1.原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数=（0.7/78）／（0.7/78+0.3/106）=0.7602XFX=（0.98/78）／（0.98/78+0.02/106) =0.9852DX=（0.06/78）／（0.06/78+0.94/106）=0.0798W2. 塔底产品的平均摩尔质量0.079878(10.0798)106W M =⨯+-⨯=103.8kg/kmol所以：W=74.81033024103.8⨯⨯⨯=58.39Kmol/h3.全塔物料衡算F=D+W ；FX F =DX D +WX W即：F=D+58.390.7602×F=0.9852×D+39.51×0.0798 则：可知F=234.96Kmol/h ；D=176.57Kmol/h2.2.2平均相对挥发度α的计算0lg /()P A B t C =-+①；将P=101.325 KPa 代入①式,在分别代入苯和乙苯的A 、B 、C得苯的沸点为80.05,乙苯的沸点为136.15℃。
)/()(o B o A o B A p p p p x --= ②；A o A A x P p y ⨯=)/( ③ 用公式①、②、③计算不同温度下的a y x p p oB o A、、、、n n m a a a a /121)......( =5.0333作t-x-y 图，见附图一，由XD=0.9852，XW=0.0798 ； 查得：塔顶t=82℃ ，塔底t=117.9℃。
2.2.3 回流比R 及塔板数的确定取泡点进料即：q = 1所以：Rmin=(1)1]11D D F F x x α-x ×[-α--x =10.9852(10.9852)]10.760210.76025.033?-×[-5.033-- = 0.2424当R = （1.1～2.0）Rmin 时:先进行逐板计算，通过Excel编辑公式，确定在不同的回流比下的理论塔板数。
由此N-R图，见回附图二知取回流比R=1.5Rmin=0.36362.2.4 实际塔板层数的确定已知塔顶t=82℃塔底t=117.9℃由化工流体流动与传热（第二版）查液体黏度共线图得：μ顶=)1(5.402.30D D X X -⨯+⨯=0.32×0.9852+（1-0.9852）0.45=0.322mPa ﹒s)1(29.02.20W W X X -⨯+⨯=底μ=0.22×0.0798+（1-0.0798）0.29=0.288mPa ﹒s2底顶μμμ+=05.30288.2022.30=+=mPa ﹒s4.40)(9.4045.20==-L T E αμ P N =T T N E =.9154.407= 所以：Np=16即实际板数为16块（不包括再沸器）精馏段塔板数74.403≈=精P N提馏段塔板数94.404≈=提P N （不包括再沸器）所以第8层为进料板2.3 塔和塔板主要工艺尺寸的设计2.3.1设计中参数的确定（1）平均组成a.t-x-y 图和F X 可得x =0.842；y =0.9692.8)8682(2)+=+=进顶精（T T t m =84.4℃ =+=+=2.8)86.9117(2)底进提（T T t m 102.35℃b.根据精m t 与t-x-y 图可知精馏段的平均气液相组成x=0.842 y=0.969c.塔顶压力顶p =101.3+4=105.3kPa 进料板压力进p =101.3+0.7⨯8=106.9kPa 塔底压力底p =101.3+0.7⨯16=116.5kPa精馏段平均压力精p =(105.3+106.9)/2=106.1kPa 提馏段平均压力提p =(105.3+116.5)/2=111.7kPa （2）求Vs 及v ρ① 精馏段气相体积流率 Vs=(R+1)D ×22.4×m T T 精×PP 0=1.3636 ×176.57×22.4×15.273/)15.2734.84(+×1.1063.101 =67403mh=1.873msMm =y M A + (1-y )M B = 0.969×78+（1-0.969）×106 =78.90Kg/Kmolv ρ=mm PM RT 精=2.816 3Kg m② 精馏段液相体积流率Mm=M A x +(1-x )M B =78×0.842+106×（1-0.842） = 82.42Kg/KmolαA =B A AM x xM xM )1(-+=106)842.01(78842.078842.0⨯-+⨯⨯=0.7968A ρ=912-1.187t=912-1.187×84.4=811.83KgmB ρ=363310245.21081.1359.11166t t t -⨯-⨯+- =809.23KgmρL =11A AA B-+ααρρ = 2.8097968.018.8117968.01-+=811.273Kg mLs =m L LM ρ = mLRDM ρ =6.5233m h ③ 精馏段表面力的确定从2.1.2 基础数据中可查得80℃时： 苯的表面力为21.27 mNm，乙苯的表面力为 22.92 mNmmci ic Tx T =∑=0.842×289.2+（1-0.842）×619=341.97℃ 2.12212][T T T T C C --=σσ 2.1]80-7.9341.4847.9341[7.221-=苯σ 2.1]80-7.9341.4847.9341[.9222-=乙苯σ苯σ=20.77mN m乙苯σ=22.77mNm故精馏段：σm = (1)x x +-A BA B σσσσ= 22.42mN m2.3.2提馏段参数的确定（1）平均组成由提馏段平均温度查气-液相平衡图（见附图）可得：x =0.4175 ，y =0.781 （2）Vs 及ρv 的确定 ① 提馏段气相体积流率Vs = (R+1)D ×22.4×0m T T 提×PP0 =1.363×176.57×22.4×15.273/)15.2735.3102(+×.71113.101 = 6723.83 3mh=1.8683msMm =y M A + (1-y )M B = 0.781×78+(1-0.781)×106=84.132Kg/kmol ρV =mm PM RT 提=3.177 3Kg m② 提馏段液相体积流率Mm = M A x +(1-x )M B =78×0.475+106×(1-0.475) =92.18Kg/KmolαA =B A AM x xM xM )1(-+=106)41751(784175.0784175.0⨯-+⨯⨯ = 0.3453A ρ=912-1.187t=912-1.187×102.35=790.53KgmB ρ=363310245.21081.1359.11166t t t -⨯-⨯+-=792.543KgmρL =11A AA B-+ααρρ =4.57923453.01.57903453.01-+= 791.8 3Kg mLs =m L LM ρ = ()mLRD qF M +ρ =34.833m h从2.1.2 基础数据中可查得80℃时：苯的表面力为21.27 mNm， 乙苯的表面力为22.92 mNmmci ic Tx T =∑=0.4175×289.2+（1-0.0.4175）×619=497.94℃2.1]80-4.94975.31024.9497[7.221-=苯σ；2.1]80-4.949735.1024.9497[.9222-=乙苯σ苯σ=20.02mN m乙苯σ=21.64mNm故提馏段：σm = (1)x x +-A BA B σσσσ= 20.66mN m2.4 塔设备参数的确定2.4.1 塔径的计算(1) 以精馏段数据为准选取板间距m H T 38.0=，板上液层高度m h l 06.0=进行相关计算。
由前面计算知：3/97.930m kg L =ρ，3/276.1m kg V =ρ，s m h m V S /985.2/11.1074733==，h m L S /13.53=相关参数为：m h H L T 32.0006.038.0=-=-=δV l = 0.5SSLV ⎛⎫ ⎪⎝⎭LV ρρ=3.6740523.6)816.227.811(5.0=0.0164 a=32 6.4695- 5.54962.65624.531-δδδ++=-3.49453253.01.32121.39- 107.9-0.474675b 32-2-=+⨯+=δδδ 0.0772- 0.431960.49123-0.08830710-7.29c 32-2=++⨯=δδδ[]220)(lg )lg(exp v v l c l b a C ++=[]0611.0)0164.0(lg 77204.00)0164.0lg(532528.0494351.3ex p 2=-+-=所以： C = C 200.220σ⎛⎫ ⎪⎝⎭=0.0611×2.02077.20⎪⎭⎫⎝⎛=0.062m ax u×816.2816.227.811-=1.064m/su=7 m ax u = 0.7×1.064=0.7454m s故：7454.014.387.14⨯⨯ =1.79m圆整为D=1.8m校核：u = 24Vs D π= 28.114.387.14⨯⨯=0.7316m/smaxu u =0.7316/1.064=0.69，在0.6～0.8之间，因此满足要求。