苯-甲苯筛板式精馏塔设计终结版
苯_甲苯连续板式精馏塔的设计方案
苯-甲苯连续板式精馏塔的设计方案1.1精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。
两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。
简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。
精馏塔，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。
但易漏液，易堵塞。
然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。
1.2再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔气液两相间的接触传质得以进行。
本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。
液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程的载热体供热。
立式热虹吸特点：▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。
▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。
▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。
▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。
1.3冷凝器以将塔顶蒸气冷凝成液体，部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔气液两相间的接触传质得以进行，最常用的冷凝器是管壳式换热器。
1.4精馏设计方案的制定及说明1.5基础数据的搜集表1 苯和甲苯的物理性质L表8常压下苯——甲苯的气液平衡数据2.工艺计算2.1生产要求:原料液组成：苯34.5%（wt%）。
产品中：苯含量98.5% 残夜中：苯含量1%2.2塔的物料衡算：料液及塔顶.塔底产品含苯摩尔分数:011.013.92/9911.111.781987.013.925.111.785.9811.785.98383.013.925.6511.785.3411.785.34=+==+==+=w D f x x x平均摩尔质量:Mf=0.383⨯78.11+(1-0.383)⨯92.13=86.767kg/mol Md=0.987⨯78.11+(1-0.987)⨯92.13=78.29kg/mol Mw=0.011⨯78.11+(1-0.011) ⨯92.13=91.98kg/mol 物料衡算:总物料衡算 : D+W=F易挥发组分物料衡算 : D ×Xd+W ×Xw=F ×XfF=33.3*1038.03386.767=kmol/h D=14.497kmol/h W=23.536kmol/h设计成泡点进料后: min 0.6080.9871.680.3830.608F D F F y x R x y --===-- (查得Xf=0.383时Yf=0.608)2.3理论板层数NT 的求取min R =1.68由逐板计算法借助EXCEL 算出各个回流比下理论塔板数：y=0.686x+0.310 1.5100.00561 y'=1.510x-0.00561 y=0.702x+0.294 1.484 0.00533 y'=1.484x-0.00533 y=0.716x+0.280 1.461 0.00507 y'=1.461x-0.00507 y=0.729x+0.267 1.440 0.00484 y'=1.440x-0.00484 y=0.759x+0.238 1.392 0.00431 y'=1.392x-0.00431 y=0.751x+0.245 1.403 0.00444 y'=1.403x-0.00444 y=0.761x+0.235 1.387 0.00426 y'=1.387x-0.00426 y=0.771x+0.2261.372 0.00410 y'=1.372x-0.00410相平衡方程为: 2.47 1.47nn ny x y =-R NTR NT*(R+1) 1.2Rmin 21 2.016 63.3360 1.3Rmin 21 2.184 66.8640 1.4Rmin 19 2.352 63.6880 1.5Rmin 18 2.520 63.3600 1.6Rmin 17 2.688 62.6960 1.7Rmin 16 3.142 66.2656 1.8Rmin 16 3.024 64.3840 1.9Rmin 16 3.192 67.0720 2.0Rmin 16 3.360 69.7600图1 最优回流比的选择由图可得最优回流比R=1.6Rmin=2.688 由图得NT ＝17（包括再沸器）。
苯-甲苯分离精馏塔设计
.
..
化 工 原 理 课程设计
题目： 苯—甲苯分离过程板式精馏塔设计
系部名称 计算机科学与工程系
专业班级 09 化学工程与工艺
学生姓名
熊碧玉
学生学号 109333280102
指导教师
覃月宁
w.
.
.v
.
.
..
2011 年 12 月 20 日
课程设计任务书
一、课题名称 苯——甲苯分离过程板式精馏塔设计
关键词：筛板塔；苯--甲苯；工艺计算；结构图
w.
.
.v
.
.
..
第一章 绪论
塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内 气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。板式塔内设置一定数目的塔板， 气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐 级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下 流，气体逆流向上（也有并流向下者）与液相接触进行质热传递，气液相组成沿塔 高连续变化，属微分接触操作过程。
工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3） 气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料 耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛 板、新型垂直筛板、蛇形、S 型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式 筛板（栅板）、穿流式波纹板等。工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛 板、泡罩塔板等。
二、课题条件（原始数据） 一、设计方案的选定 原料：苯、甲苯 年处理量： 66000t 原料组成（甲苯的质量分数）：40% 料液初温： 30℃ 操作压力：常压 101.3 kPa 操作 回流比：R=1.3R min 单板压降：自选 进料状态：饱和液体进料 塔顶产品浓度： 98% 塔底釜液含甲含量不高于 2%（质量分率） 塔顶采用全凝器，泡点回流 塔釜：饱和蒸汽间接/直接加热 塔板形式：筛板 生产时间：300 天/年，每天 24h 运行 冷却水温度：20℃～30℃ 设备形式：筛板塔
苯―甲苯精馏分离板式塔设计
板式精馏塔设计任务书设计者：班级学号：指导老师：日期：一、设计题目：苯―甲苯精馏分离板式塔设计设计一座苯―氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯28000吨，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%，原料液中含氯苯30%（以上均为质量分数）二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（氯苯）20000吨/年塔顶馏出液含氯苯≤2%塔顶馏出液含苯%≥98塔底釜残液含氯苯%≥998.塔底釜残液含苯%≤2.0产品纯度99.8%操作周期7200小时/年进料组成50%塔效率60%2、操作条件操作压力常压（表压）进料热状态泡点进料回流比 2塔底加热蒸气压力0.5MP（表压）单板压降：≤0.7 kPa3、塔板类型筛板4、工作日每年300天每天24小时连续运行5、厂址三、设计内容：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物性数据的计算；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、绘制生产工艺流程图；10、绘制精馏塔设计条件图；11、绘制塔板施工图（可根据实际情况选作）；12、对设计过程的评述和有关问题的讨论。
四、设计基础数据其他物性数据可查相关手册目录1.精馏塔的概述 (4)1.1塔设备的类型 (4)1.2塔设备的性能指标 (4)1.3 板式塔与填料塔的比较 (5)1.4精馏原理 (5)2．设计标准 (6)3.设计方案的分析和拟订 (6)4.各部分结构尺寸的确定和设计计算 (6)4.1.设计方案的确定 (6)4.2.精馏塔的物料衡算 (8)4.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (9)4.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (9)4.2.3物料衡算 (9)4.3.塔板数的确定 (10)4.3.1理论板层数NT的求解 (10)4.3.2实际板层数的求取 (12)4.4.精馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)4.4.1 精馏段操作压力计算 (12)4.4.2提馏段操作压力的计算 (12)4.4.3操作温度计算 (13)4.4.4平均摩尔质量计算 (13)4.4.5平均密度的计算 (14)4.4.6液体平均表面张力计算 (15)4.4.7液体平均黏度的计算 (16)4.5.精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (16)4.5.1.塔径的计算 (16)4.5.2精馏塔有效高度的计算 (18)4.6.塔板主要工艺尺寸的计算 (18)4.6.1溢流装置计算 (18)4.6.2塔板布置 (19)4.7.筛板的流体力学验算 (21)4.7.1塔板压降 (21)4.7.2液面落差 (22)4.7.3液沫夹带 (22)4.7.4液漏 (22)4.7.5.液泛 (23)4.8.塔板负荷性能图 (23)4.8.1漏液线 (23)4.8.2液沫夹带线 (24)4.8.3液相负荷下限线 (25)4.8.4液相负荷上限线 (25)4.8.5液泛线 (25)五、设计小结 (28)六、参考资料 (29)设计说明书一、精馏塔的概述1.1塔设备的类型设备塔是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的汽液传质设备。
10万吨年苯-甲苯分离板式精馏塔设计
10 万吨年苯-甲苯分离板式精馏塔设计苯—甲苯分离板式精馏塔的设计1。
概述 (1)1.1设计题目 (1)1.2操作条件 (1)2。
设计内容 (1)2。
1本设计任务为分离苯—甲苯混合物 (1)2。
2 精馏塔的物料衡算 (1)2.2。
1原料液及塔顶、塔底的摩尔分率 (1)2.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (2)2。
2.3 物料衡算 (2)2。
3塔板数的确定 (2)2.3。
1 理论板层数T N的求取 (2)2。
3.2实际板层数的求取 (3)2.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (3)2.4。
1操作压力的计算 (3)2。
4。
2 操作温度计算 (3)2。
4.3 平均摩尔质量计算 (4)2.4。
4平均密度计算 (4)2.4.4。
1气相平均密度计算 (4)2。
4。
4。
2液相平均密度计算 (4)2.4.5 液体平均表面张力的计算 (5)2.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (6)2。
5。
1塔径的计算 (6)2.5。
2精馏塔有效高度的计算 (7)2.6塔板主要工艺尺寸的计算 (7)2.6.1溢流装置计算 (7)2。
6.1.1堰长w l (7)2。
6。
1.2溢流堰高度w h …………………………………………………7 2.6。
1。
3弓形降液管宽度d W 和截面积fA (8)2.6.1。
4降液管底隙高度o h ...................................................8 2。
6。
2塔板布置 (8)2.6.2.1塔板的分块............................................................8 2。
6。
2。
2边缘区宽度确定......................................................8 2。
6.2。
3开孔区面积计算......................................................8 2。
化工原理课程设计--苯-甲苯连续筛板式精馏塔的设计
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。
苯-甲苯体系板式精馏塔设计
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载苯-甲苯体系板式精馏塔设计地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容化工原理课程设计设计题目:苯-甲苯体系板式精馏塔设计化工原理课程设计任务书设计任务分离含苯 35% ，甲苯65%的二元均相混合液，要求所得单体溶液的浓度不低于97% 。
（以上均为质量分率）物料处理量： 20000吨/年。
（按300天/年计）物料温度为常温（可按20℃计）。
设计内容设计一常压下连续操作的板式精镏塔，设计内容应包含：方案选择与流程设计；工艺计算（物料、热量衡算，操作方式与条件确定等），主要设备的工艺尺寸计算（塔高、塔径）；主体设备设计，塔板选型与布置，流体力学性能校核，操作负荷性能图，附属设备选型；绘制工艺流程示意图、塔体结构示意图、塔板布置图；（设计图纸可手工绘制或CAD绘图）计算机辅助计算要求物性计算①编制计算二元理想混合物在任意温度下热容的通用程序；②编制计算二元理想混合物在沸腾时的汽化潜热的通用程序。
气液相平衡计算①编制计算二元理想混合物在任意温度下泡点、露点的通用程序；②编制计算二元理想混合物在给定温度、任意组成下气液分率及组成的通用程序。
精馏塔计算①编制计算分离二元理想混合液最小回流比的通用程序；②编制分离二元理想混合液精馏塔理论塔板逐板计算的通用程序。
采用上述程序对设计题目进行计算报告要求设计结束，每人需提交设计说明书（报告）一份，说明书格式应符合毕业论文撰写规范，其内容应包括：设计任务书、前言、章节内容，对所编程序应提供计算模型、程序框图、计算示例以及文字说明，必要时可附程序清单；说明书中各种表格一律采用三线表，若需图线一律采用坐标纸（或计算机）绘制；引用数据与计算公式须注明出处（加引文号），并附参考文献表。
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。
苯—甲苯分离过程筛板式精馏塔设计
武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书设计题目学号学生姓名专业班级指导教师总评成绩年月日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章概述 .......................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 精馏塔设计任务............................................................. 错误!未定义书签。
1.2 精馏塔设计方案的选定................................................. 错误!未定义书签。
第二章精馏塔的设计计算 ................................................ 错误!未定义书签。
2.1 精馏塔的物料衡算......................................................... 错误!未定义书签。
2.2 塔板数的确定................................................................. 错误!未定义书签。
2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (6)第三章筛板式精馏塔塔体工艺尺寸计算 (11)3.1 塔径的计算........................................................................ .11 3.2 筛板主要工艺尺寸的计算 .. (13)第四章筛板塔的流体力学验算 (17)4.1 校核 (17)4.2 塔板负荷性能图计算 (23)第五章塔附属设备选型及计算 (29)5.1 冷凝器 (29)5.2 再沸器 (29)5.3 进料管管径 (29)5.4 回流管管径 (30)5.5 塔顶蒸汽接管管径 (30)5.6 塔釜排出管管径 (31)5.7 法兰的选用 (31)5.8 塔体结构设备—塔高 (32)第六章精馏塔工艺设计参数说明 (37)设计小结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)摘要设计一座苯-甲苯连续精馏塔，根据物性特征，产品产量和工程、经济合理性来确定塔型和操作条件；通过对原料，产品的要求和物性参数的确定以及对塔体主尺寸的计算，工艺设计和附属设备选型的设计，完成对苯-甲苯精馏工艺流程和主体设备的设计。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化工原理课程设计说明书筛板式精馏塔设计姓名高江超班级化工102学号2010012075指导老师朱宪荣目录第一部分概述一、设计题目 (3)二、设计任务 (3)三、设计条件 (3)四、工艺流程图 (3)第二部分工艺设计计算一、设计方案的确定 (4)二、精馏塔的物料衡算 (4)1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (4)2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (4)3.物料衡算原料处理量 (4)三、塔板数的确定 (4)N的求取 (4)1.理论板层数T2.实际板层数的求取 (6)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (6)1.操作压力计算 (6)2.操作温度计算 (6)3.平均摩尔质量计算 (6)⑴塔顶摩尔质量计算 (6)⑵进料板平均摩尔质量计算 (6)⑶提馏段平均摩尔质量 (7)4.平均密度计算 (7)⑴气相平均密度计算 (7)⑵液相平均密度计算 (7)5.液相平均表面张力计算 (7)⑴塔顶液相平均表面张力计算 (7)⑵进料板液相平均表面张力计算 (7)6.液相平均粘度计算 (8)⑴塔顶液相平均粘度计算 (8)⑵进料板液相平均粘度计算 (8)五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (8)1.塔径的计算 (8)2.精馏塔有效高度计算 (9)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (9)1.溢流装置计算 (9)⑴堰长W l (9)⑵溢流堰高度W h (9)⑶弓形降液管宽度d W 和截面积f A (9)2.塔板布置 (9)⑴塔板的分块 (9)⑵边缘区宽度确定 (9)⑶ 开孔区面积计算 (9)⑷筛孔计算及其排列 (10)七、筛板的流体力学验算 (11)1.塔板压降 (11)⑴干板阻力c h 计算 (11)⑵气体通过液层的阻力L h 计算 (11)⑶液体表面张力的阻力 h 计算 (11)2.液面落差 (12)3.液沫夹带 (12)4.漏液 (12)5.液泛 (12)八、塔板负荷性能图 (13)1.漏液线 (13)2.液沫夹带线 (13)3.液相负荷下限线 (14)4.液相负荷上限线 (14)5.液泛线 (14)九、设计一览表 (16)十、参考文献 (17)第一部分概述一、设计题目：筛板式精馏塔设计二、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20000吨/年，组成为0.50（苯的质量分数），要求塔顶馏出液的组成为0.99，塔底釜液的组成为0.02。
三、设计条件操作压力进料热状况回流比单板压降厂址表压泡点进料自选 0.7kPa 齐齐哈尔地区试根据上述工艺条件作出筛板的设计计算。
四、工艺流程图原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。
操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。
并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。
为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。
产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。
且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。
以测量物流的各项参数。
第二部分工艺设计计算一、设计方案的确定本设计任务书为分离苯-甲苯混合物。
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入精馏塔内，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的2倍、二、苯-甲苯的物性参数表三、精馏塔的物料衡算1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数苯的摩尔质量 A M =78.11Kg/mol甲苯的摩尔质量 B M =92.14Kg/molF X =14.92/50.011.78/50.011.78/50.0+=0.54D X =14.92/01.011.78/99.011.78/99.0+=0.99 W X =14.92/98.011.78/02.011.78/02.0+=0.024 2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量F M =0.54⨯78.11+(1-0.54)⨯92.14=84.56Kg/molD M =0.99⨯78.11+(1-0.99)⨯92.14=78.25Kg/molW M =0.024⨯78.11+(1-0.024)⨯92.14=91.79Kg/mol3.物料衡算原料处理量F =56.842778=32.85Kmol/h 总物料衡算 32.85=D+W苯物料衡算 32.85⨯0.54=0.99⨯D+0.024⨯W联立解得 D=17.49Kmol/h ，W=15.35Kmol/h三、塔板数的确定1.理论板层数T N 的求取苯-甲苯属理论物系，可采用图解法求理论板层数。
①由手册查得苯-甲苯物系的气液平衡数据，绘出x-y 图 见附图5或用逐板计算法 见草稿附图7 苯和甲苯的气液平衡相图x0 0.058 0.155 0.256 0.376 0.508 0.659 0.83 1 y 0 0.128 0.304 0.453 0.596 0.72 0.83 0.943 1②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。
在图中对角线上，自点e （0.42，0.42）做垂线，ef 即为进料线（q 线），该线与平衡线的交点坐标为：q y =0.0.745 q x =0.99故最小回流比为：min R =2.154.0745.0745.099.0=--=--q q qd x y y x 取操作回流比为：4.22.122min =⨯==R R③求精馏塔的气、液相负荷976.4149.174.2=⨯=⨯=D R L Kmol/h466.5949.17)14.2()1(=⨯+=⨯+=D R V Kmol/h826.7485.32976.41'=+=+=F L L Kmol/h466.59'==V V Kmol/h④求操作线方程精馏段操作线方程 29.0706.099.0466.5949.17466.59976.410+=⨯+=+=x x x V D x V L y⑤图解法求理论板层数采用图解法求理论板层数，求解结果为：总理论板层数()包括再沸器13N T =，进料板位置7N F =2.实际板层数的求取精馏段实际板层数：1473.131.507≈==精N 提馏段实际板层数：0180.91.505≈==提N 四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算以精馏段为例进行计算。
1.操作压力计算塔顶操作压力 1.1117.0143.101=⨯+=D p kPa每层塔板压降 7.0=∆p kPa进料板压力 3.101=F p kPa精馏段平均压力 2.1062/)1.1113.101(=+=m p kPa2.操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算过程略。
计算结果如下:塔顶温度C D ︒=21.80T 进料板温度C F ︒=11.90T3.平均摩尔质量计算⑴塔顶摩尔质量计算：由查平均曲线，得,9961.01==y x D 99.01=x kmol kg M VDm /16.7813.92)9961.01(11.789961.0=⨯-+⨯= kmol kg M LDm /25.7813.92)99.01(11.7899.0'=⨯-+⨯=⑵进料板平均摩尔质量计算 由图解理论板，得 75.0=F x 查平衡曲线，得 54.0=F xkmol /kg 86.603.19257.0111.7875.0=⨯-+⨯=）（VFm M kmol /kg 56.8413.92)54.01(11.7854.0=⨯-+⨯=LFm M⑶提馏段平均摩尔质量kmol /kg 51.692/)86.6016.78(=+=Vm M kmol /kg 405.812/)56.8425.78(=+=Lm M4.平均密度计算⑴气相平均密度计算由理想气体状态方程计算，即 478.2)15.27356.81(314.851.692.106Vm =+⨯⨯=⨯=m Vm m RT M p ρ3m /kg ⑵液相平均密度计算液相平均密度依下式计算： i i Lm a ρρ/1∑=①塔顶液相平均密度计算：由C D ︒=1.82T ，查手册得 33m /kg 9.807m /kg 7.812==B A ρρ， 3m /kg 0.8139.80739/0.007.812/9961.01=+=LDm ρ ②进料板液相平均密度计算 由C F ︒=11.90T ，查手册得 33m /kg 8.790m /kg 1.793==B A ρρ，进料板液相的质量分数计算 3m /kg 6.7918.790/644.01.793/356.01356.013.92605.011.78395.011.78395.0=+==⨯+⨯⨯=LFm A a ρ③精馏段液相平均密度为 3m /kg 48.8022/)6.79101.813(=+=Lm ρ5.液相平均表面张力计算液相平均表面张力依下式计算，即i i Lm x σσ⨯∑=⑴塔顶液相平均表面张力计算由C D ︒=21.80T ，查手册得 m /2mN 4.21m /mN 24.21==B A σσ，m /mN 24.2124.210039.024.219961.0=⨯+⨯=LDm σ⑵进料板液相平均表面张力计算由C F ︒=11.90T ，查手册得 m /mN 59.20m /mN 06.20==B A σσ，m /mN 325.2059.205.006.205.0=⨯+⨯=LFm σ精馏段液相平均表面张力为：m /mN 783.202/)325.2024.21(=+=Lm σ6.液相平均粘度计算液相平均粘度依下式计算：i i Lm x μμlg lg ∑=⑴塔顶液相平均粘度计算由C D ︒=21.80T ，查手册得 s mPa 306.0s mPa 302.0∙=∙=B A μμ，lg(0.306)0.017lg(0.302)983.0lg LD m ⨯+⨯=μ解得 s mPa 302.0LDm ∙=μ⑵进料板液相平均粘度计算由C F ︒=11.90T ，查手册得 s mPa 265.0s mPa 256.0∙=∙=B A μμ，)265.0(lg 605.0)256.0(lg 395.0lg ⨯+⨯=LFm μ解得 s 065mPa 2.0LFm ∙=μ精馏段液相平均粘度为 s mPa 281.02/)2065.0302.0(∙=+=Lm μ 五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算1.塔径的计算精馏段的气、液相体积流率为：s /m 463.0478.2360051.69466.593600V 3s =⨯⨯==Vm Vm VM ρ s /m 00118.048.8023600405.81976.4136003=⨯⨯==Lm Lm s LM L ρ 由VV L C u ρρρ-=max ，式中C 由式（5-5）计算，其中的20C 由附图1史密斯关联图查取，图的横坐标为： 0459.0)478.248.802(3600463.0360000118.0)(2/12/1=⨯⨯⨯=⨯V L h h V L ρρ 取板间距m 06.0,40.0==L T h H 板上液层高度，则m 34.006.04.0=-=-L L h H查图5-1得20C =0.070 0755.0)20783.20(075.0)20(2.02.020=⨯===LC C σ s /m 356.1478.2478.248.802075.0max =-⨯=u 按标准塔径圆整后为 mm 800D =塔截面积为 22T m 503.08.04A =⨯=π 实际空塔气速为 s /m 921.0==Ts A V u 2.精馏塔的有效高度的计算精馏段有效高度为 2.54.0)114(H )1(Z T =⨯-=-=精精N提馏段有效高度为 6.34.0)110()1(Z =⨯-=-=T H N 提提在进料板上方开一人孔，其高度为0.7m ，故精馏塔的有效高度为m 5.97.06.32.5.80Z Z Z =++=++=提精六、塔板主要工艺尺寸的计算1.溢流装置计算筛板式塔的溢流装置包括溢流堰，降液管和受液盘等几部分。