化工原理课程设计 (3)
化工原理课程设计任务书
化工原理课程设计任务书(1)(一)设计题目在抗生素类药物生产过程中,需要用甲醇溶媒洗涤晶体,洗涤过滤后产生废甲醇溶媒,其组成为含甲醇46%、水54%（质量分数），另含有少量的药物固体微粒。
为使废甲醇溶媒重复利用，拟建立一套填料精馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏，得到含水量≤0.3%（质量分数）的甲醇溶媒。
设计要求废甲醇溶媒的处理量为吨/年，塔底废水中甲醇含量≤0.5%（质量分数）。
(二)操作条件1)操作压力常压2)进料热状态自选3)回流比自选4)塔底加热蒸气压力0.3Mpa（表压）(三)填料类型因废甲醇溶媒中含有少量的药物固体微粒，应选用金属散装填料，以便于定期拆卸和清洗。
填料类型和规格自选。
(四)工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
(五)厂址厂址为武汉地区。
(六)设计内容1、设计说明书的内容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)填料层压降的计算；6)液体分布器简要设计；7)精馏塔接管尺寸计算；8)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求：1)绘制生产工艺流程图（A2号图纸）；2)绘制精馏塔装配图（A1号图纸）。
（一） 设计题目丙酮吸收填料塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用25℃的清水吸收空气中的丙酮。
已知入口空气中含丙酮量为50g ∙m -3（标态），干空气温度为35℃，压力为101.3kPa ，相对湿度为70%。
要求丙酮回收率99%。
（二） 设计操作条件（1）生产能力 处理气体量 m 3/h （按进料量计）（2）常压。
（三） 设计内容（1）吸收塔的物料衡算；（2）吸收塔的工艺尺寸计算；（3）填料层压降的计算；（4）液体分布器简要设计；（5）吸收塔接管尺寸计算；（6）绘制生产工艺流程图（A2号图纸）；（7）绘制吸收塔装配图（A1号图纸）；（8）绘制液体分布器施工图（可根据实际情况选作）；（9）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
化工原理课程设计
辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：化工原理学院、系：化学工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：成绩：2014年7月7日化工原理课程设计目 录1.序 (3)1.1化工原理课程设计的目的和要求 ............................................................................... 3 1.2设计概述 .. (4)2.设计计算 (5)2.1物料衡算 ....................................................................................................................... 5 2.2计算塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算 . (6)2.2.1确定操作压力 ..................................................................................................... 6 2.2.2计算塔顶温度（露点温度） ............................................................................. 6 2.2.3计算塔底温度（泡点温度） ............................................................................. 7 2.2.4计算平均相对挥发度 ......................................................................................... 7 2.2.5计算最小回流比Rmin ....................................................................................... 7 2.3计算最佳操作回流比与塔板层数 ............................................................................... 8 2.4塔板结构计算：（设计塔顶第一块板） .. (16)2.4.1计算塔顶实际的汽液相体积流量 ................................................................... 16 2.4.2选取塔板间距T H ............................................................................................. 17 2.4.3计算液汽动能参数C ....................................................................................... 17 2.4.4计算液泛速度F U )(max U ................................................................................. 17 2.4.5空塔气速 ........................................................................................................... 18 2.4.6选取溢流方式及堰长同塔径的比值Dl w /: (18)2.4.7计算塔径 ........................................................................................................... 18 2.4.8计算塔径圆整后的实际气速： ....................................................................... 18 2.4.9在D=1.6m 时，塔板结构尺寸 ........................................................................ 19 2.5溢流堰高度wh 及堰上液层高度owh 的确定 (19)2.6板面筛孔布置的设计 (19)2.6.1选取筛孔直径d o=5mm (19)2.6.2计算开孔区面积a A (20)2.6.3开孔率 (20)2.6.4开孔面积 (20)2.6.5孔速 (20)2.7水力学性能参数计算及校核 (20)2.7.1液沫夹带分率的检验 (20)2.7.2塔板压降 (21)2.7.3液面落差的校验 (21)2.7.4塔板漏液状况的校验 (21)2.7.5降液管液泛情况的校验 (22)2.7.6液体在降液管内停留时间的校验 (22)2.8塔板负荷性能图及操作性能评价 (23)2.8.1负荷性能图 (23)2.8.2操作性能的评定 (25)2.9筛板设计计算的主要结果 (26)3.参考文献 (27)4.双组分连续精馏的流程图 (28)5.结束语 (29)1.序1.1化工原理课程设计的目的和要求课程设计是《化工原理》课程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选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
化工原理课程设计
化工原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法，包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等，培养学生分析和解决化工问题的能力。
1.掌握流体的密度、粘度、热导率等物理性质。
2.理解流体力学的基本方程，包括连续方程、动量方程和能量方程。
3.掌握流体流动和压力降的基本理论，包括层流和湍流、管道流动和开放流动等。
4.理解气液平衡的基本原理，包括相图、相律和相变换等。
5.掌握传质过程的基本方法，包括扩散、对流传质和膜传质等。
6.能够运用流体力学基本方程分析流体流动问题。
7.能够计算流体流动和压力降的基本参数，如流速、压力降等。
8.能够分析气液平衡问题，确定相态和相组成。
9.能够运用传质过程的基本方法分析和解决化工问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
3.培养学生团队协作和自主学习的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等。
1.流体的物理性质：包括密度、粘度、热导率等，通过实例讲解其测量方法和应用。
2.流体力学基本方程：讲解连续方程、动量方程和能量方程，并通过实例分析其应用。
3.流动和压力降：讲解层流和湍流的特性，分析管道流动和开放流动的压力降计算方法。
4.气液平衡：讲解相图、相律和相变换的基本原理，并通过实例分析气液平衡问题。
5.传质过程：讲解扩散、对流传质和膜传质的基本方法，并通过实例分析传质问题的解决方法。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等基本概念和理论。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生主动思考和分析化工问题，提高学生的分析和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际化工案例，使学生更好地理解和应用化工原理，培养学生的实际操作能力。
化工原理课程设计第三版课程设计
化工原理课程设计第三版课程设计1. 概述本次课程设计旨在通过实际操作和分析，让学生深入了解化工原理的核心概念和应用技能。
在设计中，学生们将探索化工分离过程的原理、工艺流程设计以及设备的选择和优化等方面的知识。
2. 实验目的本课程设计旨在培养学生以下方面的能力：1.理解化工分离过程的基本原理和特点；2.掌握工艺流程设计和设备选择与优化的方法；3.培养实际操作和分析的能力，并通过设计和分析来掌握化工原理的应用技能。
3. 实验设备•微型蒸馏装置•真空干燥器•震荡器•多层螺旋板塔•分离漏斗•等温滴定计•气相色谱分析仪4. 实验内容4.1 实验1：蒸馏分离乙醇和水4.1.1 实验目的通过蒸馏操作分离出乙醇和水，并对蒸馏过程进行分析和优化，掌握蒸馏分离的基本原理和操作技能。
4.1.2 实验步骤1.分别称取50mL乙醇和水混合溶液，加入微型蒸馏装置中；2.开启蒸馏设备，调整冷却水温度和采样速率；3.收集蒸馏出的乙醇和水，分别测定其含量和纯度，记录数据；4.对蒸馏过程进行分析和优化，根据实验数据推算出最优的蒸馏条件。
4.1.3 实验结果在此处列出实验数据及分析结果。
4.2 实验2：干燥和筛分分离颗粒4.2.1 实验目的通过干燥和筛分操作分离出颗粒，并对操作过程进行分析和优化，掌握干燥和筛分的基本原理和操作技能。
4.2.2 实验步骤1.将颗粒放入真空干燥器内，开启干燥器并设定温度和干燥时间；2.在震荡器内加入干燥后的颗粒，进行筛分操作；3.对干燥和筛分过程进行分析和优化，根据实验数据推算出最优的操作条件。
4.2.3 实验结果在此处列出实验数据及分析结果。
4.3 实验3：多层螺旋板塔分离气体混合物4.3.1 实验目的通过在多层螺旋板塔内对气体混合物进行分离操作，分析其分离机理和选择最优的工艺条件。
4.3.2 实验步骤1.将混合气体通过多层螺旋板塔，进行分离处理；2.对分离后的气体进行收集和测量，记录数据；3.对分离过程进行分析和优化，选择最优的工艺条件。
化工原理课程设计
化工原理课程设计题目：姓名：班级：学号：指导老师：设计时间：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。
目录一、化工原理课程设计任书 (3)二、设计计算 (3)1.设计方案的确定 (3)2.精馏塔的物料衡算 (3)3.塔板数的确定 (4)4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)6.塔板主要工艺尺寸的计算 (11)7.筛板的流体力学验算 (13)8.塔板负荷性能图 (15)9.接管尺寸确定 (30)二、个人总结 (32)三、参考书目 (33)（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： 7万吨／年进料组成： 37％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≥95％塔底产品组成苯≤6%2、操作条件平均操作压力： kPa平均操作温度：94℃回流比：自选单板压降： <= kPa工时：年开工时数7200小时化工原理课程设计三、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。
化工原理课程设计完整版
化工原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法，了解化工生产的基本过程和设备，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解化工原理的基本概念和原理；（2）熟悉化工生产的基本过程和设备；（3）掌握化工计算方法和技能。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题；（2）具备化工过程设计和优化能力；（3）学会使用化工设备和仪器进行实验和调试。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和沟通能力；（2）增强学生对化工行业的认识和兴趣；（3）培养学生对科学研究的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.化工原理基本概念和原理：包括溶液、蒸馏、吸收、萃取、离子交换等基本操作原理和方法。
2.化工生产过程和设备：包括反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等的基本结构和原理。
3.化工计算方法：包括物料平衡、热量平衡、质量平衡等计算方法。
具体教学大纲安排如下：第1-2周：化工原理基本概念和原理；第3-4周：化工生产过程和设备；第5-6周：化工计算方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生理解和掌握；2.案例分析法：分析实际案例，让学生学会运用化工原理解决实际问题；3.实验法：进行实验操作，培养学生的实践能力和实验技能；4.小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：《化工原理》；2.参考书：相关化工原理的教材和学术著作；3.多媒体资料：教学PPT、视频、动画等；4.实验设备：反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等。
以上教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估，考察学生的学习态度和理解能力。
化工原理课程设计三效逆流蒸发器
培养工程实践能力
课程设计能够培养学生的工程实 践能力，包括问题分析、方案设 计、实验验证等方面的能力。
为后续课程打下基
础
化工原理课程设计为后续的专业 课程提供了必要的基础知识和实 践经验。
三效逆流蒸发器应用前景
高效节能
01
三效逆流蒸发器采用先进的逆流操作原理，具有高效节能的特
点，符合当前节能环保的要求。
未来发展趋势预测
随着化工行业的不断发展，对于高效、节能、环保的蒸发设备的需求将不 断增加。
三效逆流蒸发器作为一种先进的蒸发设备，将在未来得到更广泛的应用和 推广。
未来三效逆流蒸发器的发展将更加注重设备的性能提升、智能化和自动化 等方面的研究和应用。
THANKS
感谢观看
化工原理课程的地位
化工原理是化学工程与工艺专业的一门重要基础 课程，主要研究化工过程中的基本原理和规律。
3
蒸发器在化工过程中的应用
蒸发器是化工过程中常用的设备之一，用于将溶 液中的溶剂蒸发分离出来，得到纯净的溶质或浓 缩溶液。
化工原理课程设计意义
理论与实践结合
通过课程设计，将化工原理的理 论知识与实际应用相结合，加深 对理论知识的理解。
掌握了化工原理课程中的基本理论和方法，并将 其应用于实际工程问题中。
存在问题分析及改进建议
01
在设备设计方面，还需要进一步优化结构，提高设 备的稳定性和可靠性。
02
在工艺流程方面，需要进一步完善操作参数和控制 策略，以提高设备的运行效率和安全性。
03
在实验验证方面，需要加强对实验数据的分析和处 理，以更好地指导设备的设计和改进。
广泛应用
02
三效逆流蒸发器可应用于化工、制药、食品、环保等多个领域
化工原理课程设计柴诚敬
化工原理课程设计 柴诚敬一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理的基本概念，如流体力学、热力学、传质与传热等；2. 学会运用化学工程的基本原理分析典型化工过程中的现象与问题；3. 掌握化工流程设计的基本方法和步骤，能结合实际案例进行流程分析与优化。
技能目标：1. 能够运用数学工具解决化工过程中的计算问题，如物料平衡、能量平衡等；2. 培养学生运用实验、图表、模拟等方法对化工过程进行研究和评价的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的兴趣和热爱，激发学习积极性；2. 增强学生的环保意识，使其认识到化工过程对环境的影响及责任感；3. 培养学生严谨、求实的科学态度，提高其创新意识和实践能力。
本课程针对高年级学生，结合化工原理课程性质，注重理论与实践相结合，旨在培养学生运用基本原理解决实际问题的能力。
教学要求以学生为中心，注重启发式教学，激发学生的主动性和创造性。
课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够全面掌握化工原理知识，为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括：1. 化工流体力学基础：流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态等；参考教材第二章：流体力学基础。
2. 热力学原理及应用：热力学第一定律、第二定律，以及理想气体、实际气体的热力学性质；参考教材第三章：热力学原理及其在化工中的应用。
3. 传质与传热过程：质量传递、热量传递的基本原理，以及相应的传递速率计算；参考教材第四章：传质与传热。
4. 化工过程模拟与优化：介绍化工过程模拟的基本方法，如流程模拟、动态模拟等，以及优化策略；参考教材第五章：化工过程模拟与优化。
5. 典型化工单元操作：分析各类单元操作的基本原理及设备选型，如反应器、塔器、换热器等；参考教材第六章：典型化工单元操作。
教学大纲安排如下：第一周：化工流体力学基础；第二周：热力学原理及应用；第三周：传质与传热过程；第四周：化工过程模拟与优化；第五周：典型化工单元操作。
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化工原理课程设计(3)文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]化工原理课程设计题目：姓名：班级：学号：指导老师：设计时间：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。
目录一、化工原理课程设计任书 (3)二、设计计算 (3)1.设计方案的确定 (3)2.精馏塔的物料衡算 (3)3.塔板数的确定 (4)4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)6.塔板主要工艺尺寸的计算 (11)7.筛板的流体力学验算 (13)8.塔板负荷性能图 (15)9.接管尺寸确定 (30)二、个人总结 (32)三、参考书目 (33)（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： 7万吨／年进料组成： 37％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≥95％塔底产品组成苯≤6%2、操作条件平均操作压力： kPa平均操作温度：94℃回流比：自选单板压降： <= kPa工时：年开工时数7200小时化工原理课程设计三、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。
对选定的工艺流程，主要设备的形式进行简要的论述。
2、主要设备工艺尺寸设计计算（1）收集基础数据（2）工艺流程的选择（3）做全塔的物料衡算（4）确定操作条件（5）确定回流比（6）理论板数与实际板数（7）确定冷凝器与再沸器的热负荷（8）初估冷凝器与再沸器的传热面积（9）塔径计算及板间距确定（10）堰及降液管的设计（11）塔板布置及筛板塔的主要结构参数（12）塔的水力学计算（13）塔板的负荷性能图（14）塔盘结构（15）塔高（16）精馏塔接管尺寸计算3、典型辅助设备选型与计算（略）包括典型辅助设备（换热器及流体输送机械）的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4、设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图6、设计评述四、参考资料《化工原理课程设计》天津大学化工原理教研室，柴诚敬刘国维李阿娜编；《化工原理》（第三版）化学工业出版社，谭天恩窦梅周明华等编；《化工容器及设备简明设计手册》化学工业出版社，贺匡国编；《化学工程手册》上卷化学工业出版社，化工部第六设计院编；《常用化工单元设备的设计》华东理工出版社。
二、设计计算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2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表1 苯和甲苯的物理性质项目分子式分子量M沸点（℃）临界温度tC（℃）临界压强PC（kPa）苯A 甲苯BC6H6C6H5—CH3表2 苯和甲苯的饱和蒸汽压温度C0859095100105AP,kPaBP，kPa表3 常温下苯—甲苯气液平衡数据（[2]：8P例1—1附表2）温度C0859095100105液相中苯的摩尔0分率汽相中苯的摩尔分率表4 纯组分的表面张力([1]：378P附录图7)温度8090100110120苯，mN/m甲苯，Mn/m20表5 组分的液相密度([1]：382P附录图8)温度(℃)8090100110120苯,kg/3m甲苯,kg/3m 814809805801791791778780763768表6 液体粘度μL（[1]：365P）温度(℃)8090100110120苯（a）甲苯（a）表7常压下苯——甲苯的气液平衡数据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0.37/78.110.4090.37/78.110.63/92.13F x ==+ （2）原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量0.40978.110.59192.1386.39F M kg kmol =⨯+⨯=（3）物料衡算 原料处理量70000000121.5486.39*7200F kmol h ==总物料衡算 =D ＋W 苯物料衡算 ×＝＋ W 联立解得 D ＝ kmol ／h W= kmol ／h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N T 的求取苯一甲苯属理想物系，可采用图解法求理论板层数。
①由手册查得苯一甲苯物系的气液平衡数据，绘出x ～y 图，见下图②求最小回流比及操作回流比。
采用作图法求最小回流比。
在上图中对角线上，自点e （,）作垂线ef 即为进料线(q 线)，该线与平衡线的交点坐标为q y ＝ , q x ＝故最小回流比为min 0.9570.5671.460.5670.346q q D qx y R y x --===--取操作回流比为min 2 2.92R R == ③求精馏塔的气、液相负荷2.9242.99125.53L R D =⨯=⨯=kmol h'(1)(1)(2.921)42.99168.52/V R D q F kmol h =+--=+⨯= (泡点进料：q=1)④求操作线方程 精馏段操作线方程为 提馏段操作线方程为 （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= 相平衡方程 2.4751(1)1 1.475x xy x xαα==+-+1D y x = = 1111111(1) 2.475(1)y y x y y y y ==+α-+-=320.7450.24420.850y x =+= 3333(1)y x y y ==+2.475-因为6x ＜f x 精馏段理论板 n=5555''5''0.042(1)y x y y ==+2.475-<w x 所以提留段理论板 n=4全塔效率的计算（查表得各组分黏度1μ=，2μ=） 捷算法求理论板数min 11/ln {ln[()()]}19.89818.8981W D m D Wx x N x x α-=-=-=- 由公式 0.5458270.5914220.002743/Y X X =-+ 代入 Y= 由min0.3165,102N N N N -==+精馏段实际板层数5/=≈, 提馏段实际板层数4/=≈8进料板在第11块板4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（1）操作压力计算塔顶操作压力P＝ kPaD塔底操作压力P= kPaw每层塔板压降△P＝ kPa进料板压力P＝＋×10＝F精馏段平均压力P m ＝（＋）／2＝ kPa提馏段平均压力P m =（+）/2 = kPa（2）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、甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程计算，计算过程略。
计算结果如下：塔顶温度t＝℃w进料板温度t＝℃F塔底温度t=℃w精馏段平均温度t=（＋）/2 = ℃m提馏段平均温度t=（+）/2 =℃m（3）平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算由x D=y 1=,代入相平衡方程得x 1=,0.90178.11(10.901)92.1379.50L Dm M kg kmol =⨯+-⨯=,0.95778.11(10.957)92.1378.71V Dm M kg kmol =⨯+-⨯=进料板平均摩尔质量计算由上面理论板的算法，得F y ＝， F x ＝,,0.63278.11(10.368)92.1383.27V F m M kg kmol =⨯+-⨯=,0.40978.11(10.409)92.1390.08L Fm M kg kmol =⨯+-⨯=塔底平均摩尔质量计算 由xw=,由相平衡方程，得yw=,0.07078.11(10.070)92.1390.59L wm M kg kmol =⨯+-⨯=精馏段平均摩尔质量,78.7183.2780.992V m M kg kmol kg kmol +==提馏段平均摩尔质量 （4）平均密度计算 ①气相平均密度计算由理想气体状态方程计算，精馏段的平均气相密度即,3 ,97.780.972.638.314(273.1588.45)m v mv mmP Mkg mRTρ⨯===⨯+提馏段的平均气相密度②液相平均密度计算液相平均密度依下式计算，即塔顶液相平均密度的计算由t D＝℃，查手册得33812.7,806.7A Bkg m kg mρρ==塔顶液相的质量分率0.95778.110.8850.95778.1192.130.043Aα⨯==⨯+⨯,,10.885812.70.115807.6,813.01L Dm L Dmkg kmol ρρ=+=进料板液相平均密度的计算由tF＝，查手册得33799.1,796.0A Bkg m kg mρρ==进料板液相的质量分率0.40978.110.370.40978.1192.130.591A α⨯==⨯+⨯塔底液相平均密度的计算 由t w ＝℃，查手册得33786.13,785.2A B kg m kg m ρρ== 塔底液相的质量分率 0.0778.110.060.0778.1192.130.93A α⨯==⨯+⨯,,10.06/786.130.94/785.2,783.4L wm L wm kg kmol ρρ=+=精馏段液相平均密度为 ,813.01781.25797.132L m kg kmol ρ+==提馏段液相平均密度为 ',781.25785.54783.42L m kg kmol ρ+==(5) 液体平均表面张力计算 液相平均表面张力依下式计算，即塔顶液相平均表面张力的计算 由 tD ＝℃，查手册得σA=m σB= mN/m σLDm=×+×= mN/m进料板液相平均表面张力的计算由t F＝℃，查手册得σA= m N/m σB= m N/mσLFm=×+×= mN/m塔底液相平均表面张力的计算由 tD＝℃，查手册得σA= mN/m σB= mN/mσLwm=×+×=m精馏段液相平均表面张力为σLm=（+）/2= mN/m提馏段液相平均表面张力为σ‘Lm=（+）/2= mN/m(6) 液体平均粘度计算液相平均粘度依下式计算，即lgμLm=Σxi lgμi塔顶液相平均粘度的计算由tD＝℃，查手册得μA= mPa·s μB= mPa·slgμLDm=×lg+ ×lg解出μLDm= mPa·s进料板液相平均粘度的计算由tF＝℃，查手册得μA= mPa·s μB= mPa·slg μLFm=×lg+ ×lg解出μLFm= mPa·s塔底液相平均粘度的计算由tw＝℃，查手册得μA= mPa·s μB= mPa·slgμLwm=×lg+ ×lg解出μLwm= mPa·s精馏段液相平均粘度为μLm=+/2= mPa·s提馏段液相平均粘度为μ‘Lm=+/2= mPa·s（7）气液负荷计算精馏段：提馏段：5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算(1) 塔径的计算的选定很重要，它与塔高、塔径、物系性质、分离效率、塔的操塔板间距HT作弹性，以及塔的安装、检修等都有关。