课程设计--甲苯-乙苯精馏塔设计
课程设计--甲苯-乙苯精馏塔设计
《食品工程原理》课程设计设计题目甲苯-乙苯精馏塔设计目录1、概述 (4)1.1设计题目 (4)1.2 设计目的 (4)1.3设计条件及主要物性参数表 (4)1.4设计内容 (4)1.5设计方案选定 (5)2、精馏塔的物料衡算 (5)2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (5)2.2物料衡算 (6)3、塔板数的确定 (6)3.1.理论板层数NT 的求取 (6)3.2图解法求理论板层数 (8)3.3实际塔板数N p的求取 (8)4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)4．1 操作压力计算 (9)4.2操作温度计算 (9)4.3平均摩尔质量的计算 (9)4.4 平均密度计算 (9)4.5 液体平均表面张力的计算 (11)5、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (12)5.1 塔径的计算 (12)5.2 精馏塔有效高度的计算 (13)6、塔板主要工艺尺寸的计算 (13)6.1 精馏段溢流装置的计算： (13)6.2塔板布置 (14)7.塔板流动性能的校核 (14)7.1液沫夹带的校核 (14)7.2塔板压降 (15)7.3 降液管液泛校核 (15)8、塔板负荷性能图 (16)8.1精馏段塔板负荷性能图 (16)9、板式塔的结构与附属设备的计算和选型 (19)9.1塔体的空间 (19)9.2精馏塔的附属设备 (19)10、所设计筛板与塔结构的主要结果汇总于下表 (19)11、主要接管尺寸的选取 (20)11.1进料管 (20)11.2回流管 (20)11.3釜液出口管 (21)11.4塔顶蒸汽管 (21)11.5加热蒸汽管 (21)12、设计中的符号说明 (21)13、参考文献 (24)14、结束语 (24)1、概述1.1设计题目甲苯—乙苯精馏装置设计1.2 设计目的1.2.1 通过甲苯-乙苯精馏装置设计，熟悉蒸馏装置的原理1.2.2加强对“食品科学与工程”及其化工原理知识的综合应用能力。
1.2.2提高自己分析与解决工程的实际问题的能力。
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。
化工原理课程设计甲苯与乙苯
进料热状态以进料热状况参数q表达。进料状态有5种，可用进料状态参数q值来表示。进料为过冷液体：q＞1；饱和液体（泡点）：q＝1；气、液混合物：0＜q＜1；饱和蒸气（露点）：q＝0；过热蒸气：q＜0。q值增加，冷凝器负荷降低而再沸器负荷增加，由此而导致的操作费用的变化与塔顶出料量D和进料量F的比值D/F有关；对于低温精馏，不论D/F值如何，采用较高的q值为经济；对于高温精馏，当D/F值大时宜采用较小的q值，当D/F值小时宜采用q值较大的气液混合物。本设计中已制定为冷进料。
适宜回流比应通过经济核算决定，即操作费用和设备折旧费之和为最低时的回流比为适宜回流比。
（1）先求出最小回流比Rmin，取操作回流比为最小回流比的1.1～2倍，即R＝（1.1～2）Rmin；
（2）在一定的范围内，选5种以上不同的回流比，计算出对应的理论塔板数，作出回流比与理论塔板数的曲线。当R=Rmin时，塔板数为∞；R＞Rmin后，塔板数从无限多减至有限数；R继续增大，塔板数虽然可以减少，但减少速率变得缓慢。因此可在斜线部分区域选择一适宜回流比。
(3)保证安全生产
例如酒精属易燃物料，不能让其蒸汽弥漫车间，也不能使用容易发生火花的设备。又如，塔是指定在常压下操作的，塔内压力过大或塔骤冷而产生真空，都会使塔受到破坏，因而需要安全装置。
以上三项原则在生产中都是同样重要的。但在化工原理课程设计中，对第一个原则应作较多的考虑，对第二个原则只作定性的考虑，而对第三个原则只要求作一般的考虑。
平衡线方程：
最小回流比可按ae线的斜率： （3-6）
故Rmin=1.4375
R=1.8Rmin=2.5875
精馏段操作线方程： （3-7）
提馏段操作线方程： (3-8)
平衡线方程可写为：
化工原理课程设计苯-甲苯精馏塔
化工原理课程设计苯-甲苯精馏塔本次化工原理课程设计历时两周，是学習化工原理以来第一次独立的工业设计。
化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形；理解计算机辅助设计过程，利用编程使计算效率提高。
在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。
在短短的两周里，从开始的一头雾水，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。
我们从中也明白了学无止境的道理，在我们所搜寻至的很多参考书中，很多的科学知识就是我们从来没碰触至的，我们对事物的介绍还仅限于皮毛，所学的知识结构还很不健全，我们对设计对象的认知还仅限于书本上，对实际当中事物的方方面面包含经济成本方面上考量的还很比较。
在实际计算过程中，我还发现由于没有及时将所得结果总结，以致在后面的计算中不停地来回翻查数据，这会浪费了大量时间。
由此，我在每章节后及时地列出数据表，方便自己计算也方便读者查找。
在一些应用问题上，我直接套用了书上的公式或过程，并没有彻底了解各个公式的出处及用途，对于一些工业数据的选取，也只是根据范围自己选择的，并不一定符合现实应用。
因此，一些计算数据有时并不是十分准确的，只是拥有一个正确的范围及趋势，而并没有更细地追究下去，因而可能存在一定的误差，影响后面具体设备的选型。
如果有更充分的'时间，我想可以进一步再完善一下的。
通过本次课程设计的训练，使我对自己的专业存有了更加感性和理性的重新认识，这对我们的稳步学習就是一个较好的指导方向，我们介绍了工程设计的基本内容，掌控了化工设计的主要程序和方法，进一步增强了分析和化解工程实际问题的能力。
精馏塔课程设计--苯-甲苯板式精馏塔的工艺设计
第一章绪论1.1精馏的特点与分类精馏是分离液体混合物的典型单元操作。
它是通过加热造成气液两相物系，利利用物系中各组分挥发度的不同的特性来实现分离的。
按精馏方式分为简单精馏、平衡精馏、精馏和特殊精馏。
1.1.1蒸馏分离具有以下特点（1）通过蒸馏分离，可以直接获得所需要的产品。
（2）适用范围广，可分离液态、气态或固态混合物。
（3）蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离。
（4）蒸馏操作耗能较大，节能是个值得重视的问题。
1.1.2平衡蒸馏将混合液在压力p1下加热，然后通过减压阀使压力降低至p2后进入分离器。
过热液体混合物在分离器中部分汽化，将平衡的气、液两相分别从分离器的顶部、底部引出，即实现了混合液的初步分离。
1.1.3简单蒸馏原料液在蒸馏釜中通过间接加热使之部分汽化，产生的蒸气进入冷凝器中冷凝，冷凝液作为馏出液产品排入接受器中。
在一批操作中，馏出液可分段收集，以得到不同组成的馏出液。
1.1.4连续精馏操作流程化工生产以连续精馏为主。
操作时，原料液连续地加入精馏塔内，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（称为釜残液）；部分液体被汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器被全部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为回流液体，其余部分作为塔顶产品（称为馏出液）采出。
1－精馏塔 2－全凝器3－储槽 4－冷却器5－回流液泵 6－再沸器 7－原料液预热器图1连续精馏装置示意图1.2精馏塔的踏板分类1.2.1塔板的结构形式1.泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，它由升气管与泡罩构成。
泡罩安装在升气管的顶部，分圆形和条形两种，以前者使用较广。
泡罩有φ80mm、φ100mm和φ150mm三种尺寸，可根据塔径大小选择。
泡罩下部周边开有很多齿缝，齿缝一般为三角形、矩形或梯形。
泡罩在塔板上为正三角形排列。
它的优点是操作弹性适中塔板不易堵塞。
缺点是生产能力与板效率较低结构复杂、造价高。
图2泡罩塔板（a)操作示意图 (b)塔板平面图 (c)圆形泡罩2.筛孔塔板筛孔塔板简称筛板，其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔，孔径一般为3～8mm。
苯甲苯精馏塔的课程设计说明书
《化工原理》课程设计设计题目苯-甲苯精馏塔的设计学生指导教师讲师年级专业系部课程设计任务书一、课题名称苯——甲苯混合液筛板精馏塔设计二、课题条件（原始数据）1、设计方案的选定原料：苯、甲苯原料苯含量：质量分率= 45.5%原料处理量：质量流量=20.5t/h产品要求：苯的质量分率：x D =98%，x W=1%2、操作条件常压精馏，泡点进料，塔顶全凝，泡点回流，塔底间接加热。
3、设备型式：筛板塔三、设计容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算（物料衡算、塔板数、工艺条件及物性数据、气液负荷等）3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径（2）塔板（降液管、溢流堰、塔板布置等）（3）塔高4、流体力学验算与操作负荷性能图5、辅助设备选型（冷凝器、再沸器、泵、管道等）6、结果汇总表7、设计总结8、参考文献9、塔的设计条件图（A2）10、工艺流程图（A3）四、图纸要求1、带控制点的工艺流程图（2＃图纸）；2、精馏塔条件图（1＃图纸）。
摘要：本设计对苯—甲苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。
2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：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精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。
3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。
4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。
本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。
关键词：苯—甲苯；分离过程；精馏塔目录目录 .......................................................................... 1 1 文献综述 .................................................................... 3 1.1概述 ....................................................................... 3 1.2方案的确定及基础数据 ....................................................... 3 2 塔物料衡算 .................................................................. 5 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ........................................... 5 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ....................................... 6 2.3物料衡算 ................................................................... 6 3 塔板数的确定 ................................................................ 6 3.1理论板层数T N 的求取 ........................................................ 6 3.2求精馏塔气液相负荷 ......................................................... 7 3.3操作线方程 ................................................................. 8 3.4逐板计算法求理论板层数 ..................................................... 8 3.5全塔效率T E 估算 (8)3.6际板数 ..................................................................... 9 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ......................................... 9 4.1操作压力计算 ............................................................... 9 4.2安托尼方程计算 ............................................................ 10 4.3平均摩尔质量计算 .......................................................... 10 4.4平均密度计算 .............................................................. 11 4.5液体平均表面力计算 ........................................................ 12 4.6液体平均粘度计算 .......................................................... 13 4.7气液负荷计算 .............................................................. 14 5 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 .................................................... 15 塔径的计算 .................................................................... 15 6 塔板主要工艺尺寸的计算 ...................................................... 16 6.1溢流装置计算 .. (16)6.2塔板布置 (18)6.3筛孔数n与开孔率 ： (19)7 筛板的流体力学验算 (19)7.1气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（精馏段） (19)7.2气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（提馏段） (21)8 塔板负荷性能图 (22)8.1精馏段： (22)8.2提馏段： (26)9 设备设计 (30)9.1塔顶全凝器的计算与选型 (30)9.2再沸器 (31)10 各种管尺寸确定 (31)10.1进料管 (31)10.2出料管 (31)d (32)10.3塔顶蒸汽管pd (32)10.4回流管Rd (32)10.5再沸返塔蒸汽管v11 塔高 (32)12.设计体会 (33)13.参考文献 (34)分离苯-甲苯混合液的筛板精馏塔1．文献综述1.1概述在常压操作的连续精馏塔分离苯-甲苯混合液，已知原料液的处理量为20.5t/h，组成为45.5%（苯的质量分率），要求塔顶馏出液的组成为98%（苯的质量分率）塔底釜的组成为1%。
苯和甲苯精馏塔课程设计
苯和甲苯精馏塔课程设计简介本文旨在介绍苯和甲苯精馏塔的设计方案。
苯和甲苯是工业上重要的有机化学物质，它们的精馏分离是工业上的常见操作。
本文将介绍苯和甲苯的物性参数、塔设计流程以及模拟计算过程。
物性参数苯的密度为 1.045g/cm³，沸点为80.1℃，甲苯的密度为0.867g/cm³，沸点为139.1℃。
对于本设计，需要知道苯和甲苯的汽液平衡常数和相对挥发度。
汽液平衡常数是指在一定温度下，液相和气相中物质浓度的比例关系，它是塔设计的关键参数。
相对挥发度则是指两种组分在液相中的蒸气压比值，是计算汽液平衡常数的必要参数。
塔设计流程苯和甲苯的精馏分离可以采用塔式设备，它是一种常见的分离设备。
塔设计的流程分为以下几个步骤：1. 确定进料组成和塔顶组成。
这是塔设计的基础，进料组成和塔顶组成决定了塔的操作条件和输出产品的质量。
2. 估算塔的理论板数。
理论板数是指在理想状态下，需要多少个塔板才能完成分离。
估算理论板数是塔设计的关键步骤，它涉及物性参数和操作条件。
3. 选择填料类型和填料高度。
填料是塔内部的一种结构，它能够增加液相和气相之间的接触面积，从而增加精馏效率。
填料的选择和高度决定了塔的性能。
4. 确定塔的尺寸。
塔的尺寸包括直径、高度和塔板间距等参数。
这些参数是根据填料类型、操作条件和理论板数等因素来确定的。
5. 进行塔的模拟计算。
模拟计算是为了验证前面步骤中的估算和选择是否正确。
模拟计算可以通过计算机程序或实验来进行。
模拟计算苯和甲苯的精馏塔设计需要进行模拟计算，以验证前面步骤中的估算和选择是否正确。
模拟计算可以通过计算机程序或实验来进行。
在计算机程序中，可以采用化工流程模拟软件来进行塔设计。
这些软件可以模拟塔的运行过程，包括传热、传质和反应等过程。
通过这些软件，可以得到塔的操作条件和输出结果。
在实验中，可以采用塔的模型进行实验。
塔的模型是一种缩小的实验装置，它可以模拟塔的运行过程。
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。
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课程设计--甲苯-乙苯精馏塔设计《食品工程原理》课程设计设计题目甲苯-乙苯精馏塔设计学生姓名黄晓擎学生学号************专业班级食品1091班指导教师叶盛权设计时间2011年12月29号目录1、概述 (4)1.1设计题目 (4)1.2 设计目的 (4)1.3设计条件及主要物性参数表 (4)1.4设计内容 (5)1.5设计方案选定 (5)2、精馏塔的物料衡算 (6)2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (6)2.2物料衡算 (6)3、塔板数的确定 (6)3.1.理论板层数NT 的求取 (6)3.2图解法求理论板层数 (9)3.3实际塔板数N p的求取 (9)4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)4．1 操作压力计算 (10)4.2操作温度计算 (10)4.3平均摩尔质量的计算 (10)4.4 平均密度计算 (10)4.5 液体平均表面张力的计算 (12)5、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (13)5.1 塔径的计算 (13)5.2 精馏塔有效高度的计算 (14)6、塔板主要工艺尺寸的计算 (14)6.1 精馏段溢流装置的计算： (14)6.2塔板布置 (15)7.塔板流动性能的校核 (15)7.1液沫夹带的校核 (15)7.2塔板压降 (16)7.3 降液管液泛校核 (16)8、塔板负荷性能图 (17)8.1精馏段塔板负荷性能图 (17)9、板式塔的结构与附属设备的计算和选型 (20)9.1塔体的空间 (20)9.2精馏塔的附属设备 (20)10、所设计筛板与塔结构的主要结果汇总于下表 (20)11、主要接管尺寸的选取 (21)11.1进料管 (21)11.2回流管 (22)11.3釜液出口管 (22)11.4塔顶蒸汽管 (22)11.5加热蒸汽管 (22)12、设计中的符号说明 (22)13、参考文献 (25)14、结束语 (25)1、概述1.1设计题目甲苯—乙苯精馏装置设计1.2 设计目的1.2.1 通过甲苯-乙苯精馏装置设计，熟悉蒸馏装置的原理1.2.2加强对“食品科学与工程”及其化工原理知识的综合应用能力。
1.2.2提高自己分析与解决工程的实际问题的能力。
1.2.3培养查阅资料，选用公式和收集数值数据的能力，正确地选择设计参数。
掌握化工设计的基本程序和方法。
1.2.4加强对“食品科学与工程”及其化工原理知识的综合应用能力。
1.2.5树立正确的设计思想和实事求是，严谨，负责的工作作风。
1.3设计条件及主要物性参数表在一常压操作的连续精馏塔内分离甲苯－乙苯混合物。
1、处理量： 27000 （吨/年）。
2、操作周期：300天/年3、进料组成：甲苯、乙苯的混合溶液，含甲苯的质量分数为30%。
4、进料状态：泡点进料5、料液初温： 35℃6、冷却水的温度： 30℃7、饱和蒸汽压强：2.5Kgf/cm2(1Kgf/cm2=98.066)KPa8、精馏塔塔顶压强: 4 KPa(表压)9、单板压降不大于 0.7 kPa10、总塔效率为 0.611、分离要求：塔顶的甲苯含量不小于99%(质量分数),塔底的甲苯含量不大于1%(质量分数)。
12、设备型式：筛板1.4设计内容1.4.1 精馏塔的物料衡算；1.4.2 塔板数的确定：1.4.3 精馏塔的工艺条件及有关物件数据的计算；1.4.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；1.4.5塔板主要工艺尺寸的计算；1.4.6塔板的流体力学验算：1.4.7 塔板负荷性能图；1.4.8 精馏塔接管尺寸计算；1.4.9 绘制生产工艺流程图；1.4.10 绘制精馏塔设计条件图；1.4.11 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
1.5设计方案选定本设计任务为分离甲苯-乙苯混合物。
原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热至35℃后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用立式自流式冷凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却至25℃后送至产品槽；塔釜采用卧式热虹吸再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。
1.5.1 精馏方式：本设计采用连续精馏方式。
原料液连续加入精馏塔中，并连续收集产物和排出残液。
其优点是集成度高，可控性好，产品质量稳定。
由于所涉浓度范围内甲苯和乙苯的挥发度相差较大，因而无须采用特殊精馏。
1.5.2塔板形式：根据生产要求，选择结构简单，易于加工，造价低廉的筛板塔，筛板塔处理能力大，塔板效率高，压降较低，在甲苯和乙苯这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。
1.5.3 加料方式和加料热状态：加料方式选择加料泵打入。
由于原料温度稳定，为减少操作成本采用35℃饱和液体进料。
1.5.4 由于蒸汽质量不易保证，采用间接蒸汽加热。
2、精馏塔的物料衡算原料液处理量为3750kg/h,（每年生产300天），塔顶产品组成99%（w/w）甲苯。
原料30%（w/w）甲苯-乙苯溶液，釜残液含1%（w/w）的甲苯溶液。
分子量M甲苯=92.13 kg/kmol；M乙笨=106.16 kg/kmol。
2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率原料摩尔分数：FX=（0.3/92.13）/（0.3/92.13+0.7/106.16）=0.3306塔顶摩尔分数： XD=（0.99/92.13）/（0.99/92.13+0.01/106.16）=0.9913塔釜残液的摩尔分数： XW=（0.01/92.13）/（0.01/92.13+0.99/106.16）=0.0115 塔底产品的平均摩尔质量:FM=0.3306×92.13.+（1-0.3306）×106.16=101.5217kg/molMD=0.9913×92.13+（1-0.9913）×106.16=92.2521 kg/molMw=0.0115×92.13+（1-0.0115）×106.16=105.9987 kg/mol2.2物料衡算原料的处理量 F=（27000*103）/（300*24*101.5217）=36.9379kmol/h 总物料衡算 D+W=36.9379乙醇的物料衡算 36.9379*0.3306=0.9913×D+0.0115*W联立解得：塔顶采出量 D=12.0299 kmol/h塔底采出量 W=24.9080 kmol/h3、塔板数的确定3.1.理论板层数NT 的求取3.1.1甲苯、乙苯的温度-组成甲苯-乙苯属理想物系，可采用图解法求理论板层数。
根据Ct BA gp +-=0l （A 、B 、C 为Antoine 方程常数由手册已查得如表1）求得一系列温度下甲苯和乙苯的蒸气压o A P 、oB P 。
再根据泡点方程000x B A B P P P P --=和露点方程PxP A 0y =得到各组t-x(y) 数据（如表2），绘出甲苯、乙苯的温度-组成图（如图1）及平衡曲 线（如图2）。
图13.1.2确定操作的回流比R因q=1、x e =x f =0.3306在x ～y 图上查得y e =0.4996。
故有：47909.23306.04996.04996.09913.0y -x e D =--=-=e e x y Rm 而一般情况下R=(1.1～2)Rm ,考虑到精馏段操作线离平衡线较近，故取实际操作的回流比为最小回流比的2倍。
即：R=2Rm=5.81893.1.3求操作线方程精馏段操作线方程为：0.14540.8533x 1R xx 1R R y n D n 1n +=+++=+ L=R ×D=5.8189×12.0299=70.0008 kmol/h提馏段操作线方程为0.0027-1.3036x W-qF L Wx -x W -qF L qFL y m W m 1m =+++=+ 3.2图解法求理论板层数 精馏段操作线为经过点a(0.9913,0.9913)、c(0,0.1454)的直线，与q 线交与点d,而提留段操作线为经过点d 、b(0.0115,0.0115)两点的直线。
在x-y 图中绘出精馏段操作线、提留段操作线、q 线，并绘出梯级（如图2）。
图解得总理论塔板数N T =19.1119－1=18.1119块（不含再沸器）。
其中精馏段N T1=9块，提馏段N T2=9.1119块，第10块为加料板位置。
3.3实际塔板数N p 的求取精馏段：N p1=N T1/0.6=15，取N p1=15块；提留段：N P2=N T2/0.6=15.1865；取N p2=16块； 总塔板数：N P =N p1+N p2=31块。
4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 4．1 操作压力计算 4.1.1塔顶操作压力DP =101.3+4=105.3 kPa4.1.2每层塔板压降 △P = 0.7 kPa 4.1.3进料板压力FP = 105.3+0.7×15=115.8 kPa4.1.4塔底操作压力 ：P W ＝115.8＋0.7×16＝127 kPa 4.1.5精馏段平均压力 P m1=(105.3+115.8)/2=110.55 kPa 4.2操作温度计算查温度-组成图可得相应温度如下： 塔顶温度 ：T D ＝110.783 ℃ 进料板温度 ：T F ＝125.817 ℃ 塔底温度 ：T W ＝136.983 ℃精馏段平均温度 ：T m1＝（110.783＋125.817）/2 = 118.301 ℃4.3平均摩尔质量的计算 4.3.1塔顶平均摩尔质量计算：由y 1=x D =0.9913,查平衡曲线得x 1=0.9825kg/km ol 2521.9216.106)9913.01(13.929913.0M VDm =⨯-+⨯= kg/km ol 3755.9216.106)8259.01(13.928259.0M LDm =⨯-+⨯= 4.3.2进料板平均摩尔质量计算由 x F ＝0.3306，查平衡曲线得y F ＝0.4996kg/km ol 1506.9916.1066994.0192.130.4996M VFm =⨯-+⨯=）（ kg/km ol 101.521716.1060.3306192.130.3306M LFm =⨯-+⨯=）（ 4.3.3塔底平均摩尔质量计算由 x W ＝0.0115，查平衡曲线得y W ＝0.01151()kg/kmol 105.9985106.160.01151192.1311510.0M VWm =⨯-+⨯= ()kg/km ol 105.9987106.160115.0192.130.0115M LWm =⨯-+⨯= 4.3.4精馏段平均摩尔质量kg/km ol 95.70142/99.150692.2521M Vm1=+=）（ kg/km ol 96.94862/101.521792.3755M Lm1=+=）（ 4.4 平均密度计算4.4.1气相平均密度计算由理想气体状态方程计算，即3m1Vm1m1Vm1kg/m 3.2508273.15118.3018.31495.7014110.55RT M P =+⨯⨯==）（ρ 4.4.2液相平均密度计算由于已查得液相甲苯、乙苯在某些温度下的密度（如表3），将其以T 为x 轴、ρ为y 轴分别绘制出甲苯、乙苯的温度-密度曲线图（如图3）。