精馏塔工艺设计
精馏塔设计流程范文
精馏塔设计流程范文精馏塔是一种用于将液体混合物分离成不同组分的设备。
其工作原理是利用不同组分之间的沸点差异将混合物加热，使组分分别沸腾，然后再冷凝后收集。
设计一座精馏塔需要进行一系列的流程和工作。
1.确定设计的目标：首先需要明确需要设计精馏塔的目的和使用要求。
这可能包括所需的分离效率、产品质量要求、处理量和工艺参数等。
2.收集混合物的物性数据：混合物中各组分的物性数据对于精馏塔的设计非常重要。
这些数据可能包括组份的沸点、蒸汽压、相对挥发度和相对密度等。
3.选择工作模式：根据设计目标和混合物物性数据，需要选择适合的工作模式。
常见的工作模式包括连续精馏、批量精馏、真空精馏和气体吸附精馏等。
4.进行精馏塔塔板或填料的选择：精馏塔塔板或填料是用于增加接触面积和促进质量传递的关键组件。
根据工作模式和设计要求，选择合适的塔板和填料类型。
5.进行塔板或填料的布置：根据工艺和操作参数，在塔内适当位置布置塔板或填料。
通常，塔底部布置粗分区域，塔顶布置精分区域。
6.确定加热装置：精馏塔需要加热混合物以使其分离。
根据物性数据和工艺要求，选择合适的加热方式和装置，如蒸汽加热、电加热或燃气加热等。
7.设计冷凝装置：冷凝装置用于将蒸汽冷凝成液体，以便从塔顶收集分离的组分。
根据物性数据和工艺要求，选择合适的冷凝方式和装置，如冷凝器、换热器或溢流冷却器等。
8.进行传热与质量传递计算：在设计精馏塔时，需要进行传热与质量传递计算，以确定塔板或填料的数量和布置方式。
这些计算包括焓平衡、传热传质系数和传质速率等。
9.进行流态计算：流态计算是为了确定混合物在塔内的流动方式和塔板的设计。
这可以通过使用质量守恒和动量守恒方程来进行计算。
10.进行塔内压降计算：塔内压降是设计过程中需要考虑的一个重要参数。
根据流态计算结果，计算塔内各段的压降，并确保在正常操作条件下塔内的压力降低不过大。
11.进行安全性分析：在设计精馏塔时，需要考虑安全性因素，如泄漏风险、高温高压和爆炸风险。
第3章精馏塔主要工艺标准尺寸的设计1
精馏段
取阀孔动能因子 则
每层塔板上浮阀数目为
取边缘区宽度 ，破沫区宽度
塔板上的鼓泡区面积
浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一个横排的孔心距 。
则排间距：
按 ,以等腰三角形叉排方式作图,排得阀数6个.
所以
阀孔动能因子变化不大,仍在9~13范围内
塔板开孔率=0.552/6.53×100%=8.45%
平均密度
气相
ρV
㎏/㎥
2.73
3.01
液相
ρL
799.47
771.48
平均表面张力
σ
mN/m
19.84
17.51
平均粘度μΒιβλιοθήκη mPa·s0.290
0.251
平均流率
气体
VS
㎥/s
0.039
0.040
液体
LS
6.06×10-5
33.23×10-5
3、2 精馏塔主要尺寸的计算
3、2、1 塔径的计算
精馏段:
由 , , ,
第4章 附属设备与接管的选取
4、1 原料的预热器的设计
采用绝对压力为200kPa的水蒸气逆流加热，饱和水蒸气到饱和液体流出，温度都是120℃，利用蒸汽潜热讲原料从tF加热到tb。
已知tF=25℃，tb=105.64℃,
所以定性温度:
4、1、1 物性数据
表-1
定性温度/℃
密度/﹙㎏/㎥﹚
粘度/Pa·s
1、堰长
取
出口堰高:本设计采用平直堰,堰上液高度 (近似取E=1)
精馏段
提馏段
2、弓形降液管的宽度和横截面
查图得:
则
验算降液管内停留时间:
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。
精馏塔工艺设计
精馏塔工艺设计Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书（一）设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为%的苯36432吨，塔底馏出液中含苯1%，原料液中含苯为61%（以上均为质量百分数）。
（二）操作条件1.塔顶压强4kPa（表压）2.进料热状况：饱和蒸汽进料3.回流比：R=2R4.单板压降不大于min（三）设计内容设备形式：筛板塔设计工作日：每年330天，每天24小时连续运行厂址：青藏高原大气压约为的远离城市的郊区设计要求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确定（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学验算（3）塔板的负荷性能图绘制（4）生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制4、塔的工艺计算结果汇总一览表5、对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论（四）基础数据p（mmHg）1.组分的饱和蒸汽压i2.组分的液相密度ρ（kg/m3）3.组分的表面张力σ（mN/m）4.液体粘度μ（mPas）常数二、苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）（一）设计方案的确定及工艺流程的说明原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
典型的连续精馏流程为原料液经预热器加热后到指定的温度后，送入精馏塔的进料板，在进料上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。
在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。
操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
精馏塔(板式)设计
PA α= ∗ PB
（三）塔板数的确定 1、作出x-y相图 、作出 相图 2、最小回流比及操作回流比 、 3、理论板数及加料位置 、 ①求精馏塔的汽、液相负荷 求精馏塔的汽、
∗
R = 1.5 Rmin
L′ = L + qF = RD + qF
V ′ = V + (q − 1) F = ( R + 1) D + (q − 1) F
化工原理课程设计
（6）冷凝器的选择 ） 塔顶产品（全凝器）和塔釜产品（冷却器） 塔顶产品（全凝器）和塔釜产品（冷却器） （7）加料方式的选择 ） 高位槽或泵 （8）工艺流程 ） 3、正戊烷和正己烷的性质、用途等 、正戊烷和正己烷的性质、
化工原理课程设计
二．工艺计算
主要内容是( 主要内容是(1)物料衡算 (2)确定回流比 (3)确定理论板数和实 际板数 (4)塔的气液负荷计算 (5)热量衡算 塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示， 塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示，但在理论板 计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时 在塔板设计时， 计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时，气液流量又须用体积 流量m /s表示 因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。 表示。 流量 m3/s 表示 。 因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位 。 （一）全塔物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 、原料液及塔顶、
化工原理课程设计
②求精馏段、提馏段的操作线方程 求精馏段、
R xD y= x+ R +1 R +1
③作图求出理论板数 ④逐板计算求理论板数
WxW L + qF y′ = x′ − L + qF − W L + qF − W
化工原理 课程设计 精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计：精馏塔
一、设计题目
设计一个年产10万吨的乙醇-水溶液精馏塔。
该精馏塔将采用连续多级蒸馏的方式，将乙醇与水进行分离。
乙醇的浓度要求为95%（质量分数），水含量要求低于5%。
二、设计要求
1. 设计参数：
操作压力：常压
进料流量：10万吨/年
进料组成：乙醇40%，水60%（质量分数）
产品要求：乙醇95%，水5%
2. 设计内容：
完成精馏塔的整体设计，包括塔高、塔径、填料类型、进料位置、塔板数、回流比等参数的计算和选择。
同时，还需完成塔内件（如进料口、液体分布器、再沸器等）的设计。
3. 绘图要求：
需要绘制精馏塔的工艺流程图和结构示意图，并标注主要设备参数。
4. 报告要求：
完成设计报告，包括设计计算过程、结果分析、经济性分析等内容。
三、设计步骤
1. 确定设计方案：根据题目要求，选择合适的精馏塔类型（如筛板塔、浮阀塔等），并确定进料位置、塔板数和回流比等参数。
2. 计算塔高和塔径：根据精馏原理和物料性质，计算所需塔高和塔径，以满足分离要求。
3. 选择填料类型：根据物料的特性和分离要求，选择合适的填料类型，以提高传质效率。
4. 设计塔内件：根据塔板数和填料类型，设计合适的进料口、液体分布器、再沸器等塔内件。
5. 进行工艺计算：根据进料组成、产品要求和操作条件，计算每块塔板的温度和组成，以及回流比等参数。
6. 进行经济性分析：根据设计方案和工艺计算结果，分析项目的投资成本和运行成本，评估项目的经济可行性。
苯-甲苯式精馏塔工艺设计(DOC)
《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》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。
即需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）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，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。
第二章设计任务书一、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：WF= 35%质量），其余为甲苯⑵塔顶产品中苯含量：W=95%（3）釜底苯含量：WD=8.5 %。
⑷生产能力：20000t/a，年工作日300天、操作条件⑴精馏塔顶压强：101.13kPa(常压)(2) 进料热状态：泡点进料⑶回流比：R=1.3Rmin (4) 单板压降压：0.7kPa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塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算；塔板的负荷性能图(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、参考书目2012.7[1] 王志奎、刘丽英、刘伟化工原理(第四版)下册？北京：化学工业出版社，[2] 化工原理课程设计书第二章设计内容3.1设计方案的确定及工艺流程的说明本设计任务为分离苯-甲苯混合物。
乙醇—水精馏塔的工艺设计
目录（一）设计方案简介.................................................................................................................. - 1 - （二）工艺计算及主体设备设计计算...................................................................................... - 1 - 1．精馏流程的确定............................................................................................................ - 1 - 2．塔的物料恒算................................................................................................................ - 1 -2.1料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数....................................................................... - 1 -2.2 料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量.............................................................. - 2 -2.3 物料恒算.................................................................................................................. - 2 -3．塔板数的确定................................................................................................................ - 2 -3.1理论塔板数的求取................................................................................................... - 2 -3.1.1绘制相平衡图................................................................................................... - 2 -3.1.2 求最小回流比、操作回流比.......................................................................... - 3 -3.1.3 求理论塔板数.................................................................................................. - 3 -3.2全塔效率................................................................................................................... - 5 -3.3实际塔板数............................................................................................................... - 5 -4．塔的工艺条件及物性数据计算[2]................................................................................. - 5 -4.1操作压力................................................................................................................... - 5 -4.2温度[1] ....................................................................................................................... - 5 -4.3平均摩尔质量........................................................................................................... - 6 -4.4平均密度................................................................................................................... - 6 -4.5液体表面张力........................................................................................................... - 7 -4.6液体黏度................................................................................................................... - 7 -5．精馏段气液负荷计算[2]................................................................................................. - 7 - 6．塔和塔板主要工艺尺寸计算[3]，[4] ............................................................................... - 8 -6.1塔径........................................................................................................................... - 8 -6.2溢流装置................................................................................................................... - 8 -6.3塔板布置................................................................................................................... - 9 -6.4筛孔数与开孔率..................................................................................................... - 10 -6.5塔的有效高度(精馏段)......................................................................................... - 10 -6.6塔高计算................................................................................................................. - 10 -7.筛板的流体力学验算[5]................................................................................................. - 10 -7.1塔板压降................................................................................................................. - 10 -7.2液面落差................................................................................................................. - 11 -7.3.液沫夹带................................................................................................................ - 11 -7.4漏液......................................................................................................................... - 11 -7.5液泛......................................................................................................................... - 11 -8.塔板负荷性能图[6]......................................................................................................... - 12 -8.1漏液线..................................................................................................................... - 12 -8.2液沫夹带线............................................................................................................. - 12 -8.3液相负荷下限线..................................................................................................... - 13 -8.4液相负荷上限线..................................................................................................... - 13 -8.5液泛线..................................................................................................................... - 14 -9.附图................................................................................................................................ - 16 -10.本设计的评价或有关问题的分析讨论...................................................................... - 18 - 附：参考文献符号说明.......................................................................................................... - 18 -（一）设计方案简介塔设备是炼油、化工、石油化工、生物化工和制药等生产中广泛应用的气液传质设备。
精馏塔设计说明书(最全)
引言塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。
本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。
设计方案的确定和流程说明1.塔板类型精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。
浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。
本设计采用浮阀塔板。
2. 加料方式加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。
故本设计采用泵直接加料。
3. 进料状况进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。
对于冷液进料，当进料组成一定时，流量也一定，但受环境影响较大；而采用泡点进料，不仅较为方便，而且不受环境温度的影响，同时又能保证精馏段和提馏段塔径基本相等，制造方便。
故本设计采用泡点进料。
4. 塔顶冷凝方式苯和甲苯不反应，且容易冷凝，故塔顶采用全凝器，用水冷凝。
塔顶出来的气体温度不高，冷凝后的回流液和产品无需进一步冷却，选用全凝器符合要求。
5. 回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。
本设计所需塔板数较多，塔较高，为便于检修和清理，回流冷凝器不适宜塔顶安装，故采用强制回流。
6. 加热方式加热方式分为直接蒸气和间接蒸气加热。
直接蒸气加热在一定回流比条件下，塔底蒸气对回流液有稀释作用，从而会使理论塔板数增加，设备费用上升。
故本设计采用间接蒸气加热方式。
7. 操作压力苯和甲苯在常压下相对挥发度相差比较大，因此在常压下也能比较容易分离，故本设计采用常压精馏。
筛板精馏塔的工艺设计
筛板精馏塔的工艺设计
（一）、工艺设计与数据
1. 1.料液温度20℃的水—丙酮混合液，含丙酮0、40（质量分
率，下同）
2. 2.产品含不丙酮低于96%，残液含丙酮不高于3%
3. 3.生产能力：270000吨/年
（二）、设计条件
1. 1.连续操作、中间加料、泡点回流。
操作压力：常压
2. 2.生产能力、进料状况（冷液进料）、回流比自选
3. 3.年生产时间330天，每天按24h计算。
4. 4.塔釜加热蒸汽（直接蒸汽加热）。
5. 5.塔顶冷凝用冷却水的进、出口温度差为15∽20℃（三）、设计内容
1. 1.精馏装置流程设计
2. 2.塔内精馏过程的工艺计算
3. 3.塔主要工艺尺寸的确定
4. 4.塔板设计（精馏段）
5. 5.流体力学条件校核，作负荷性能图。
6. 6.主要附属设备的选型：塔顶冷凝器、泵。
（四）、设计成果
1. 1.设计说明书一份（包括参考文献、设计评价）
2. 2.设计图纸，包括流程图，负荷性能图、塔板布置图。
（五）、设计成员学号
16、47。
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一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书（一）设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为98.5%的苯36432吨，塔底馏出液中含苯1%，原料液中含苯为61%（以上均为质量百分数）。
（二）操作条件1.塔顶压强4kPa （表压）2.进料热状况：饱和蒸汽进料3.回流比：R=2R min4.单板压降不大于0.7kPa （三）设计内容 设备形式：筛板塔设计工作日：每年330天，每天24小时连续运行厂址：青藏高原大气压约为77.31kpa 的远离城市的郊区 设计要求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确定（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学验算 （3）塔板的负荷性能图绘制（4）生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制 4、塔的工艺计算结果汇总一览表5、对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论 （四）基础数据1.组分的饱和蒸汽压i p （mmHg ）温度，（℃）80.1 85 9095100105 i p苯 757.62889.261020.9 1185.65 1350.41831.7氯苯147.44 179.395 211.35 253.755 296.16 351.355 温度，（℃）110 115 120 125 130 131.75 i p苯 23132638.52964 335537464210 氯苯406.55 477.125547.7636.505 725.317602.组分的液相密度ρ（kg/m 3）温度，（℃）6080100 120 140ρ苯 836.6 815.0 792.5 768.9 744.1 氯苯1064.01042.01019.0996.4972.93.组分的表面张力σ（mN/m ）温度，（℃）60 80 100 120 140 σ苯 23.74 21.27 18.85 16.49 14.17 氯苯25.9623.7521.5719.4217.324.液体粘度μ（mPa •s ）温度，（℃） 60 80 100 120 140 μ苯 0.381 0.308 0.255 0.215 0.184 氯苯0.5150.4280.3630.3130.2745.Antoine 常数组分 A B C 苯 6.023 1206.35 220.24 氯苯7.13382182.68293.767二、苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）（一）设计方案的确定及工艺流程的说明原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
典型的连续精馏流程为原料液经预热器加热后到指定的温度后，送入精馏塔的进料板，在进料上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。
在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。
操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
（二）全塔的物料衡算1.料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11 kg/kmol 和112.6kg/kmol=+=6.112/39.011.78/61.011.78/61.0F x 0.693989.06.112/015.011.78/985.011.78/985.0=+=D x014.06.112/98.011.78/01.011.78/01.0=+=W x2.平均摩尔质量()kg/kmol 70.886.112693.01693.011.78=⨯-+⨯=F M()kg/kmol 49.786.112989.01989.011.78=⨯-+⨯=D M()kg/kmol 12.1126.112014.01014.011.78=⨯-+⨯=W M3.料液及塔顶底产品的摩尔流率依题给条件：一年以330天，一天以24小时计，有：h kmol 62.5824330989.010*******=⨯⨯⨯=D ，全塔物料衡算： Wx D x F x W D F w D f +=+= ⇒25.6kmol/hW kmol/h22.84==F（三）塔板数的确定1.理论塔板数T N 的求取 2）确定操作的回流比R将1）表中数据作图得y x ~曲线及y x t ~-曲线。
在y x ~图上，因q=0， e （0.693,0.693）查得693.0=q y ，31.0=q x 。
故有：7624.031.0693.0693.0989.0min=--=--=q q q D x y y x R ;525.12min ==R R 3）求理论塔板数(图解法) 精馏段操作线：392.0604.011+=+++=x R x x R R y D总理论板层数：6.5(包括再沸器) 进料板位层：4 2.实际塔板数p N 1）全塔效率T E选用m T E μlog 616.017.0-=公式计算。
该式适用于液相粘度为0.07~1.4mPa ·s 的烃类物系，式中的m μ为全塔平均温度下以进料组成表示的平均粘度。
塔的平均温度为0.5(80+129)=104.5℃（取塔顶底的算术平均值），在此平均温度下查化工原理附录得：s mPa 246.0⋅=A μ，s mPa 352.0⋅=B μ。
()()mpasx x F B F A m 278.0693.01352.0693.0246.01=-⨯+⨯=-+=μμμ 51.0278.0log 616.017.0log616.017.0=-=-=m T E μ2）实际塔板数p N （近似取两段效率相同）精馏段：651.0/31==Np 块 提馏段：551.0/5.21==Np 块 （四）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 1.平均压强m p取每层塔板压降为0.7kPa 计算。
塔顶：kPa 31.81431.77=+=D p 加料板：kPa 51.8567.031.81=+=⨯F p塔底：kPa 01.8957.051.85=+=⨯W p精馏段平均压强kPa 41.832/)51.8531.81(=+=m p 提馏段平均压强kPa 26.872/)51.8501.89(=+=m p 2.平均温度m tB B A A x P x P P οο+=和 Ct BA P +-=οlg 两式联立由试差法求得 35.73=D t ℃ ；76.83=F t ℃ ；79.125=W t ℃精馏段平均温度：℃提馏段平均温度：℃3.平均分子量m M塔顶： 989.01==D x y ，93.01=x （查相平衡图）()kg/kmol 49.786.112989.0111.78989.0,=⨯-+⨯=m VD M()kg/kmol 52.806.11293.0111.7893.0,=⨯-+⨯=m LD M加料板：725.0=F y ，38.0=F x （查相平衡图）()kg/kmol 59.876.112725.0111.78725.0,=⨯-+⨯=m VF M ()kg/kmol 49.996.11238.0111.7838.0,=⨯-+⨯=m LF M塔底： 075.0=W y ，014.0=W x()kg/kmol 01.1106.112075.0111.78075.0,=⨯-+⨯=m VW M()kg/kmol 12.1126.112014.0111.78014.0,=⨯-+⨯=m LW M精馏段：kg/kmol 04.832/)59.8749.78(=+=Vm Mkg/kmol 00.902/)52.8049.99(=+=Lm M提馏段：kg/kmol 8.982/)01.11059.87(=+=Vm Mkg/kmol 8.1052/)12.11249.99(=+=Lm M4.平均密度m ρ 1）液相平均密度m L ρ,塔顶：35.73=D t ℃ 3/2.822m Kg A =ρ3/3.1049m Kg =B ρ3/9.824)3.1049/015.02.822/985.0(1m Kg LDm =+=ρ进料板：76.83=F t ℃3/8.810m Kg A =ρ3/7.1037m Kg =B ρ3/2.947)7.1037/767.08.810/233.0(1m Kg LFm =+=ρ塔底：76.83=w t 3/7.761m Kg A =ρ3/6.989m Kg =B ρ3/6.986)6.989/99.07.761/01.0(1m Kg LFm =+=ρ精馏段：3/05.8862/)2.9479.824(m Kg Lm =+=ρ 提馏段：3/9.9662/)6.9862.947(m Kg Lm =+=ρ2）汽相平均密度m V ρ,精馏段：3/38.2)15.27355.78(314.804.8381.84m Kg RT M P m vm m Vm =+⨯⨯==ρ 提馏段：3/76.2)15.27371.104(314.836.9981.84m Kg RT M P m vm m Vm =+⨯⨯==ρ 5.液体的平均表面张力m σ塔顶：35.73=D t ℃；m mN DA /09.22=σm mN DB /44.24=σm mN LDm /12.2244.24015.009.22989.0=⨯+⨯=σ进料板：76.83=F t ℃；m mN FA /82.20=σ m mN FB /34.23=σm mN LFm /59.2134.23307.082.20693.0=⨯+⨯=σ塔底：79.125=W t ℃； m mN WA /82.15=σ m mN WB /77.18=σ 精馏段：m mN Lm /86.212/)59.2144.24(=+=σ 提馏段：m mN Lm /18.202/)77.1859.21(=+=σ 6.液体的平均粘度m L μ,塔顶：35.73=D t ℃s mpa DA ⋅=332.0μs mpa DB ⋅=457.0μ333.0457.0011.0332.0989.0=⨯+⨯=LDm μs mpa ⋅加料板：76.83=F t ℃s mpa FA ⋅=298.0μs mpa FB ⋅=416.0μ334.0416.0307.0298.0693.0=⨯+⨯=LFm μs mpa ⋅塔底：79.125=F t ℃，s mpa FA ⋅=206.0μ，s mpa FB ⋅=302.0μ3003.0302.0986.0206.0114.0=⨯+⨯=LFm μs mpa ⋅精馏段：s mpa Lm ⋅=+=3335.02/)334.0333.0(μ 提馏段：s mpa Lm ⋅=+=317.02/)3003.0334.0(μ（五）精馏段的汽液负荷计算汽相摩尔流率h Kmol D R V /02.14862.58525.2)1(=⨯=+=汽相体积流量s m VM Vs Vm Vm /43.138.2360004.8302.14836003=⨯⨯==ρ液相回流摩尔流率h Kmol RD L /40.8962.58525.1=⨯== 液相体积流量s m LM Ls Lm Lm /0025.005.88636000.9040.8936003=⨯⨯==ρ（六）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 1.塔径1）初选塔板间距mm 400=T H 及板上液层高度mm 50=L h ，则：m 35.006.04.0=-=-L T h H2）按Smith 法求取允许的空塔气速max u （即泛点气速F u ）0348.0)38.205.886)(44.10025.0()(2/12/1==V L s s V L ρρ 查Smith 通用关联图得075.020=C 负荷因子0763.0)2086.21(075.0)20(2.02.020=⨯==LC C σ 泛点气速：s m u /47.138.238.205.8860763.0max =-=m/s3）操作气速取s m u u /029.147.17.07.0max =⨯== 4）精馏段的塔径m uV D s335.1029.144.144=⨯⨯==ππ圆整取mm 1400=D 塔截面积为222539.1)4.1(44m D A T =⨯==ππ此时的操作气速s m u /935.0011.242.1==。