化工原理课程设计 苯-甲苯浮阀精馏塔共19页
化工原理课程设计-苯-甲苯精馏塔设计
资料前言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。
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、经济合理性。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。
塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。
本次课程设计为年处理含苯质量分数36%的苯-甲苯混合液4万吨的筛板精馏塔设计，塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。
它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
在设计过程中应考虑到设计的精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。
节省能源，综合利用余热。
经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。
另一方面影响到所需传热面积的大小。
即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。
目录第一章绪论 (1)1.1 精馏条件的确定 (1)1.1.1 精馏的加热方式 (1)1.1.2 精馏的进料状态 (1)1.1.3 精馏的操作压力 (1)1.2 确定设计方案 (1)1.2.1 工艺和操作的要求 (2)1.2.2 满足经济上的要求 (2)1.2.3 保证安全生产 (2)第二章设计计算 (3)2.1 设计方案的确定 (3)2.2 精馏塔的物料衡算 (3)2.2.1 原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率 (3)2.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (3)2.2.3 物料衡算 (3)2.3 塔板计算 (4)2.3.1 理论板数NT的求取 (4)2.3.2 全塔效率的计算 (6)2.3.3 求实际板数 (7)2.3.4 有效塔高的计算 (7)2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)2.4.1 操作压力的计算 (8)2.4.2 操作温度的计算 (8)2.4.3 平均摩尔质量的计算 (8)2.4.4 平均密度的计算 (10)2.4.5 液体平均表面张力的计算 (11)2.4.6 液体平均黏度的计算 (12)2.4.7 气液负荷计算 (13)2.5 塔径的计算 (13)2.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (15)2.6.1 溢流装置计算 (15)2.6.2 塔板布置 (18)2.7 筛板的流体力学验算塔板压降 (19)2.7.1 精馏段筛板的流体力学验算塔板压降 (19)2.7.2 提馏段筛板的流体力学验算塔板压降 (21)2.8 塔板负荷性能图 (23)2.81 精馏段塔板负荷性能图 (23)2.82 提馏段塔板负荷性能图 (26)第三章设计结果一览表 (30)第四章板式塔结构 (31)4.1 塔顶空间 (31)4.2 塔底空间 (31)4.3 人孔 (31)4.4 塔高 (31)第五章致谢 (34)参考文献 (35)第一章绪论1.1 精馏条件的确定本精馏方案适用于工业生产中苯-甲苯溶液二元物系中进行苯的提纯。
化工原理课程设计-苯甲苯
设计题目：分离苯—甲苯混合液的浮阀精馏塔
学生姓名：
学号：
班级：
指导老师：
写作时间：
1.
1.1
（1）原料液为苯—甲苯混合液，苯含量为45%（质量分率）。
（2）塔顶苯含量不低于98%（质量分率）。
（3）塔底苯含量不高于2%（质量分率）。
（4）进料温度为35℃。
（5）生产能力：年处理苯—甲苯混合液3.5万吨（开工率330天/年）。
进料
出料
项目Βιβλιοθήκη 摩尔分数流量（kmol/h）
项目
摩尔分数
流量（kmol/h）
进料F
0.491
51.84
塔顶产品D
0.983
25.24
塔底产品W
0.024
26.60
合计
51.84
合计
51.84
3.2
苯—甲苯体系为理想物系，故可以使用图解法计算理论塔板数，具体求解过程如下。
表2给出常压（101.33kPa）下苯—甲苯二元物系的汽—液平衡组成。
表2苯—甲苯二元物系的汽—液平衡组成
苯摩尔分数
温度(℃)
苯摩尔分数
温度(℃)
液相x
气相y
液相x
气相y
0.000
0.000
110.6
0.592
0.789
89.4
0.088
0.212
106.1
0.700
0.853
86.8
0.200
0.370
102.2
0.803
0.914
84.4
0.300
0.500
98.6
q线方程为y=9.57x-2.58。
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。
化工原理课程设计(苯--甲苯浮阀塔设计)
MF= 0.3989×78.11+（1-0.3989）×92.13=86.54kg/kmol
MD= 0.9744×78.11+（1-0.9744）×92.13=78.47 kg/kmol
MW= 0.0118×78.11+（1-0.0118）×92.13=91.96 kg/kmol
3.3
生产能力1000000300×24=2916.67kg/h
A0=Vsu0=1.084/5.91=0.183
t=d00.907AaA0=0.0115m
φ =u/u0=0.8/5.91=13.54%(在5%~15%范围内)
6.1.6塔有效高度的计算
精馏段有效高度为
Z精=(N精-1)×HT=(13-1)×0.40=4.8m
提馏段有效高度为
Z提=(N提-1)×HT=(15-1)×0.40=5.6m
V'=V=138.4 kmol/h
4.1.4
精馏段操作线方程为
提馏段操作线方程为
4.1.5
采用图解法求理论板层数，如图4所示。求解结果为
总理论塔板数NT=（16-1）=15层（不包括再沸器）其中精馏段理论板数为7提馏段理论板数为8层（不包括再沸器），第7层为进料板。
4.2
4.2.1全塔效率ET的计算
精馏段平均摩尔质量
MVm=（78.47+83.42）/2=80.95 kg/kmol
MLm=（78.22+88.37）/2= 82.77kg/kmol
5.4
5.4.1
由理想气体状态方程计算，即ρvm=PmMvmRTm=105.85×80.958.314×(87.2+273.15)=2.86kg/m3
苯-甲苯浮阀精馏塔课程设计
第一篇化工原理课程设计任务书1.1设计题目苯-甲苯连续精馏（浮阀）塔的设计1.2设计任务1、精馏塔设计的工艺计算及塔设备计算（1）流程及操作条件的确定；物料衡算及热量衡算；（2）塔板数的计算；（3）塔板结构设计（塔板结构参数的确定、流动现象校核、负荷性能图）；（4）塔体各接管尺寸的确定；（5）冷却剂与加热剂消耗量的估算。
2.设计说明及讨论3.绘制设计图（1）流程图（A4纸）；（2）塔盘布置图（8开坐标纸）；（3）工艺条件图（1号绘图纸）。
1.3原始设计数据1、原料液：苯-甲苯，其中苯含量为35 %（质量），常温；2、馏出液含苯：99.2 %（质量）；3、残液含苯： 0.5 %（质量）；4、生产能力：4000 (kg/h).第二篇流程及流程说明为了能使生产任务长期固定，适宜采用连续精流流程。
贮罐中的原料液用机泵泵入精馏塔，塔釜再沸器用低压蒸汽作为热源加热料液，精馏塔塔顶设有全凝器，冷凝液部分利用重力泡点回流部分连续采出到产品罐（具体流程见附图）。
在流程确定方案选择上，本设计尽可能的减少固定投资，降低操作费用，以期提高经济效益。
1、加料方式的选择：设计任务年产量虽小，但每小时4000Kg的进料量，为维持生产稳定，采用高位槽进料，从减少固定投资，提高经济效益的角度出发，选用泡点进料的加料方式。
2、回流方式的选择：塔的生产负荷不大，从降低操作费用的角度出发，使用列管式冷凝器，利用重力泡点回流,同时也减少了固定投资。
3、再沸器的选择：塔釜再沸器采用卧式换热器，使用低压蒸汽作为热源，做到了不同品位能源的综合利用，大大降低了能源的消耗量。
第三篇 设计计算3.1全塔的物料衡算1、将任务书中的质量分数换算成摩尔分数，进料h km ol 4000=F35%78.110.33835%78.1165%92.13F x ==+（摩尔百分数）0.5%78.110.005890.5%78.1199.5%92.13W x ==+（摩尔百分数）99.2%78.110.99399.2%78.110.8%92.13D x ==+（摩尔百分数）2、求平均分子量，将h kg 换算成 h km ol进料处: 78.110.38892.130.61286.69kg kmol F M =⨯+⨯= 塔顶处: 78.110.99392.130.00778.21kg kmol D M =⨯+⨯= 塔釜处: 78.110.0058992.130.9941192.05kg kmol W M =⨯+⨯= 进料: kmol/h 46.144000/86.69==F 3、全塔的物料衡算由物料衡算得：F F DF W DF x W x D x =+⎧⎨⨯=⨯+⨯⎩代入数据得： ⎩⎨⎧⨯+⨯=⨯+=993.000589.0388.014.4614.46D W DW解之得： ⎩⎨⎧==h kmol 86.17hkmol 28.28D W3.2相对挥发度α及回流比Rα：1、求全塔平均相对挥发度表3-11 2 3 4 5 6 7 8 9 t C。
课程设计-苯-甲苯二元物系浮阀精馏塔的设计
吉林化工学院化工原理课程设题目苯-甲苯二元物系浮阀精馏塔的设计教学院环境与生物工程学院专业班级安全工程0901班学生姓名学生学号指导教师2011年6月27日目 录化工原理课程设计任务书 (3)摘 要 (4)绪论 (5)第一章 精馏塔工艺设计计算 (7)1.1 精馏塔全塔物料衡算 (7)1.1.1已知条件 (7)1.1.2 物料衡算 (8)1.2 板数的确定 (8)1.2.1温度 (8)1.2.2 相对挥发度的计算 (9)1.2.3 最小回流比的确定 (9)1.2.4 求精馏塔气液相负荷 (10)1.2.5 操作线方程的确定 (10)1.2.6精馏塔理论塔板数及理论加料位置 (10)1.2.7实际板数的计算 (11)1.3 工艺条件的计算 (11)1.3.1操作压强 P (11)1.4 物性数据计算 (12)1.4.1平均摩尔质量计算 (12)1.4.2平均密度 (13)1.4.3液体表面张力 (14)1.4.4 液体粘度 (15)第二章精馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算 (16)2.1.气液负荷和塔径D 的计算 (16)2.1.1精馏段气液负荷计算 (16)2.1.2提馏段气液负荷计算 (16)2.1.3 空塔气速 (16)2.1.4精馏塔有效高度的计算 (17)2.2溢流装置 (17)2.2.1计算出口堰(外堰)高w h ................................................. 17 2.2.2降液管底隙高度0h 的确定 (18)2.2.3浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (19)第三章塔板流体力学验算 (21)3.1 气相通过浮阀塔板的静压头降hf (21)3.1.1计算干板静压头降hc (21)3.1.2降液管中清夜层高度Hd (22)3.1.3 计算雾沫夹带量eV (23)3.2.塔板负荷性能图 (23)3.2.1雾沫夹带线 (23)3.2.2液泛线 (24)3.2.3 液相负荷上限线 (26)3.2.4漏液线 (26)3.2.5液相负荷下限线 (26)3.2.6塔板负荷性能图 (27)3.2.7小结 (27)3.3 相关介质选择及热量衡算 (27)3.3.1加热介质的选择 (27)3.3.2冷凝剂 (28)3.3.3热量衡算 (28)3.4. 辅助设备 (30)3.4.1冷凝器的选型 (30)3.4.2 再沸器的选型 (31)3.5.塔附件设计 (31)3.5.1接管 (31)3.5.2筒体与封头 (33)3.5.3塔总体高度的设计 (34)第四章主要计算结果列表 (35)4.1浮阀塔的主要结构参数表 (35)4.2浮阀塔的主要结构参数表 (35)4.3主要符号说明 (36)参考文献 (39)致谢 (40)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筛板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=100kmol/h进料组成 45.0=F x馏出液组成 97.0=D x釜液组成 03.0=W x塔顶压力 kPa P 325.101=单板压降 0.7kPa ≤进料状态 97.0=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。
化工原理课程设计任务书苯-甲苯板式精馏塔的设计
化工原理课程设计任务书苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计2021年6月16日苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计一.设计概述塔设备是化工、炼油生产中国最重要的设备之一。
塔设备的设计和研究已经受到化工行业的极大重视。
在化工生产中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有非常重大的影响。
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以采用恒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-甲苯混合液筛板精馏塔的设计，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。
二.原始数据1.年处理量：50000吨2.料液初温：35℃3.料液浓度：45%（苯质量分率）4.塔顶产品浓度：98%（苯质量分率）5.塔底釜液含甲苯量不低于：98%（以质量计）6.每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）7.精馏塔塔顶压强：4kkk（表压）8.冷却水温度：30℃9.饱和水蒸气压力：2.5kkk/kk2（表压）10.设备类型：筛板（浮阀）塔三.基础数据1.组分的液相密度（见表-1）温度/℃80859095100105110115苯814.24 808.68 803.08 797.44 791.75 786.01 780.21 774.36甲苯809.80 804.87 799.90 794.90 789.85 784.76 779.63 774.45表-1烃类化合物实测k值多，也有系统的关联工作，最好的关联成果发表在k−k手册中，方程是：k=k+kk+kk2+kk3+kk4关联系数通过查找《化工物性简明手册》得知，k的单位是kk/k3，k的单位是k。
化工原理课程设计_苯-甲苯混合液浮阀精馏塔设计
化⼯原理课程设计_苯-甲苯混合液浮阀精馏塔设计xxxxx⼤学本科⽣课程设计说明书题⽬：分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计学⽣姓名：xxx学号：xxxx专业：化学⼯程班级：xxxxx指导教师：xxxxx化⼯原理课程设计任务书⼀、设计题⽬分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计⼆、设计任务及操作条件现受⼀化⼯⼚所托，设计⼀分离苯与甲苯的浮阀塔，其设计操作条件如下：1、混合物流量F=7kg/s35%（质量⽐）；2、要求塔顶馏出液中含苯96%，塔釜残液中含苯不⼤于1.7%，取1. 7%；3、塔内为常压操作；4、进料热状况为泡点，饱和液体进料；5、塔顶为全凝器，泡点回流，冷却⽔进出冷凝器的温度分别为20℃和30℃；6、再沸器⽤绝压为200KPa的饱和蒸汽加热，在泡点下排出；7、总板效率为50%；8、采⽤F1型浮阀塔三、设计内容1、设计⽅案的选择及流程的确定；2、塔的物料衡算、热量衡算；3、塔的主要⼯艺尺⼨的确定；⑴塔⾼、塔径及塔板结构尺⼨的确定⑵塔板的流体⼒学验算⑶塔板的负荷性能图4、辅助设备的选型与计算5、绘制⼯艺流程图（2号图）6、绘制浮阀塔的设备图（1号图纸）7、编写设计说明书⽬录化⼯⽣产常需进⾏⼆元液相混合物的分离以达到提纯或回收有⽤组分的⽬的，精馏是利⽤液体混合物中各组分挥发度的不同并塔设备是化⼯、炼油⽣产中最重要的设备类型之⼀。
本次设计的浮阀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。
本设计书对苯和甲苯的分离设备─浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：⼯艺计算，辅助设备计算,塔设备等的附图。
关键词：苯；甲苯；精馏塔；操作弹性Chemical production often need for binary liquid mixture separation to achieve the purpose of purification and recycling useful components, distillation is the use of liquid mixture and volatility of each component in different by many partial vaporization and much partial condensation achieve weight component separation method. Distillation operation in chemical industry, petroleum chemical industry, light industry and other industrial production in occupies an important position. Therefore, master gas-liquid balance relationship, familiar with all kinds of tower operation characteristics, the selection, design and analysis of the various parameters is very important in the process of separation.Tower equipment is chemical, oil refining, production in one of the most important types of devices. The design of the float valve tower is the main gas liquid mass transfer in chemical production equipment. This design according to the binary system of distillation problem analysis, selection, calculation, accounting, drawing, etc., is a complete distillation design process, the design method is widely adopted by the engineering technical personnel.This concept of benzene and toluene ─ float va lve column separation equipment were described in detail, mainly including: process calculation, auxiliary equipment, the appended drawings of tower equipment, etc.Keywords: benzene, toluene, rectifying tower, elasticity of operation⽬录第⼀章塔板的⼯艺设计 (1)1.1 相关物性参数................................................................................................................................... 1 1.2 全塔的物料衡算............................................................................................................................... 2 1.3 塔板数的确定.. (3)1.3.1平衡曲线的绘制 ................................................................................................................... 3 1.3.2相对挥发度........................................................................................................................... 4 1.3.3操作回流⽐的确定............................................................................................................... 5 1.3.4理论塔板数的确定............................................................................................................... 5 1.3.5实际板层数的确定............................................................................................................... 7 1.4精馏塔的⼯艺条件及有关物性数据的计算 . (10)1.4.1定性温度的确定 ................................................................................................................. 10 1.4.2精馏段参数......................................................................................................................... 10 1.4.3提馏段参数的确定............................................................................................................. 12 1.4.4初选塔板间距..................................................................................................................... 13 1.5 精馏塔⼯艺尺⼨的计算. . (14)1.5.1初步计算塔径 ..................................................................................................................... 14 1.5.2 塔径圆整............................................................................................................................ 16 1.5.3溢流装置与流体流型......................................................................................................... 16 1.5.4降液管................................................................................................................................. 18 1.6 塔板主要⼯艺尺⼨的计算............................................................................................................. 20 1.7塔板设计 .. (26)1.7.1塔板布置............................................................................................................................. 26 1.7.2浮阀塔的开孔率及阀孔排列............................................................................................. 27 1.8塔板流体⼒学验算 .. (30)1.8.1计算⽓相通过浮阀塔板的静压头降f h ............................................................................301.8.2液泛 .................................................................................................................................... 32 1.8.3雾沫夹带量V e ....................................................................................................................321.9.2液泛线 (35)1.9.4 漏液线—⽓相负荷下限线 (35)1.9.5液相负荷下限线 (36)1.9.6塔的操作弹性 (37)第⼆章塔体结构 (38)2.1塔顶空间 (38)2.2塔底空间 (38)2.3⼈孔 (38)2.4塔⾼ (38)设计结果汇总 (40)参考⽂献 (41)结束语 (42)主要符号说明 (43)第⼀章塔板的⼯艺设计1.1 相关物性参数表1-1 苯、甲苯的粘度温度℃ 0 20 40 60 80 100 120 苯s mPa ?0.638 0.485 0.381 0.308 0.255 0.215甲苯s mPa ? 0.758 0.580.459 0.373 0.311 0.264 0.228表1-2 苯、甲苯的密度表1-3 苯、甲苯的表⾯张⼒温度℃ 0 20 40 60 80 100 120 苯 /mN m 31.60 28.80 26.25 23.74 21.27 18.85 16.49 甲苯/mN m 30.8928.5426.2223.9421.6919.4917.34表1-4 苯、甲苯的摩尔定⽐热容温度℃ 0 50 100 150 苯 /()kJ kmol k 72.7 89.7 104.8 118.1 甲苯/()kJ kmol k93.3113.3146.6表1-5 苯、甲苯的汽化潜热温度℃ 20 40 60 80 100 120 苯 /kJ kg431.1420.0407.7394.1379.3363.2温度℃ 0 20 40 60 80 100 120 苯3/kg m -- 877.4 857.3 836.6 815.0 792.5 767.9 甲苯3/kg m885.6867.0848.2829.3810.0790.3770.0甲苯 /kJ kg 412.7 402.1391.0 379.4 367.1 354.2表1-6 苯和甲苯的物理参数表1-7 饱和蒸汽压1.2 全塔的物料衡算（1）苯的摩尔质量：mol kg M A /78= 甲苯的摩尔质量：mol kg M B /92= 原料含苯的质量百分率为35%，塔顶馏出液中苯含量96%，塔釜残液中苯含量不⼤于1.7% 则：原料液含苯的摩尔分率：3884.092/6478/3578/35=+=F x塔顶馏出液中含苯的摩尔分率：9659.092/478/9678/96=+=D x.092/3.9811.78/7.178/7.1=+=W x（2）原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量已知产品中甲苯的摩尔分率，故可计算出产品的平均摩尔质量：原料液的平均摩尔质量：MF ＝78×0.3884＋(1－0.3884)×92＝86.562kg/kmol 塔顶液的平均摩尔质量：MD ＝78×0.9659＋(1－0.9659)×92＝78.477kg/kmol 塔底液的平均摩尔质量：分⼦式相对分⼦质量沸点℃临界温度℃临界压⼒MPa苯（A ） C 6H 6 78.11g/mol 80.1 288.95 4,898 甲苯（B ） C 7H 892.13g/mol110.6318.574.109A B C 苯 6.9419 2769.42 -53.26 甲苯7.05803076.65-54.65MW ＝78×0.0200＋(1－0.0200)×92＝91.72kg/kmol （3）物料衡算全塔物料衡算：进料液： F=7kg/s=323.08kmol/h总物料恒算： F=D+W D+W=323.08kmol/h苯物料恒算： FxF=DxD+WxW 323.08×0.3884=D ×0.9659+W ×0.0200 联⽴解得：D = F W D W F X -X X -X = 323.080.0200-096590.0200-0.3884?= 125.83 kmol/h W = F －D = 323.08-125.83=197.25 kmol/h1.3 塔板数的确定理论塔板数T N 的求取苯-甲苯物系属理想物系，可⽤梯级图解法（M ·T ）和逐板法,求取NT ，步骤如下： 1.3.1平衡曲线的绘制根据苯-甲苯的相平衡数据，利⽤泡点⽅程和露点⽅程求取。
苯_甲苯浮阀塔课程设计
苯_甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯和甲苯的性质、浮阀塔的原理和结构，以及它们在化工生产中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：a.掌握苯和甲苯的结构、性质和区分方法；b.理解浮阀塔的原理、结构及工作过程；c.了解苯和甲苯在化工生产中的应用。
2.技能目标：a.能运用所学知识分析和解决实际问题；b.能运用实验方法和技巧进行浮阀塔的模拟实验。
3.情感态度价值观目标：a.培养学生对化工生产的兴趣和热情；b.培养学生关爱生命、关注环境保护的意识。
二、教学内容根据课程目标，教学内容如下：1.苯和甲苯的结构、性质及区分方法；2.浮阀塔的原理、结构及工作过程；3.苯和甲苯在化工生产中的应用。
4.第一课时：苯和甲苯的结构、性质及区分方法；5.第二课时：浮阀塔的原理、结构及工作过程；6.第三课时：苯和甲苯在化工生产中的应用。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解苯和甲苯的结构、性质、浮阀塔的原理及应用；2.讨论法：分组讨论苯和甲苯的区分方法、浮阀塔的工作过程；3.实验法：进行浮阀塔的模拟实验，巩固所学知识。
四、教学资源1.教材：《有机化学》、《化工原理》；2.参考书：《有机化学手册》、《化工工艺学》；3.多媒体资料：苯和甲苯的结构模型、浮阀塔动画演示；4.实验设备：浮阀塔模型、实验仪器。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和兴趣；2.作业：布置相关的练习题，要求学生在课后完成，通过作业批改了解学生对知识的掌握程度；3.考试：安排一次课堂小测，测试学生对苯、甲苯及浮阀塔相关知识的掌握情况。
4.平时表现：积极参与、态度端正，计入最终成绩的10%；5.作业：正确完成练习题，计入最终成绩的30%；6.考试：分数达到80%，计入最终成绩的60%。
化工原理课程设计--苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔的设计
化工原理课程设计--苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔的设计苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔的设计摘要：本设计对苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔装置进行了设计，主要进行以下几方面工作：1、精馏塔设计方案的确定。
2、对生产的主要设备-浮阀塔进行了工艺设计计算,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：⑥精馏塔塔板的流体力学验算：⑦精馏塔塔板的负荷性能图；⑧塔顶冷凝器的冷凝热和塔釜再沸器的汽化热计算。
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。
从本设计中，我们组的队员学到了很多;团队合作，讨论完善，总结思考能力得到了锻炼。
关键词：苯-甲苯；浮阀塔；工艺设计计算；流程图；工艺条件简图目录前言1、设计方案的确定1.1设计流程的说明1.2操作方案的说明1.3本设计中符号的说明2、精馏塔物料衡算2.1物料衡算示意图2.2全塔物料衡算3、塔板数的确定3.1理论塔板数N T的求取3.1.1绘制苯-甲苯物系x-y图3.1.2求精馏塔的气、液相负荷3.1.3操作线方程3.1.4图解法求理论塔板数3.2实际塔板数的求取4、精馏段有关物性数据以及主要工艺尺寸的计算4.1精馏塔有关物性数据的计算4.1.1操作压力计算4.1.2操作温度计算4.1.3平均摩尔质量计算4.1.4平均密度计算4.1.5液体平均粘度计算4.1.6液体平均表面张力计算4.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算4.2.1精馏段塔径的计算4.2.2精馏塔的有效高度的计算4.3塔板主要工艺尺寸的计算4.3.1溢流装置计算4.3.2塔板计算4.4塔板的流体力学验算4.4.1塔板压降的计算4.4.2液面落差的计算4.4.3液沫夹带的计算4.4.4漏液的计算4.5塔板负荷性能图的绘制4.5.1过量液沫夹带线4.5.2液泛线4.5.3液相负荷上限线4.5.4漏液线4.5.5液相负荷下限线4.5.6塔板负荷性能图4.6提馏段各参数汇总4.7塔顶冷凝器的冷凝热和塔釜再沸器的汽化热的计算4.7.1冷凝器的选型4.7.2冷凝器的冷凝热计算4.7.3再沸器的汽化热计算5、塔附件设计计算5.1接管5.2法兰5.3筒体与封头5.4裙座5.5人孔数目6、塔总体高度设计7、浮阀精馏塔工艺设计结果讨论7.1漏液7.2液泛7.3液体停留时间7.4流型7.5板距与塔高7.6回流比的影响7.7塔板效率的影响因素7.8换热器的选择7.9传热介质的选择8、附录8.1精馏系统的物料流程图8.2精馏塔的工艺条件简图9、参考文献10、致谢前言化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。
化工原理课程设计 苯-甲苯浮阀精馏塔
3．课程设计报告内容3.1 流程示意图冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器← → 塔底产品冷却器→甲苯的储罐→甲苯3.2 流程和方案的说明及论证3.2.1 流程的说明首先，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。
因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。
气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。
液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。
塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。
最终，完成苯与甲苯的分离。
3.2.2 方案的说明和论证本方案主要是采用浮阀塔。
精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。
常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。
二：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。
三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。
四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。
五：结构简单，造价低，安装检修方便。
六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。
而浮阀塔的优点正是：而浮阀塔的优点正是：1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大20%～40%，与筛板塔接近。
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1.引言苯和甲苯是广泛应用于化工工业的有机化合物。
苯用于生产塑料、橡胶、染料、医药等领域，甲苯则用于生产苯酚、甲醇、马来酸酯等有机化合物。
为了从苯和甲苯的混合物中获得高纯度的目标物质，需要进行精馏过程。
本次课程设计将设计苯与甲苯的精馏塔。
2.设计目标本次设计的目标是设计一个能够将苯和甲苯混合物中的甲苯分离出来，获得高纯度的甲苯产品的精馏塔。
设计要求如下：(1)产物中甲苯的纯度大于99%；(2)若需要，可考虑对废气回收的技术。
3.设计步骤(1)确定温度、压力和流量条件：根据实际情况，确定苯与甲苯的蒸馏温度和压力范围，以及流量要求。
(2) 确定理论塔板数：根据精馏物质的性质，使用McCabe-Thiele图来确定理论塔板数。
假设有N个塔板，输入混合物的进料温度T1，塔底温度T2，塔顶温度T3、若有Q个馏出物从塔顶进入回流相，那么Q个馏出物中，有αQ个进入塔顶，(1-α)Q个进入回流液，并且最终得到的进料液中含有αQ个甲苯。
通过计算可得到，苯与甲苯的含量变化和温度分布情况，进而确定塔板数。
(3)安装塔床和设备：根据设计要求，选择合适的填料和塔板，进行塔床的安装。
确定合适的进料方式和回流液的流量。
(4)进行操作条件和算例计算：根据输入的温度、压力和流量条件，进行操作条件的预测。
利用模拟软件或手工计算，进行塔板上的组分计算和流量平衡计算，以确定最佳操作条件。
(5)安全措施：在设计过程中，需要考虑安全措施，包括防爆、监测和报警系统的设置。
4.结果与讨论通过精心的设计和计算，得到了一个满足要求的苯与甲苯精馏塔。
该塔能够将苯和甲苯的混合物中的甲苯分离出来，并获得高纯度的甲苯产品。
在设计过程中，需要考虑到流量、温度和压力等因素对操作效果的影响，以确保塔的性能和安全运行。
5.结论本次设计实现了苯与甲苯精馏塔的设计，满足了高纯度甲苯产品的要求。
通过合理的操作条件和安全措施，确保了塔的性能和安全运行。
化工原理课程设计_苯——甲苯二元物系浮阀式式精馏塔的设计
化工原理课程设计_苯——甲苯二元物系浮阀式式精馏塔的设计吉林化工学院化工原理课程设计题目苯----甲苯二元物系伏阀精馏塔设计教学院化工与材料工程学院专业班级化工0902学生姓名闫秋影学生学号 09110220指导教师张福胜2011年12月16日目录摘要 (1)绪论 .................................................... 错误!未定义书签。
设计方案的选择............................................... 错误!未定义书签。
第一章塔板的工艺的计算 (5)§1.1精馏塔的物料衡算 (4)§1.2各段理论塔板数的计算 (5)1.2.1相对挥发度的计算 (5)1.2.2最小回流比的计算............................................1.2.3精馏塔气液相负荷 ........................... 错误!未定义书签。
1.2.4操作线方程的确定 ........................... 错误!未定义书签。
1-3-6 精馏塔理论塔板数的计算..................... 错误!未定义书签。
1-3-7 板效率的计算 (9)1-3-8 实际板数的计算及全塔效率的计算 (11)第二章精馏塔主要工艺尺寸的设计 (8)§2.1精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)2.1.1操作压力计算 (8)2.1.2操作温度计算............................... 错误!未定义书签。
2.1.6平均密度的计算 ............................. 错误!未定义书签。
2.1.7液体平均表面张力的计算 ..................... 错误!未定义书签。
2.1.3平均摩尔质量的计算 ......................... 错误!未定义书签。
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。
化工原理课程设计-苯-甲苯板式精馏塔
化工原理课程设计-苯-甲苯板式精馏塔化工原理课程设计——苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计学院：生命科学学院专业年级：姓名：指导老师：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。
二、设计任务(1)原料液中苯含量：质量分率＝75％(质量)，其余为甲苯。
(2)塔顶产品中苯含量不得低于98％(质量)。
(3)残液中苯含量不得高于8.5％(质量)。
(4)生产能力：90000 t/y苯产品，年开工310天。
三、设计条件(1)精馏塔顶压强：4.0kPa(表压)(2)进料热状态：自选(3)回流比：自选。
(4)单板压降压：≯0.7kPa四、设计方案(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(4)塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算。
(5)编制设计结果概要或设计一览表(6)辅助设备选型与计算(7)绘制塔设备结构图五、工艺计算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。
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3．课程设计报告内容3.1 流程示意图冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器← → 塔底产品冷却器→甲苯的储罐→甲苯3.2 流程和方案的说明及论证3.2.1 流程的说明首先，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。
因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。
气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。
液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。
塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。
最终，完成苯与甲苯的分离。
3.2.2 方案的说明和论证本方案主要是采用浮阀塔。
精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。
常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。
二：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。
三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。
四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。
五：结构简单，造价低，安装检修方便。
六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。
而浮阀塔的优点正是：而浮阀塔的优点正是：1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大 20%～40%，与筛板塔接近。
2．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。
3．塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹带量小，塔板效率高。
4．气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差比泡罩塔小。
5．塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的 50%～80%，但是比筛板塔高 20%～30。
但是，浮阀塔的抗腐蚀性较高（防止浮阀锈死在塔板上），所以一般采用不锈钢作成，致使浮阀造价昂贵，推广受到一定限制。
随着科学技术的不断发展，各种新型填料，高效率塔板的不断被研制出来，浮阀塔的推广并不是越来越广。
近几十年来，人们对浮阀塔的研究越来越深入，生产经验越来越丰富，积累的设计数据比较完整，因此设计浮阀塔比较合适。
3.3 设计的计算与说明3.3.1 全塔物料衡算根据工艺的操作条件可知：料液流量 F=（10-0.5*19）t/h=2.25Kg/s =94.285Kmol/h料液中易挥发组分的质量分数 xf =（30+0.5*19）%=39.5%；塔顶产品质量分数 xd = 98%，摩尔分数为 97.6%；塔底产品质量分数 xw= 2%，摩尔分数为 1.7%；由公式：F=D+WF*xf=D*xd+W*xw代入数值解方程组得：塔顶产品(馏出液)流量 D=41.067 Kmol/h=0.89Kg/s；塔底产品(釜液)流量 W=53.218Kmol/h=1.360 Kg/s。
3.3.2．分段物料衡算lgPa*=6.02232-1206.350/(t+220.237) 安托尼方程lgPb*=6.07826-1343.943/(t+219.377) 安托尼方程xa=(P 总-Pb*)/(Pa*-Pb*) 泡点方程根据xa从《化工原理》P204表6—1查出相应的温度根据以上三个方程，运用试差法可求出 Pa*,Pb* 当 xa=0.395 时，假设t=92℃ Pa*=144.544P，Pb*=57.809P, 当 xa=0.98 时，假设t=80.1℃ Pa*=100.432P，Pb*=38.904P,当 xa=0.02 时，假设t=108℃ Pa*=222.331P，Pb*=93.973P, t=92℃，既是进料口的温度，t=80.1℃是塔顶蒸汽需被冷凝到的温度，t=108℃是釜液需被加热的温度。
根据衡摩尔流假设，全塔的流率一致，相对挥发度也一致。
a=Pa*/Pb*=144.544P/57.809P =2.500（t=80.1℃）所以平衡方程为 y=ax/[1+(a－1)x]=2.500x/（1+1.500x），最小回流比 Rmin 为Rmin=[xd/xf-a(1-xd)/(1-xf)]/(a-1)＝1.426，所以 R=1.5Rmin＝2.139，所以精馏段液相质量流量 L(Kg/s)＝RD＝2.139*0.89=1.904，精馏段气相质量流量 V(Kg/s)＝(R+1)D＝3.139*0.89=2.794，所以，精馏段操作线方程 yn+1=R*xn/(R+1)+xd/(R+1)=0.681xn+0.311因为泡点进料，所以进料热状态 q=1所以，提馏段液相质量流量 L'(Kg/s)＝L+qF＝1.904+1*2.25=4.154，提馏段气相质量流量 V'(Kg/s)＝V-(1-q)F＝2.794。
所以，提馏段操作线方程 ym+1= L'xm/ V'-Wxw/ V'=1.487xm-0.0083.3.3 理论塔板数的计算（1）联立精馏段和提馏段操作线方程解得xd=0.3759且前面已算得xw=0.017（2）用逐板计算法计算理论塔板数第一块板的气相组成应与回流蒸汽的组成一致，所以 y1=xd,然后可以根据平衡方程可得 x1,从第二块板开始应用精馏段操作线方程求 yn,用平衡方程求 xn,一直到 xn<xd,共需 n-1 块精馏板，第 n 块板为进料板。
第一板 y1=xd 0.98x1=y1/[y1+a(1-y1)] 0.9514 第二板 y2=0.681x1+0.311 0.9592x2=y2/[y2+a(1-y2)] 0.9039第三板 y3=0.681x2+0.311 0.9268x3=y3/[y3+a（1-y3)] 0.8351第四板 y4=0.681x3+0.311 0.8799x4=y4/[y4+a(1-y4)] 0.7456第五板 y5=0.681x4+0.311 0.8189x5=y5/[y5+a(1-y5)] 0.6440第六板 y6=0.681x5+0.311 0.7497x6=y6/[y6+a(1-y6)] 0.5451第七板 y7=0.681x6+0.311 0.6823x7=y7/[y7+a(1-y7)] 0.4621第八板 y8=0.681x7+0.311 0.6258x8=y8/[y8+a(1-y8)]0.4008第九板 y9=0.681x8+0.311 0.5840x9=y9/[y9+a(1-y9)]0.3596x9<xd所以本设计中共需八块精馏板，第九块板为进料板。
从第十块板开始，用提馏段操作线求 yn, 用平衡方程求 xn，一直到xn<xw。
第十板 y10=1.487x9-0.008 0.5267x10=y10/[y10+a(1-y10)]0.3080第十一板 y11=1.487x10-0.008 0.4500x11=y11/[y11+a(1-y11)]0.2466第十二板 y12=1.487x11-0.008 0.3587x12=y12/[y12+a(1-y12)]0.1828第十三板 y13=1.487x12-0.008 0.2638x13=y13/[y13+a(1-y13)]0.1254第十四板 y14=1.487x13-0.008 0.1784x14=y14/[y14+a(1-y14)]0.0799第十五板 y15=1.487x14-0.008 0.1108x15=y15/[y15+a(1-y15)]0.0475第十六板 y16=1.487x15-0.008 0.0626x16=y16/[y16+a(1-y16)]0.0260第十七板 y17=1.487x16-0.008 0.0307x17=y17/[y17+a(1-y17)]0.0125x17<xw，因为釜底间接加热，所以共需要17-1=16块塔板。
精馏段和提馏段都需要八块板。
3.3.4 实际塔板数的计算根据内插法，可查得：苯在泡点时的黏度μa(mPa.s)＝0.25，甲苯在泡点是的黏度μb(mPa.s)＝0.27，所以：平均黏度μav(mPa.s)＝μa*xf+μb*(1-xf)＝0.25*0.395+0.27（1-0.395）=0.262所以：总板效率E=1/[0.49 (a*μav)e0.245]＝0.544实际板数 Ne=Nt/Et＝29.412＝30实际精馏段塔板数为 Ne1=14.705=15实际提馏段塔板数为 Ne2=14.705=15由上可知，在求取实际板数时，以精馏段，提馏段分别计算为佳。
而且设计时，往往精馏段，提馏段都多加一层至几层塔板作为余量，以保证产品质量，并便于操作及调节。
3.3.5塔径计算因为液流量不大，所以选取单流型，因为提馏段液相流量较大，所以以提馏段的数据确定全塔数据更为安全可靠。
所以：气相体积流量 Vh(m^3/h)＝3325.713219，Vs(m^3/s)＝0.923809227，液相体积流量 Lh(m^3/h)＝25.123146， Ls(m^3/h)＝0.006978652。
查表得，液态苯的泡点密度ρa(Kg/m^3)＝792.5，液态甲苯的泡点密度ρb(Kg/m^3)＝790.5，根据公式1/ρl=x1/ρa+(1-x1)/ρb 得，液相密度ρl(Kg/m^3)＝791.1308658，根据公式苯的摩尔分率＝(y1'/78)/[yi'/78+(1-yi')/92] M’=苯的摩尔分率*M 苯＋甲苯的摩尔分率*M 甲苯ρv=M’/22.4*273/(273+120)*P/P0 得气相密度ρv(Kg/m^3)＝2.742453103。
气液流动参数，Flv=Lh/Vh*(ρl/ρv)^0.5＝0.12830506，根据试差法，设塔径 D(m)＝1.2，根据经验关系:可设板间距 Ht＝0.45m,清液层高度 Hl[常压塔（50～100mm)）]取为50mm,所以液体沉降高度 Ht-hl＝0.4m。