化工原理课程设计苯甲苯的分离
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
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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。
化工原理设计,苯和甲苯的分离
化工原理设计一、引言化工原理设计是化学工程领域的基础内容之一，它涉及到各种化学物质的物理和化学性质，并通过设计和优化流程来实现目标产物的分离和提纯。
本文将以苯和甲苯的分离为例，介绍其中涉及的一些化工原理设计。
苯（C6H6）是一种无色液体，具有具有独特的芳香气味。
它是许多有机化合物的基础和重要的工业原料。
苯的沸点为80.1℃，相对分子质量为78.11 g/mol。
甲苯（C7H8）也是一种无色液体，具有类似苯的芳香气味。
甲苯可以作为溶剂广泛应用于化工、涂料、药品和塑料等行业。
其沸点为139.1℃，相对分子质量为92.14 g/mol。
苯和甲苯分离的方法有很多种，下面将对其中两种常用的方法进行介绍。
1. 蒸馏法蒸馏法是一种通过液体之间的沸点差异来实现分离的方法。
对于苯和甲苯的分离，可以通过在适当的温度下进行蒸馏，将苯和甲苯分别收集。
在具体操作中，可以将含有苯和甲苯的混合物加热至苯的沸点，然后收集蒸馏出的苯。
接着，将剩余液体继续加热至甲苯的沸点，再次收集蒸馏出的甲苯。
通过多次的蒸馏过程，可以使苯和甲苯得到较好的分离。
2. 结晶法结晶法是一种通过溶解度差异来实现分离的方法。
对于苯和甲苯的分离，可以利用它们在不同溶剂中的溶解度差异进行分离。
在具体操作中，可以将苯和甲苯的混合物溶解在适当的溶剂中，然后逐渐降低温度，使其中一种物质结晶出来。
通过过滤或离心等方法，可以将结晶出的物质分离出来。
再用其他溶剂将残留物溶解，再次进行结晶，以实现苯和甲苯的分离。
四、化工原理设计考虑的因素在化工原理设计中，需要考虑许多因素，以实现苯和甲苯的高效分离。
1. 温度温度是影响蒸馏法和结晶法分离效果的重要因素。
对于蒸馏法，适当的温度可以使苯和甲苯有较大的沸点差异，以便更好地进行分离。
对于结晶法，合适的温度可以使其中一种物质结晶，而另一种物质保持在溶液中。
2. 压力压力也会对蒸馏法的分离效果产生影响。
适当的压力可以改变苯和甲苯的沸点，从而更好地进行分离。
苯与甲苯分离的课设
目录1 绪论 (1)1.1设计方案的确定 (1)1.2塔板的类型与选择 (2)1.3装置流程图 (2)2 精馏塔的工艺计算 (4)2.1进料及产品组成 (4)2.2平均分子量 (4)2.3全塔物料衡算 (4)2.4相对挥发度 (4)2.5最小回流比R MIN及操作回流比R (5)2.6精馏段和提馏段的操作线方程 (5)2.7塔板数的计算 (6)2.8全塔效率的确定 (8)2.9全塔实际板数及进料位置的确定 (9)3 精馏塔主要工艺尺寸的设计 (10)3.1工艺条件的计算 (10)3.2精馏塔主要工艺尺寸的计算 (15)3.3塔板流体力学检验 (19)3.4负荷性能图 (22)4 附属设备及接管的选取 (27)4.1原料预热器的设计 (27)4.2塔顶冷凝器热负荷及冷却水用量 (28)4.3塔底再沸器热负荷及水蒸气用量 (30)4.4进料泵的估选 (30)4.5主要接管尺寸的选取 (31)4.6塔总体高度的设计 (32)参考文献 (35)结束语 (36)附录 (37)附录A苯和甲苯的物理性质 (37)附录B苯和甲苯的平衡数据 (37)附录C苯-甲苯的A NTOINE常数 (38)附录D苯和甲苯的密度 (38)附录E和甲苯的黏度 (39)附录F苯和甲苯的汽化潜热 (39)附录G苯和甲苯的表面张力 (40)附录H生产工艺流程简图示例 (40)1 绪论1.1 设计方案的确定1.1.1装置流程的确定装置包括精馏塔，原料预热器，再沸器，冷凝器，釜液冷却器和产品冷却器等设备。
蒸馏过程按操作方式的不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程。
连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业生产中以连续蒸馏为主。
间歇蒸馏具有操作灵活，适应性强等优点，适合于小规模，多品种或多组分物系的初步分离。
蒸馏通过物料在塔内的多次部分气化与多次部分冷凝实现分离，热量自塔釜输入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质带走。
另外，为保持塔的操作稳定性，流程中采用泵将原料液输入塔内。
分离苯和甲苯课程设计
分离苯和甲苯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解苯和甲苯的物理性质差异，掌握分离苯和甲苯的基本原理；2. 学生掌握实验室中常用的分离方法，如蒸馏、萃取等；3. 学生了解有机化学实验中实验安全及防护措施。
技能目标：1. 学生能够运用蒸馏、萃取等方法，进行苯和甲苯的分离操作；2. 学生能够正确使用实验仪器，掌握基本的实验操作技能；3. 学生能够分析实验结果，具备初步的实验问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养严谨的科学态度，注重实验操作的规范性和精确性；2. 学生树立安全意识，遵循实验室规定，养成良好的实验习惯；3. 学生增强环保意识，学会废弃物的分类处理，关注化学对环境的影响；4. 学生培养合作精神，学会在团队中沟通交流，共同完成实验任务。
课程性质：本课程为有机化学实验课，旨在让学生通过实验操作，掌握分离苯和甲苯的方法，提高实验技能。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的化学基础知识，具有较强的动手能力和实验兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的实验操作能力和问题解决能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，养成良好的实验习惯和团队合作精神。
二、教学内容1. 理论知识：- 有机化学中苯和甲苯的结构、物理性质；- 分离原理：蒸馏、萃取等方法的原理及适用范围；- 实验安全知识：实验室规则、防护措施及应急处理。
2. 实践操作：- 实验设备的使用方法：蒸馏器、萃取器等；- 苯和甲苯混合物的分离操作；- 结果分析：观察分离后的物质，判断分离效果。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍苯和甲苯的结构、物理性质，讲解分离原理；- 第二课时：讲解实验室安全知识，演示实验设备的使用方法；- 第三课时：学生分组进行分离实验操作，教师巡回指导；- 第四课时：分析实验结果，总结实验经验，讨论实验问题。
教材章节：本教学内容依据《有机化学》教材中关于苯及其同系物的性质、分离与提纯章节进行设计。
化工原理设计-苯和甲苯的分离
Kg/m3
Aa
基板鼓泡区面积
m2
Af
总降压管截面积
m2
AT
基截面积
m2
C
气相负荷参数
C20
液体表面张力为20dny.cm-1时的气相负荷参数
D
塔径
m
g
重力加速度
h0
降液管底隙高度
m
hp
与单板压降相当的液层高度
m
hW
出口堰高
m
HT
板间距
m
LW
堰长
m
Lh
塔内液体流量
m3/h
Ls
塔内液体流量
m3/s
N
t
温度
K
V
上升蒸气流率
Kmol/s
W
蒸馏釜的液体量
Kmol
hc
与干板压强降相当的液柱高度
m
hd
液体流出降液管的压头损失
m
hL
板上液层高度
m
Z
塔的有效段高度
m
θ
液体在降液管内停留时间
s
ρL
液体密度
Kg/m3
ρV
气体密度
Kg/m3
接上：
ρV
气体密度
Kg/m3
σ
液体表面张力
dyn/cm
Wd`
降液管宽度
m
ρ
2.1.2设计流程图
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。
化工原理课程设计(苯甲苯的分离)讲解
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： 101.3 kPa平均操作温度：94℃回流比：自选单板压降： <=0.9 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。
化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔
化工原理课程设计：苯与甲苯精馏塔简介本文主要探讨化工原理课程设计中的苯与甲苯精馏塔。
通过对苯和甲苯进行精馏分离，我们可以获得纯度较高的苯和甲苯产品。
在本文中，我们将从以下几个方面展开讨论：1.背景和目的2.设计流程3.塔设计4.精馏原理5.实验操作6.结果和讨论背景和目的苯和甲苯是常用的工业化学品，广泛应用于加工、涂料、塑料等行业。
苯和甲苯在某些工艺中需要纯度较高，因此需要进行精馏分离。
本课程设计旨在设计一个能有效分离苯和甲苯的精馏塔。
设计流程为了设计一个合适的苯与甲苯精馏塔，我们需要进行以下几个步骤：1.确定原料2.确定塔的类型和结构3.进行塔的热力学计算4.进行实验验证塔设计塔是精馏过程中最关键的组件之一，它可以通过蒸汽冷凝回收馏分。
在苯和甲苯的精馏中，一般采用板式塔。
塔类型在板式塔中，我们可以选择不同的塔类型，如：•始料塔•落料塔•浓差塔•强化塔塔结构塔的结构包括：1.塔筒：用于装载填料或板2.助塔装置：用于改善塔内气液分布精馏原理精馏是利用不同物质的沸点差异进行分离的过程。
在苯与甲苯的精馏过程中，由于苯和甲苯的沸点差异较大，可以有效地进行分离。
实验操作进行苯与甲苯精馏的实验时，我们需要注意以下几个操作步骤：1.准备好实验所需设备和试剂2.开启冷却水，确保设备冷却3.将苯和甲苯加入精馏塔中4.开启加热源，控制温度5.收集馏出的苯和甲苯样品结果和讨论通过实验操作，我们可以得到苯和甲苯的纯度和收率。
根据实验结果，我们可以评估精馏塔的效果，并对塔的设计进行改进。
在进行课程设计时，我们要求学生深入了解苯与甲苯的精馏原理，并通过实验进行验证。
此外，在设计塔的结构和操作过程时，也需要考虑到实际工业生产的要求。
通过本次课程设计，学生不仅能够更好地理解化工原理，还能够培养实验操作和实际问题解决能力。
这对于他们将来的工作和研究具有重要意义。
总结起来，本文对苯与甲苯精馏塔的设计和实验操作进行了详细的讨论。
从背景和目的到实验结果和讨论，我们提供了一个全面的指导，希望能对读者有所帮助。
苯甲苯分离课程设计
苯甲苯分离课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握苯和甲苯的化学结构、物理性质和分离方法；技能目标要求学生能够运用色谱法等实验技术进行苯甲苯的分离和鉴定；情感态度价值观目标要求学生培养对化学实验的兴趣，增强科学探究的精神，提高环保意识。
二、教学内容教学内容以《有机化学》教材为基础，主要包括苯和甲苯的化学结构、物理性质和分离方法。
教学大纲安排如下：1.第一课时：苯和甲苯的化学结构，介绍苯环的特点，比较苯和甲苯的差异。
2.第二课时：苯和甲苯的物理性质，分析它们的沸点、溶解度等性质。
3.第三课时：色谱法分离苯甲苯，讲解色谱法的原理，演示实验操作。
4.第四课时：质谱法鉴定苯甲苯，介绍质谱法的原理，进行实验操作。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法：用于讲解苯和甲苯的化学结构和物理性质，帮助学生建立基础知识。
2.讨论法：用于探讨色谱法和质谱法的原理，激发学生的思考。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解苯甲苯分离的实际应用。
4.实验法：学生动手进行色谱法和质谱法的实验操作，提高实验技能。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：《有机化学》，用于提供基础知识。
2.参考书：提供更深入的苯甲苯分离知识，供学生自主学习。
3.多媒体资料：包括实验操作视频、动画等，丰富学生的学习体验。
4.实验设备：包括色谱仪、质谱仪等，用于进行实验操作。
五、教学评估教学评估采用多元化方式，包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现占30%，主要评估学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等；作业占20%，主要评估学生的练习完成情况和理解程度；考试占50%，包括期中和期末考试，主要评估学生对苯甲苯分离知识的掌握和应用能力。
六、教学安排教学安排如下：1.共计12课时，每课时45分钟。
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化工原理课程设计苯甲苯的分离Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】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C0859095100105 0AP,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/3m814805791778763甲苯,kg/3m 809801 791 780 768 表6 液体粘度μL （[1]：365P ）温度(℃) 80 90 100 110 120 苯（a ）甲苯（a ）温度t ℃ 液相中苯的摩尔分率 x 气相中苯的摩尔分率y(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 xN 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：t＝℃塔顶温度wt＝℃进料板温度Ft=℃塔底温度wt=（＋）/2 = ℃精馏段平均温度mt=（+）/2 =℃提馏段平均温度m（3）平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算由x D=y1=,代入相平衡方程得x1=,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 m v m mP M kg m RT ρ⨯===⨯+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 B kg m kg m ρρ== 塔顶液相的质量分率0.95778.110.8850.95778.1192.130.043A α⨯==⨯+⨯,,10.885812.70.115807.6,813.01L Dm L Dm kg kmol ρρ=+=进料板液相平均密度的计算 由tF ＝，查手册得33799.1,796.0A B kg m kg m ρρ== 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/m σLFm=×+×= 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/m σLwm=×+×=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 lg μLm=Σxi lg μi塔顶液相平均粘度的计算 由tD ＝℃，查手册得 μA= mPa ·s μB= mPa ·s lg μLDm=×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 ·s lg 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 ·s lg μLwm=×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) 塔径的计算塔板间距H T 的选定很重要，它与塔高、塔径、物系性质、分离效率、塔的操作弹性，以及塔的安装、检修等都有关。