精馏塔物料计算.docx

苯—甲苯混合液筛板精馏塔设计
1 设计任务和条件
年处理含苯 60%(质量分数，下同) 的苯-甲苯混合液 50000 吨
料液温度 35℃
塔顶产品浓度 98%
塔底釜液含甲苯 98%
每年实际生产天数 330〔一年中有一月检修理论塔板数，如附图 1 所示。求解结果为：
总的理论板层数 N T =13 其中 NT,精=5 NT,提=7〔不包括再沸器〕 进料板位置 N = 6
T
实际板层数的求解
精馏段实际板层数
N 精=5/=≈10 N 提=7/=≈14
总实际塔板层数 N=N 精+ N 提=24
精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
(1)操作压力 PD=P 当地+P 表=+4=
每层塔板压强 △P=
进料板压强 PF=+×10=
精馏段平均压强 Pm=(+)/2=
〔2〕操作温度
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，计算结果如下：
安托尼方程 ㏒ P=A-B/(C+t) 其中 A= B= C=
求的塔顶温度 t d=℃ 进料板温度 t F =℃
精馏段平均温度 t m=(+)= ℃
平衡摩尔质量的计算
塔顶平均摩尔质量计算:由 x D = y 1 =，查平衡曲线〔见附图 1〕，得x 1 =
M VDm =×+×=
M LDm =×+×=
进料板平均摩尔质量计算由图解理论板(见图 1)，得
y =
F
查平衡曲线 〔见图 1〕，得
x =
F
M =×+×= kg/kmol
VFm
M =×+×= kg/kmol
Lm
平均密度的计算
①气相平均密度计算
由抱负气体状态方程计算，即
P
r = m
M
Vm =(×)/〔×(+〕)= kg/m 3
Vm RT
m
②液相平均密度计算
液相平均密度依下式计算，即 2
1 r = å a r
i i i
塔顶液相平均密度的计算
由 t ＝℃，查手册得 r = 813kg/m 3 r = 3
D A B
r
LDm
= 1/〔+〕= kg/m 3
进料板液相平均密度的计算
由 t ＝℃，查手册得
F
r = 3 r = kg/m 3
A B
进料板液相的质量分率
a =(×)/〔×+×〕=
A
ρLFM=1/〔+〕=734 kg/m 3
精馏段液相平均密度为
r =(+734)/2= kg/m 3
Lm
液体平均外表张力计算
液相平均外表张力依下式计算，即
s = å x s
Lm i i
塔顶液相平均外表张力的计算
由 t ＝℃，查手册得
D
s = s =
A B
s =×+×= mN/m
LDm
进料板液相平均外表张力的计算
由 t ＝℃，查手册得
F
s = s =
A B
σLFM=×+×= mN/m
精馏段液相平均外表张力为
s =(+)/2= mN/m
Lm
液体平均粘度计算
液相平均粘度依下式计算，即
lgm
Lm
= å x
i
lgm
i
塔顶液相平均粘度的计算
由 t ＝℃，查手册得
D
m =·s m =·s
A B
lg m = ×㏒ +×㏒
LDm
m = ·s
LDm
进料板