【正文】 表 15液體粘度 uL 溫度 /℃ 80 90 100 110 120 苯（ mPa s） 甲苯（ mPa s） 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 9 表 16 苯和甲苯的物理性質 項目 分子式 分子量 M 沸點（℃） 臨界溫度 tc(℃ ) 臨界壓強 Pc(kPa) 苯 A C6H6 甲苯 B C6H5CH3 表 17 苯和甲苯的液體汽化熱 溫度 t/℃ 80 90 100 110 120 γ 苯 /KJ/kg γ 甲苯 /KJ/kg 精餾塔的物料衡算 （ 1）原料液及塔頂、塔底產品的摩爾分率 苯的摩爾質量 MA=甲苯的摩 爾質量 MB=?????????WDFxxx （ 2）原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量 MF= +()= MD= +()=MW= +()=（ 3）物料衡算 原料處理量 hk m olF / 4 ??? ??? 總物料衡算 =D+W 苯物料衡算 =+ 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 10 聯立解得 D= W=第三章 理論塔板層數 NT 的求取 求最小回流比 苯 甲苯屬理想物系，可采用圖解法求理論板層數。由手冊查得苯 甲苯物系的氣液平衡數據表 12，繪出 xy圖，如圖 12 求最小回流比及操作回流比。采用作圖法求最小回流比。在圖 11中對角線上，自 e(,)作垂線 ef 即為進料線 (q線 )，該線與平衡線的交點坐標為 xq= yq= 故最小回流比為 i n D ?? ?????qqqxy y 取操作回流比為： R== = 求精餾塔的氣、液相負荷 L=RD= =V=(R+1)D=(+1) =L’ =L+F=+=V’ =V= 求操作線方程 精餾段操作線方程為 ?????? xxxVDxVLy D 提餾段操作線方程為 39。 39。 39。39。39。39。39。 ??????? xxxVWxVLy W 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 11 圖解法求理論板層數 采用圖解法求理論塔板層數，如圖 11所示。求解結果為 總理論板層數 NT=15(包括再沸器 ) 進料板位置 NF=6 實際塔板數的求取 精餾段實際板層數 N 精 =5/=≈ 10 提餾段實際板層數 N 提 =9/=≈ 17 第四章 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算 操作壓力計算 塔頂操作壓力 PD=+4= 每層塔板壓降 △ P = 進料板壓力 PF=+ 10= 精餾段平均壓力 Pm=(+)/2= 操作溫度的計算 依據操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中苯甲苯的飽和蒸氣壓由安東尼方程計算， 計算過程略。計算結果如下： 塔頂溫度 tD=℃ 進料板溫度 tF=99℃ 精餾段平均溫度 tm=(+99)/2=℃ 平均摩爾質量的計算 塔頂平均摩爾質量計算 由 xD=y1=,查平衡曲線（見圖 11），得 x1= 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 12 MVDm= +() =MLDm= +() =進料平均摩爾質量計算 由圖解理論板（見圖 11） ，得 yF= 查平衡曲線（見圖 11），得 xF= MVFm= +() =MLFm= +() =精餾段平均摩爾質量的計算 MVm=（ +） /2=MLm=（ +） /2= 平均密度計算 氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程計算，即 3mmmVM /)( mkgRT M V ??? ???? 液相平均密度計算 液相平均密度依下式計算 iia ?? //1 LM ?? （ 11） 塔頂液相平均密度的計算 由 tD=℃ ,查“化學化工物性數據手冊 有機卷 1” P305 得 3A / m?? 3/ mB ?? 3L / 41/ 59/ 812. 1 mDm ???? 進料板液相平均密度的計算 由 tF=99℃ ,查手冊得 3A / m?? 3/ mB ?? 進料板液相的質量分率 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 13 A ???? ?? 3LF /.1kg792/ ???? 精餾段液相平均密度為 3LM / 0 22/).17 9 1 2( m???? 液體平均表面張力計算 液相平均表面張力依下式計算，即 iix ?? /LM ?? （ 12） 塔頂液相平均表面張力的計算 由 tD=℃ ,查手冊得 mmNA /?? mmNB /?? mmNL Dm /3 3 3 3 6 ?????? 進料板液相平均表面張力的計算 由 tF=99℃ ,查手冊得 mmNA /?? mmNB /?? mmNL F m / 0 2 2 7 ?????? 精餾段液相平均表面張力為 mmNLm /4 8 ) 3 ( ???? 液體平均粘度計算 液相平均粘度依下式計算，即 iiLm x ?? lglg ?? （ 13） 塔頂液相平均粘度的計算 由 tD=℃ ,查“化學化工物性數據手冊 有機卷 1” P303 得 ?? mA? ?? mB? l g 0 . 3 0 g 0 . 3 0 ??L D m? 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 14 ?? mL D m? 進料板液相平均粘度的計算 由 tF=99℃ ,查“化學化工物性數據手冊 有機卷 1” P303 得 ?? mA? ?? mB? l g 0 . 2 6 g 0 . 2 5 ??L F m? sm P ??L F m? 精餾段液相平均粘度為 samLm ???? )(? 第五章 提餾段工藝條件及有關物性數據的計算 操作壓力計算 塔底操作壓力 PD=+ 27= 每層塔板壓降 △ P = 進料板壓力 PF=+ 10= 提餾段平均壓力 Pm=(+)/2= 操作溫度計算 依據操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中苯甲苯的飽和蒸氣壓由安東尼方程計算，計算過程略。計算結果如下： 塔底溫度 tD=℃ 進料板溫度 tF=99℃ 精餾段平均溫度 tm=(+99)/2=℃ 平均摩爾質量的計算 塔底平均摩爾質量計算 由 xw =,查平衡曲線（見圖 11），得 y1= 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 15 MVDm= +() =MLDm= +() =進料平均摩爾質量計算 由圖解理論板（見圖 11），得 yF= 查平衡曲線（見圖 11），得 xF= MVFm= +() =MLFm= +() =提餾段平均摩爾質量 MVm=（ +） /2=MLm=（ +） /2= 平均密度的計算 氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程計算，即 3mmmVM /)( mkgRT M V ??? ???? 液相平均密度計算 液相平均密度依下式計算，即 iia ?? //1 LM ?? （ 51） 塔底液相平均密度的計算 由 tw=℃ ,查“化學化工物性數據手冊 有機卷 1” P305 得 3A / m?? 3/ mB ?? 3L /???? 進料板液相平均密度的計算 由 tF=99℃ ,查手冊得 3A / m?? 3/ mB ?? 進料板液相的質量分率 A ???? ?? 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 16 3LF /.1kg792/ ???? 提餾段液相平均密度為 3LM /).( m???? 液體平均表面張力計算 液相平均表面張力依下式計算，即 iix ?? /LM ?? （ 52） 塔底液相平均表面張力的計算 由 tw=℃ ,查手冊得 mmNA /?? mmNB /?? mmNL D m / ?????? 進料板液相平均表面張力的計算 由 tF=99℃ ,查手冊得 mmNA /?? mmNB /?? mmNL F m / 0 2 2 7 ?????? 提餾段液相平均表面張力為 mmNLm /)( ???? 液體平均粘度計算 液相平均粘度依下式計算，即 iiLm x ?? lglg ?? （ 53） 塔底液相平均粘度的計算 由 tw=℃ ,查“化學化工物性數據手冊 有機卷 1” P303 得 ?? mA? ?? mB? l g 0 .2 3 6)0 1 (l g 0 .2 2 10 1 ???L Dm? ?? mL Dm? 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設計 17 進料板液相平均粘度的計算 由 tF=99℃ ,查“化學化工物性數據手冊 有機卷 1” P303 得 ?? mA? ?? mB? l g 0 . 2 6 g 0 . 2 5 ??L F m? sm P ??L F m? 提餾段液相平均 粘度 為 samLm ???? P2 4 9 )2 6 3 (? 第六章 精餾段的塔徑及塔板的計算 塔徑的計算 精餾段的氣、液相體積流率為 smVMV VmVms / 3????? ? smLML LmLms / 3????? ? 由 VV