河西学院化学化工学院课程设计
R?2Rmin?2.4
④求操作线方程 精馏段操作线方程为
yn?i?Rxxn?D?0.71xn?0.29 R?1R?1提馏段操作线方程
L?RD?142.656?Kmolh?
ym?1?L?qFWxm?xw?1.29xm?0.0058
L?qF?WL?qF?W(2)逐板法计算理论板数
精馏段理论板数
y1?xD?0.957 x1?y1?0.952
2.47?1.47y1y2?0.71x1?0.29?0.966 x2?y2?0.920
2.47?1.47y2y3?0.71x2?0.29?0.943 x3?y3?0.870
2.47?1.47y3y4?0.800
2.47?1.47y4y5?0.710
2.47?1.47y5y6?0.610
2.47?1.47y6y4?0.71x3?0.29?0.908 x4?y5?0.71x4?0.29?0.858 x5?y6?0.71x5?0.29?0.794 x6?y7?0.71x6?0.29?0.723 x7?y7?0.514
2.47?1.47y7y8?0.435
2.47?1.47y8y8?0.71x7?0.29?0.655 x8?因为，x8?0.435?xF?0.46,
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所以，精馏段理论板数n=7 提馏段理论板数
y9?1.29x8?0.0058?0.555 x9?y9?0.335
2.47?1.47y9y10?1.29x9?0.0058?0.426 x10?y10?0.231
2.47?1.47y10y11?0.143
2.47?1.47y11y11?1.29x10?0.0058?0.292 x11?y12?1.29x11?0.0058?0.179 x12?y12?0.081
2.47?1.47y12y13?0.043
2.47?1.47y13y13?1.29x12?0.0058?0.099 x13?y14?1.29x13?0.0058?0.050 x14?y14?0.021
2.47?1.47y14y15?0.008
2.47?1.47y15y15?1.29x14?0.0058?0.021 x15?因为，,x15?0.008?xw?0.02
所以，提馏段理论板数n=6 （不包括塔釜） (3)全塔效率的计算
80.01?80.21tD?80.01? tD?80.41℃
1?0.990.98?1109.91?108.79tW?109.91?②TW? tW?109.35℃
0.01?0.030.02?0.0392.69?91.40tF?92.69?③TF? tF?92.43℃
0.45?0.50.46?0.45t?t④精馏段的平均温度：t1?DF?86.42℃
2t?t⑤提馏段的平均温度：t2?WF?100.98℃
2t?t⑥全塔平均温度：tm?DW?94.88℃
2①TD?
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分别查得苯、甲苯在平均温度下的粘度
?A?90?10094.88?90 ?A?0.267?mpa?s? ?0.279?0.255?A?0.28690?10094.88?90 ?B?0.275?mpa?s? ?0.286?0.264?B?0.286?B??mpa?s? ?m?0.46?0.267?0.54?0.275?0.271全塔效率ET
由奥康奈尔方法得：ET=0.49（??m）-0.245=0.541 求实际板层数
N精?7N提?60.541?12.9?13?块?
0.541?11.1?12?块?，进料板在14块
N?12?13?25?块?
2.4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
.3?4?105.3kPa 塔顶操作压力 PD?101塔底操作压力 P.3?0.7?25?122.8kpa W?105每层塔板压降 ?p?0.7kPa
进料板压力 PF?105.3?0.7?13?114.4kPa 精馏段平均压力Pm?(105.3?114.4)/2?109.85kPa 提馏段平均压力Pm?（114.4?122.8）2?118.6kPa (2)平均摩尔质量计算
塔顶平均摩尔质量计算
由 xD?y1?0.957 x1?y1?0.952
2.47-1.47y1
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MVDm?0.98?78.11?(1?0.98)?92.13?78.39kg/kmol MLDm?0.952?78.11?(1?0.952)?92.13?79.78kg/kmolkg/kmol
进料板平均摩尔质量计算
由 yF?0.655 xF?0.435
MVFm?0.655?78.11?(1?0.655)?92.13?82.95kg/kmol MLFm?0.435?78.11?(1?0.435)?92.13?86.03kg/kmol
塔底平均摩尔质量计算
由 xw?0.008 yw?0.021
MVwm?0.021?78.11?(1?0.021)?92.13?91.84kg/kmol MLwm?0.008?78.11?(1?0.008)?92.13?92.02kg/kmol
精馏段平均摩尔质量
MVm?(78.39?82.95)/2?80.67/kmol MLm?(78.78?86.03)/2?82.41kg/kmol
提馏段平均摩尔质量
MVm?(82.95?91.84)/2?87.40kg/kmol MLm?(86.03?92.02)/2?89.03kg/kmol
(3)平均密度计算
①气相平均密度计算
由理想气体状态方程式计算，精馏段的平均气相密度
?Vm?PmMVm109.85?80.67??2.96(kgm3) RTm8.314?(86.42?273.15)精馏段的平均气相密度
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?Vm?PmMVm118.6?87.67??3.33(kgm3) RTm8.314?(100.98?273.15)②液相平均密度计算液 由tD?80.410C，得
80-9080.41-80 ?A?813.63kgm3 ?814-805?A?814??809?801?B?809? ?B?808.67kgm3
80?9080.41?80??a.塔顶液相的质量分率
?a?1?0.952?78.11?0.944
0.952?78.11?0.048?92.13?LDm0.9440.056 ?LDm=813.53kg/m3 ?813.63808.67b.进料板液相平均密度的计算： 由tF?93.9 ,得
805?791?A?805? ?A?801.60kgm3
90?10092.43?90801-791?B?801? ?B?798.57kgm3
90-10092.43-90?????a?10.435?78.11?0.395
0.435?78.11?0.565?92.13?LFm?0.3950.605 ?LFm?799.76kgm3 ?801.6798.57??c.塔底液相平均密度的计算 由tW?109.35℃，得
778-791?A?791? ?A?778.845kgm3
110-100109.35-100778-791?B?791? ?B?780.715kgm3
110-100709.35-1000.008?78.11????0.007
0.008?78.11?0.992?92.13????
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