W = 25.58kmol / h
式中 F------原料液流量 D------塔顶产品量 W------塔底产品量
1.2 理论塔板的计算
（1）由手册查得苯一甲苯物系的气液平衡数据 表 1 苯与甲苯汽液平衡数据
温度℃ 液相 x 气相 y
110.6 0 0
106.1 0.088 0.212
102.2 0.2 0.37
一、流程图的选择
图 1 工艺流程图 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。 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 1.5 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。
四、设计要求
1
1、设计程序简练清楚，结果准确并有汇总表。 2、计算公式、图表正确并注明来源，符号和单位要统一。 五、设计时间：二周 注意事项： 1、写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源； 2、每项设计结束后，列出计算结果明细表 3、图、表分别按顺序编号 4、按规定的时间进行设计，并按时完成任务
2
3
二、塔板的工艺设计
1.1 精馏塔全塔物料衡算
年处理量为 26000t
查ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ据得
26000000 ms = 300× 24 = 3611.11 ≈ 3620kg / h
M A = 78.11kg / kmol
M B = 92.13kg / kmol (1)原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率
则由公式
xA
塔底釜液中苯含量不高于 0.2%
4、操作压力： 常压 101.325Kpa 操作
塔顶表压 4Kpa
单板压降≤0.7Kpa
5、回流比： R=(1.1～2.0)Rmin 由设计者自选 6、塔顶采用全凝器泡点回流
7、塔釜采用间接饱和水蒸气加热
8、全塔效率为 0.6
三、设计内容 （一）工艺设计
1、选择工艺流程，要求画出工艺流程 2、精馏工艺计算 （1）物料衡算确定各物料流量和组成； （2）经济核算确定适宜的回流比； （3）精馏塔实际塔板数。
化工原理课程设计任务书
一、设计题目：分离苯—甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计
二、原始数据及条件
1、生产能力：年处理量苯-甲苯混合液 26000 吨（开工率 300 天/年）
2、原 料：苯的含量为 35%（质量分数，下同）
进料热状况由设计者自选 泡点进料
3、分离要求：塔顶馏出液中苯含量不低于 99.8%
用适宜回流比通过逐板计算，得到全塔理论塔板数以及精馏段和提馏段各 自的理论塔板数。然后根据全塔效率求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔 板数，确定加料板的位置。 （二）精馏塔设备设计 1、塔和塔板主要工艺结构的设计计算 2、塔内流体力学性能的设计计算； 3、绘制塔板负荷性能图。画出精馏段和提馏段某块的负荷性能图
5
所以 Rmin = xd − yq = 0.998 − 0.608 = 0.639 Rmin +1 xd − x f 0.998 − 0.388
解得 Rmin = 1.77 取操作回流比为 R = 1.5Rmin = 2.66
（3）精馏塔的气液相负荷
L = RD = 43.04kmol / h = 0.012kmol / h
1.1 精馏塔全塔物料衡算........................................................................................................ 4 1.2 理论塔板的计算................................................................................................................ 5 1.3 塔工艺条件及有关物性数据计算.................................................................................... 7 1.4 塔径的初步设计.............................................................................................................. 12 1.5 溢流装置.......................................................................................................................... 14 1.6 塔板布置及浮阀数目与排列.......................................................................................... 16 1.7 塔板的流体力学计算...................................................................................................... 18 1.8 淹塔.................................................................................................................................. 19 1.9 物沫夹带.......................................................................................................................... 20 1.10 塔板负荷性能图............................................................................................................ 21 三、塔附件设计............................................................................................................................. 24 2.1 接管.................................................................................................................................. 24 2.2 裙座.................................................................................................................................. 25 2.3 人孔.................................................................................................................................. 26 2.4 筒体与封头...................................................................................................................... 26 2.5 塔高（不包括除沫器）.................................................................................................. 26 四、附属设备设计 ......................................................................................................................... 26 3.1 冷凝器的选择.................................................................................................................. 26 3.2 再沸器的选择.................................................................................................................. 30 设计结果汇总................................................................................................................................. 35 设计感想......................................................................................................................................... 37
=
aA
/
aA MA
/MA + aB /
MB
已知 a f = 0.35 ， ad = 0.998 ， aw = 0.002