2万吨苯-甲苯板式精馏塔设计(3)
联立公式①②，并代入数据计算得：
釜残液的流量
W=18.30kmol/h
馏出液的流量
D=14.04kmol/h
2.1.2 分别计算原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量
MF= 0.440×78.11+（1-0.440）×92=85.89 kg/kmol
MD= 0.983×78.11+（1-0.983）×92=78.35 kg/kmol
MW= 0.02×78.11+（1-0.02）×92=91.72 kg/kmol
3 塔板数的确定
3.1 理论塔板层数的求取
3.1.1 确定最小回流比和操作回流比
表1 苯-甲苯物系的气液平衡数据[10]
沸点/℃ 110.56 105.71 101.78 98.25 95.24 92.43
气相组成 0.0 20.8 37.2 50.7 61.9 71.3
液相组成 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
沸点/℃ 89.82 87.32 84.97 82.61 81.24 80.01
气相组成 79.1 85.7 91.2 95.9 98.0 100.0
液相组成 60.0 70.0 80.0 90.0 95.0 100.0
由上数据可绘出t-x-y图。
求最小回流比。因为是泡点进料[11]，则xF =xq，由一点（0.440，0.440）求出进 料线（q线），联立该线与平衡线方程得：
yq = 0.67 xq=0.440
故最小回流比为
Rmin= =(0.983-0.67)/(0.67-0.440)=1.36 ③
则操作回流比为
R= 1.3Rmin =1.3×1.36=1.768 ④
3.1.2 精馏塔气、液相负荷的确定[12]
L=RD=1.768×14.04=24.82 kmol/h
V=(R+1)D=（1.768+1）×14.04=38.86kmol/h
泡点进料q=1
L′=L+F=24.82+32.34=57.16 kmol/h
V′=V=38.86 kmol/h
因此可得
精馏段操作线： =0.638 +0.355
提馏段操作线： 1.47 -0.47
3.2 精馏塔塔高计算时理论板层数的确定
(1) 由之前易得： =0.440 =0.983 =0.0235
(2) 用逐级计算方法计算理论板数[13]
= =0.983
由平衡方程y=αx/(1+(α-1)x)得 =0.955(其中α=2.70)
从第二板开始用精馏段操作线方程求yn 再用平衡方程算出xn直到xn<xF,共需n-1块精馏板，第n块为进料板
表2 计算每块塔板的气相和液相数据 x y
1 0.955 0.983
2 0.908 0.964
3 0.836 0.934
4 0.738 0.888
5 0.635 0.825
6 0.540 0.760
7 0.464 0.700
8 0.408 0.651
9 0.052 0.130
由图可知，该精馏塔共9块塔板，精馏段塔板数为8块，加料板在第8块，提馏段塔板数为1块。
进一步通过简捷法校核理论板层数计算[14]，具体步骤如下：
由③④可知， =1.36，R=1.768
精馏塔泡点进料， ⑤
将数据代入公式⑤，计算得 =2.70。
全回流的情况下 ⑥
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