分离苯和甲苯混合液的常压筛板精馏塔设计书

0.0 8.8 20.0 30.0 39.7 48.9 59.2 70.0 80.3 90.3 95.0 100.0

0.0 21.2 37.0 50.0 61.8 71.0 78.9 85.3 91.4 95.7 97.9 100.0 110.6 106.1 102.2 98.6 95.2 92.1 89.4 86.8 84.4 82.3 81.2 80.2 1. 温度

利用表中数据用插法计算时间tF、tD、tD

tF：（95.2-92.1）/（39.7-48.9）=（tF-95.2）/（40-39.7）

tF=95.10℃ tD：tD=81.2℃

tW：（106.1-110.6）/（8.8-0）=（tW-110.6）/（2-0）

tW=109.58℃ 所以精馏段平均温度:

t1=（tF+tD）/2=（95.10+81.2）/2=88.15℃ 提馏平均温度： t2=(tF+tW)/2=（95.10+109.58）/ 2=102.34℃

1． 密度

已知：混合液密度：1/PL=aa/PA+ab/PB

混合气密度：Pv=（T0PM）/22.4TP0

式中：PL、Pv表示混合液、混合气的密度；PA、PB表示A、B纯组成的密度；aa、ab表示A、B纯组成的质量分数；T0、P0表示237.15k和101.3kPa；P、T代表操作压力和温度；M表示平均相对分子质量。 aAF=(0.4*78)/{0.4*78+(1-0.4)*92}=0.3611 aAD=(0.95*78)/{0.95*78+(1-0.95)*92}=0.941 aAW=(0.02*78)/{0.02*78+(1-0.02)*92}=0.01701

① 求在各点温度处相应的气相组成如下： 塔顶温度：tD=81.2℃ 气相组成：yD=97.9% 进料温度：tF=95.10℃ 气相组成：yF（用插法计算）

（92.1-95.2）/（71.0-61.8）=（95.1-95.2）/（100yF-61.8） 解得：yF=62.10℃ 塔底温度：tW=109.58℃ 气相组成：yW（用插法计算）

（106.1-110.6）/（21.2-0）=（109.58-110.6）/（100yW-0） 解得：yW=4.8%

② 塔顶、进料板、塔底处的液相、气相平均摩尔质量的计算： MLD=xD*78+（1-xD）*92=78.7kg/kmol MLF=xF*78+（1-xF）*92=86.4kg/kmol MLW=xW*78+（1-xW）*92=91.72kg/kmol MVD=yD*78+（1-yD）*92=78.3kg/kmol MVF=yF*78+（1-yF）*92=83.31kg/kmol MVM=yM*78+（1-yM）*92=91.33kg/kmol

所以，精馏段液相平均摩尔质量：

ML1=(78.7+86.4)/2=82.55 kg/kmol

提馏段液相平均摩尔质量：

ML2=（86.4+91.72）/2=89.06 kg/kmol 精馏段气相平均摩尔质量： MV1=（78.3+83.31）/2=80.8 kg/kmol 提馏段气相平均摩尔质量：

MV2=（83.31+91.33）/2=87.32 kg/kmol

③ 在不同温度下苯和甲苯的密度如下： 温度/℃ PA/kg. 80 85 90 95 100 105 812.35 808.15 804.06 797.86 790.86 784.86 PB/kg. 808.15 804.06 800.86 794.86 789.86 785.86