对于(c)反应：?HR?3?50-74.85-25.79?-50.64 KJ/mol 由物料衡算可得：(a) 反应中转化乙苯：44.07kmol /h； (b) 反应中转化乙苯：1.469kmol /h； (c) 反应中转化乙苯：3.428 kmol /h；
?HR???ni?HVi?3.43?106(KJ/h)
2?反应物带出热量： Q3??H?V??H
??H??106 (KJ/h) V??ni?Hi?3.871ΔH2= n?m?CP×(T2-T1)
CP=∑yi CPi
根据Cp列表，累加得
表23 计算结果
序号 1 2 3 4 5 6 7 合计
名称 甲烷 乙烯 苯乙烯 苯 甲苯 乙苯 氢气
A 1.702 1.424 2.050 -0.206 0.290 -8.398 6.953 3.815
B×10-3 9.081 14.394 50.192 39.06 47.05 159.35 -0.046 319.081
C×10-6 -2.164 -4.392 -16.662 -13.301 -15.716 -100.03 0.096 152.169
D×10-9 23.95 -0.21 23.74
∴ CP=3.185+0.319×T-1.52×10-4T2+2.37×10-8T3
蒸汽带出热量：Q4=m×(h2-h0)
利用：带入反应器=带出反应器热量，进行试差计算求得反应器出口温度T2。经试差计算求得反应器出口温度t2=560℃。
4 乙苯塔计算
4.1乙苯塔操作条件的确定
进料量 F?0.938?124.4?116.7Kmol/h
进料组成 乙苯XA?0.425 苯乙烯XB?0.543 甲苯XC?0.015 苯XD?0.017 总物料横算 F=D+W
轻关键组分 FXA.F?0.425?116.7?49.6?DXA.D?WXA.W
DXA.D?0.999?49.6?49.55 WXA.W?0.05
重关键组分 FXB.F?0.543?116.7?63.37?DXB.D?WXB.W WXB.W?0.999?63.37?63.30 DXB.D?0.07 计算结果列表如下：
表24 计算结果
组分 进料F 馏出液D 釜液W
Xi.F
乙苯 苯乙烯 甲苯 苯 ∑
FXi.F 49.6 63.37 1.75 1.98 F=116.7
Xi.D 0.929 0.001 0.33 0.037 1.000
DXi.D 49.55 0.07 1.75 1.98 D=53.35
Xi.W 0.001 0.999 0 0 1.000
WXi.W 0.05 63.3 0 0
W=63.35
0.425 0.543 0.015 0.017 1.000
4.1.1 塔顶温度的确定
已知乙苯—苯乙烯塔为减压蒸馏，取塔顶压力为0.015MPa，即112.5mmHg，具体步骤如下：假设温度，查或计算苯、甲苯、乙苯、苯乙烯饱和蒸汽压。由Ki=Pi/PD计算出Ki由?yi??xi?Ki计算出∑yi是否等于1，若是，则假设成立，否则重新假设温度，重复上述计算。
饱和蒸汽压计算公式(安托因方程)：lnP?A-B/(T?C) mmHg 苯：A=15.9008 B=2788.51 C=－52.36 甲苯：A=16.0137 B=3096.52 C=－53.67 乙苯：A=16.0195 B=3279.47 C=－59.95 苯乙烯：A=16.0193 B=3328.57 C=－63.72
设塔顶温度为71.3℃，即T=71.3+273.15。代入计算式： 乙苯：
lnPA?16.0195?3279.47?(344.45?59.95)PA?89.33mmHgKA?89.33?112.5?0.79
苯乙烯：
lnPB?16.0193?3328.57344.45?63.72PB?64.23mmHgKB?64.23?112.5?0.57
甲苯：
lnPC?16.0137?3096.52344.45?53.67PC?213.72mmHgKC?213.72?112.5?1.90苯：
lnPD?15.9008?2788.51344.45?52.36PD?574.82mmHgKD?574.82?112.5?5.1?yi??xi?Ki=0.9900 试差的塔顶温度为71.5℃ 具体结果列表如下：
表25 计算结果
组成 苯 甲苯 乙苯 苯乙烯 合计
塔顶组成xiD
mol%
3.7 3.3 92.9 0.1 100.00
饱和蒸汽压(mmHg) 574.82 213.72 89.33 64.23
Ki=Pi/PD 5.1 1.90 0.79 0.57
αij 8.95 3.33 1.39 1
4.1.2 塔釜温度的确定
预计使用65块塔板，设每快板压降为1mmHg，则塔釜压力为177.5mmHg，设塔釜温度为95℃，则：
lnPA?16.0195?3279.47368.15?59.95PA?216.76mmHgKA?216.76?177.5?1.187乙苯： 苯乙烯：
lnPB?16.0193?3328.57368.15?63.72
PB?161.66mmHgKB?161.66?177.5?0.91
?yi??xi?Ki=0.9110 试差得塔釜温度为98℃ 具体结果列表如下：
表26 计算结果
组成 乙苯 苯乙烯 合计
塔釜组成xDi
mol%
0.1 99.9 100.00
饱和蒸汽压(mmHg) 216.76 161.66
Ki=Pi/PD 1.187 0.91
αij 1.3 1
4.1.3 进料温度的确定
设进料为饱和液体，具体步骤同前，设进料温度为85℃PF?0.5(P?177.5)?145mmHg D?PW)?0.5(112.5乙苯：
lnPA?16.0195?3279.47?(358.15?59.95)PA?151.7mmHgKA?151.7?145?1.05 苯乙烯：
lnPB?16.0193?3328.57358.15?63.72PB?111.5mmHgKB?111.5?145?0.77 甲苯：
lnPC?16.0137?PC?354mmHg3096.52358.15?53.67KC?354?145?2.44 苯：
lnPD?15.9008?2788.51358.15?52.36PD?881.6mmHgKD?881.6?145?6.08
?yi??xi?Ki=1.004 故可认为进料温度为85℃ 计算结果列表如下：
表27 计算结果
组成 苯 甲苯 乙苯 苯乙烯 合计
塔顶组成xDi
mol%
1.70 1.5 42.50 54.3 100.00
饱和蒸汽压(mmHg) 881.6 354 151.7 111.5
Ki=Pi/PD 6.08 2.44 1.05 0.77
αij 7.87 3.08 1.36 1
4.2 理论板数的计算
以重关键组分为基准，得轻重关键组分相对挥发度 塔顶
?LH,D?0.79/0.57?1.39
塔釜
?LH,W?1.34/1.00?1.34
平均
?LH,av?1.39?1.34?1.36
最小理论板数
Nm??lg[(XLD/XHD)(XHW/XLW)]lg?LH.avlg[(0.929/0.001)(0.999/0.001)]lg1.36?44.69(包括再沸器)
实际回流比下的理论板数 因为泡点进料，所以 q=1
1- q=0
?i?Xi,F根据恩特伍德公式根据恩特伍德公式: ∑=1-q=0
?i??1.36?0.4251?0.5433.08?0..0157.87?0.017???1.36??1??3.08??7.87??θ在1.00~1.36之间，试差求的θ=1.1731 0?代入
?I?Xi,D????=Rm+1
i