3.2精馏段实际板层数 N精?3/0.440?6.82?7 提留段实际板层数： N提?7/0.440?15.91?16 实际总塔板数为
Np?N精?N提?7?16?23（包括再沸器）
4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
4.1操作压力的计算
塔顶操作压力：PD?4?101.3?105.3KPa 每层塔板压降：?P?0.7Kpa
进料板压力： PF?105.3?0.7?7?110.2kPa 精馏段平均压力：Pm1?(105.3?110.2)/2?107.75kPa 塔底操作压力：Pw?105.3?0.7?23?121.4kPa 提馏段平均压力：Pm2??110.2?121.4?/2?115.8kPa
4.2操作温度的计算 依据操作压力，由泡点方程通过试差法算出泡点温度，其中苯和氯苯的饱和蒸汽压，由安托尼方程（logP?A?B/(t?C) 式中P为温度t时的蒸汽压，KPa；t为温度，℃；A B C为常数）计算，计算结果如下：
表8 苯-氯苯Antoine常数数据表
苯 A 6.01907 6.06832 6.3607 氯苯 6.10416 6.62988 B 1204.682 1236.034 1466.083 1431.83 1897.41 C -53.072 -48.99 -15.44 -55.515 5.21 温度范围（K） 279-377 353-422 420-521 335-405 405-597 由图1看出y=xD=0.986时，温度大概在83℃.
1）设塔顶的泡点温度t=83.2℃=356.35k，则纯组分的饱和蒸汽压为 苯：
lgp?A?6.06832?p?.40kPaA?1111236.034?2.04687 356.35?48.99 - 8 -
氯苯：
?lgpB?6.10416??pB?22.11kPa1431.83?1.3446 356.35?55.515代入方程，得
?p?pB105.3?22.11x????0.932?pA?pB111.40?22.11
y?p111.40?0.932x??0.986?xDp105.3?A
故假设正确，塔顶温度为tD=83.2℃
2）设塔顶的进料温度t=92.0℃=365.15k，则纯组分的饱和蒸汽压为 苯：
lgp?A?6.06832?p?.14kPaA?1441236.034?2.1588 365.15?48.99 氯苯：
?lgpB?6.10416??pB?30.19kPa1431.83?1.4799 365.15?55.515 代入方程，得
?p?pB110.2?30.19 x????0.702?xF ?pA?pB144.14?30.19假设正确，进料板温度tF=92.0℃ 精馏段平均温度tm1=(83.2+92.0)/2=87.6℃
3）设塔底的泡点温度t=138.8℃=411.95k，则纯组分的饱和蒸汽压为 苯：
lgp?A?6.06832?p?.15kPaA?4601236.034?2.6629 411.95?48.99 氯苯：
?lgpB?6.62988??pB?120.64kPa1897.41?2.0815 411.95?5.21代入方程，得
?p?pB121.4?120.64 x????0.0022?4xw ?pA?pB460.15?120.64故假设正确，塔顶温度为tw?138.8℃ 提馏段平均温度tm2??92.0?138.8?/2?115.4℃
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全塔平均温度tm??83.2?138.8?/2?111℃ 4.3平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算：
由xD?y1?0.986，查平衡曲线，得 x1?0.962 MVDm?0.986?78.11?(1?0.986)?112.56?78.59kgkmol MLDm?0.962?78.11?(1?0.962)?112.56?79.42kgkmo l进料板平均摩尔质量计算：
由图解理论板，得yF?0.921，查平衡曲线，得xF?0.693 MVFm?0.921?78.11?(1?0.921 l)?112.56?80.87kgkmo MLFm?0.693?78.11?(1?0.693)?112.56?88.69kgkmo l塔底平均摩尔质量计算：
由图理论板得yw?0.0111，查平衡曲线得xw?0.00288 MVWm?0.0111?78.11?(1?0.0111)?112.56?112.18kgkmo l MLWm?0.00288 l?78.11?(1?0.00288)?112.56?112.46kgkmo精馏段平均摩尔质量计算：
MVm1?(78.59?80.87)2?79.73kgkmo l MLm1?(79.42?88.69)2?84.05kgkmo l提馏段平均摩尔质量
MVm2?(112.18?80.87)2?96.52kgkmo l MLm2?(112.46?88.69)2?100.57kgkmo l4.4平均密度计算 1）气相平均密度计算
由理想气体状态方程计算，即 精馏段 ?Vm1?Pm1MVm1107.75?79.73??2.86kgm3 RTm18.314?(87.6?273.15)Pm2MVm2115.8?96.52??3.46kgm3 RTm28.314?(115.4?273.15)- 10 -
提馏段 ?Vm2?
2）液相平均密度计算
液相平均密度依计算，即 1?Lm??ai?i
由tD?83.2℃得：?A?912?1.187?83.2?813.2kgm3 ?B?1127?1.111?83.2?1034.6kgm3
?LDm?1?816.7kgm3
0.98813.2?0.021034.6由tF?92.0℃得：?A?912?1.187?92.0?802.8kgm3 ?B?1127?1.111?92.0?1024.8kgm3 进料板液相的质量分率
0.693?78.11?0.610 ?A?
0.693?78.11?0.307?112.56??LFm1?876.9kgm3
0.610802.8?0.3901024.8由tW?138.8℃得：?A?912?1.187?138.8?747.2kgm3 ?B?1127?1.111?138.8?972.8kgm3 ?LWm?1?971.9kgm3
0.00288747.2?0.99712/972.8精馏段液相平均密度为
??(816.7?876.9)2?846.8kgm3
Lm1提馏段液相平均密度为
??(971.9?876.9)2?924.4kgm3
Lm24.5液相平均表面张力
塔顶液相的平均表面张力：（83.2℃） ?A?20.88mN/m；?B?23.40mN/m
?LDm?0.986?20.88?0.014?23.40?20.92mN/m 进料板液相的平均表面张力：(92.0℃) ?A?19.82mN/m；?B?22.44mN/m
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?LFm?0.693?19.82?0.307?22.44?20.62mN/m 塔底液相的平均表面张力：（138.8℃）
?A?14.31mN/m； ?B?17.45mN/m
?LWm?0.00288 ?14.31?0.99712?17.45?17.44mN/m精馏段液相的平均表面张力：
?m1?(20.92?20.62)/2?20.77mN/m 提馏段液相的平均表面张力：
?m2?(17.44?20.62)/2?19.03mN/m 4.6液相平均粘度计算 lg?m??xilg?i
塔顶液相平均粘度计算：（83.2℃）
?A?0.300mP?as as ?B?0.418mP? lg?LDm?0.98l6g0(.30)0?0.01l4g0(.41)8
?s 解出 ?LDm?0.301mPa进料板液相平均粘度计算 （92.0℃） ?A?0.276mP?as ?B?0.389mP?as lg?LFm?0.69l3g0(.27)6?0.30l7g0(.38)9 解出 ?LFm?0.307mPa?s
塔底液相平均粘度计算：（138.8℃）
?A?0.18m6P?as 6P?as ?B?0.27m lg?LWm?0.0028lg80(.18)6?0.9971lg20(.27)6
?s 解出 ?LWm?0.276mPa精馏段液相平均粘度计算
?s ?Lm1?(0.301?0.307)/2?0.304mPa提馏段液相平均粘度计算
mPa?s ?Lm2?(0.276?0.30)7/2?0.291
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