取每层塔板压降：?p?0.6kPa
塔顶操作压力：pD?101.08?5?106.08kPa 进料板压力：pF?106.08?0.6?3?107.88kPa 塔底操作压力：pW?106.08?0.6?16?115.68kPa 精馏段平均压力：pm1?(106.08?107.88)/2?106.98kPa 提馏段平均压力：pm2?(107.88?115.68)/2?111.78kPa 2、平均温度
tm
采用图解法，分别绘出塔顶、进料板、塔底苯氯苯系统T-x-y图；
由xD=0.9930, xF=0.6837，xW=0.0043,查相应图根据与泡点线的交点可得： 塔顶温度tD=84.20C 进料板温度tf=94.30C 塔釜温度tW=137.1℃ 精馏段平均温度：tm1?(tD?tF)/2?(84.2?94.3)/2?89.25℃ 提馏段平均温度：
tm2?(tF?tW)/2?(137.1?94.3)/2?115.7℃
全塔平均温度：tm?(tD?tW)/2?(84.2?137.1)/2?110.65oC
3、平均摩尔质量Mm
塔顶：y1?xD?0.993，x1?0.908（查相平衡图）
MVD,m?0.993?78.11??1?0.993??112.56?78.35kg/kmol MLD,m?0.908?78.11??1?0.908??112.56?81.28kg/kmol
进料板：由图解理论板得yF?0.867，xF?0.570（查相平衡图）
MVF,m?0.867?78.11??1?0.867??112.56?82.69kg/kmol MLF,m?0.570?78.11??1?0.570??112.56?92.92kg/kmol
塔底：由xn?0.0043，查平衡曲线得yn?0.0105
MVW,m?0.0105?78.11?(1?0.0105)?112.56?112.20kg/kmol
MLW,m?0.0043?78.11?(1?0.0043)?112.56?112.41kg/kmol
8
精馏段平均摩尔质量
MVm1?(78.35?81.28)/2?79.82kg/kmol
MLm1?(81.28?92.92)/2?87.10kg/kmol
提馏段平均摩尔质量
MVm2?(112.20?82.69)/2?97.45kg/kmol
MLm2?(112.41?92.92)/2?102.67kg/kmol
4、平均密度ρm
（1）汽相平均密度ρV,m
由理想气体状态方程计算，即 精馏段：?Vm1?pm1MVm1106.98?79.82??2.834kg/m3
RTm18.314??273.15?89.25?pm2MVm2111.78?97.45??3.369kg/m3
RTm28.314??273.15?115.7?提馏段：?Vm2?（2）液相平均密度ρL,m 液相平均密度依下式计算，即
1?Lm??ai/?i(ai为质量分率)
利用表1.4中数据，采用线性内插法得：
（?A?812kg/m3,?B?1034kg/m3） tD?84.2?C时，
（?A?799kg/m3,?B?1025kg/m3） tF?94.3?C时，
33tW?137.1?C时，??747kg/m,??974kg/mAB（）
塔顶液相平均密度?LDm?进料板液相平均密度
1?813.2kg/m3
0.993/812?0.007/10340.54?78.11?0.4490.54?78.11?0.46?112.56
1?LFm??909.5kg/m30.449/799?0.551/1025
1?971.5kg/m3 塔底液相平均密度?LDm?0.9957/974?0.0043/747aA?9
精馏段液相平均密度
?Lm1?(815.6?909.5)/2?862.55kg/m3
提馏段液相平均密度
?Lm2?(909.5?982)/2?945.75kg/m3
5、液体的平均表面张力σm
液相平均表面张力依下式计算：?Lm??x?ii
℃，查表1.6，用线性插值法查的该温度下组分表面张力为：塔顶，由tD?83.1?D,A?20.83mN/m；?D,B?25.85mN/m
?LDm?0.993?20.83?0.007?25.85?20.86mN/m
进料板，由tF?94.3oC，查表1.6得：?F,A?19.37mN/m；?F,B?24.58mN/m
?LFm?0.6837?19.37?0.3163?24.58?21.02mN/m
塔底，由tW?137.1oC，查表1.6得：?W,A?14.44mN/m；?W,B?19.90mN/m
?LWm?0.0043?14.44?0.9957?19.90?19.88mN/m
精馏段液体平均张力为：?m1??20.86?21.02?/2?21.94mN/m 提馏段液体平均张力为：?m2??19.88?21.02?/2?20.45mN/m
6、液体的平均粘度μL,m
液体的平均粘度依下式计算：lg?Lm??xlg?ii
℃，查表1.5，用线性插值法查的该温度下：?D,A?0.299mPa?s；塔顶，由tD?83.1?D,B?0.303mPa?s
lg?LDm?0.993lg(0.299)?0.007lg(0.303)??LDm?0.299
进料板，由tF?94.3C，查表1.5得：?F,A?0.269mPa?s；?F,B?0.277mPa?s
olg?LFm?0.6837lg(0.269)?0.3163lg(0.277)??LFm?0.272
塔底，由tW?136.78oC，查表1.5得：?W,A?0.185mPa?s；?W,B?0.184mPa?s
10
lg?LWm?0.0043lg(0.185)?0.9957lg(0.184)??LDm?0.184
精馏段液体平均粘度为：?L,m1??0.299?0.272?/2?0.286mPa?s 提馏段液体平均粘度为：?L,m2??0.184?0.272?/2?0.228mPa?s
五精馏塔主要工艺尺寸计算
1．塔径的计算
精馏段的气、液相体积流率为
Vs?Ls?VMVm17.506?79.82??0.0587m3/s3600?Vm13600?2.834LMLm13.025?87.10??0.0000849m3/s3600?Lm13600?862.55
提馏段的气、液相体积流率为
V/MVm27.506?97.45Vs???0.0603m3/s3600?Vm23600?3.369/Ls/?由umax?CLMLm29.543?102.67??0.0002881m3/s3600?Lm23600?945.75/
?L??V ?V??L?????V???L?????V?1/2C的计算要用到C20，需要从史密斯关联图查取
L精馏段横坐标hVhL提馏段横坐标hVh0.0000849?862.55????0.0587?2.834?0.000288?945.75????0.0603?3.369?1/2?0.0252
1/21/2?0.0800
取板间距HT =0.40m,板上液层高度hL=0.06m ( 对常压塔一般hL?0.05~0.08mHT－hL=0.40-0.06=0.34m 查史密斯关联图，得 精馏段C20=0.070
?
C?C20(?L20)0.2?0.070?(21.940.2)?0.0713 20umax=0.0759862.55?2.834?1.322m/s
2.834取安全系数为0.6(一般0.6~0.8),则空塔气速u=0.6×1.322=0.793m/s
11
D?4Vs4?0.0587??0.307m，圆整为标准塔径D=400mm πuπ?0.793提馏段C20=0.067
C?C20(?L20)0.2?0.067?(20.450.2)?0.0673 20umax=0.0673945.75?3.369?1.126m/s
3.369取安全系数为0.7(一般0.6~0.8),则空塔气速u=0.7×1.126=0.788m/s
4Vs/4?0.0603D???0.312m，圆整为标准塔径D=400mm
πu/π?0.788/AT?π2πD??0.42?0.126m2 44实际空塔气速为u?Vs0.0587??0.466m/sAT0.126
2、塔高的计算
精馏塔的有效高度
精馏段：Z精?(N精?1)HT?(7?1)?0.40?2.4m
提馏段：Z提?(N提?1)HT?(8?1)?0.40?2.8m在进料板上方开一人孔，提馏段中开一个人孔，其高度为0.8m，则有效高度为
Z有效?Z精?Z提?(0.8?0.40)?2?2.4?2.8?0.8?6m
六精馏塔塔板的工艺尺寸
1、 溢流装置的计算
（１） 堰长lw
lW?0.8D?0.8?0.4?0.32m
（2）溢流堰高度hw
由hW?hL?hOW
选用平直堰，堰上液层高度hOW由下式计算，即
hOW2.84?Lh??E??1000?lW?2/3
近似取 E=1 ，则
12