是比筛板塔高20％—30％。 浮阀塔盘的操作原理和发展
浮阀塔的塔板上，按一定中心距开阀孔，阀孔里装有可以升降的阀片，阀孔的排列方式，应使绝大部分液体内有气泡透过，并使相邻两阀容易吹开，鼓泡均匀。为此常采用对液流方向成错排的三角形的排列方式。蒸汽自阀孔上升，顶开阀片，穿过环形缝隙，以水平方向吹入液层，形成泡沫，浮阀能随着气速的增减在相当宽的气速范围内自由升降，以保持稳定的操作。但是，浮阀塔的抗腐蚀性较高（防止浮阀锈死在塔板上），所以一般采用不锈钢作成，致使浮阀造价昂贵。推广受到一定限制。随着科学技术的不断发展。各种新型填料，高效率塔板不断被研制出来，浮阀塔的推广并不是越来越广。近几十年来，人们对浮阀塔的研究越来越深入，生产经验越来越丰富，积累的设计数据比较完整，因此设计浮阀塔比较合适。
3.2.3设计方案的确定 ⑴ 操作压力：
精馏操作可在常压，加压，减压下进行。应该根据处理物料的性能和设计总原则来确定操作压力。例如对于热敏感物料，可采用减压操作。本次设计苯和甲苯为一般物料，因此，采用常压操作。 ⑵ 进料状况
进料状况有五种：过冷液，饱和液，汽液混合物，饱和气，过热气。但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点，才送入塔内。这样塔的操作比较容易控制。不受季节气温的影响，此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造上也较方便。本次设计采用泡点进料，即q=1。 ⑶ 加热方式
精馏釜的加热方式一般采用间接加热方式。 ⑷ 冷却方式
塔顶的冷却方式通常用水冷却，应尽量使用循环水。如果要求的冷却温度较低，可考虑用冷却盐水来冷却。 ⑸ 热能利用
精馏过程的特性是重复进行气化和冷凝。因此，热效率很低，可采用一些改进措
施来提高热效率。因此，根据上述设计方案的讨论及设计任务书的要求，本设计采用常压操作，泡点进料，直接蒸汽加热以及水冷的冷却方式，适当考虑热能利用。
4.精馏塔的工艺计算 4.1 精馏塔的物料衡算 根据工艺的操作条件可知：
料液流量 F=152.6Kmol/h
料液含苯摩尔分数Xf =
40/78.11?0.441
40/78.11?60/92.13塔顶产品含苯摩尔分数为 xD=0.9744 塔底产品含苯摩尔分数为XW =0.0235 由公式： F=D+W
F?Xf?D?Xd?W?Xw 代入数值解方程组得：
塔顶产品(馏出液)流量 D=60.86 Kmol/h；
塔底产品(釜液)流量 W=81.7Kmol/h
4.2分段物料衡算 lgPa*=6.032? lgpb* Xa1206.350 安托尼方程
t?220.2371343.94 安托尼方程 ?6.078?t?219.58*Pb总?P泡点方程 ?**P?Pab 根据xa从《化工原理》书中查出相应的温度 根据以上三个方程，运用试差法可求出 Pa*,Pb*
当 xa=0.395 时，假设t=92℃ Pa*=144.544P，Pb*=57.809P, 当 xa=0.98 时，假设t=80.1℃ Pa*=100.432P，Pb*=38.904P, 当 xa=0.02 时，假设t=108℃ Pa*=222.331P，Pb*=93.973P, t=99.0℃是进料口的温度，
t=81.9℃是塔顶蒸汽需被冷凝到的温度， t=108℃是釜液需被加热的温度。
根据衡摩尔流假设，全塔的流率一致，相对挥发度也一致。
*P144.P544aa???2.500*P57.8P09b （t=80.1℃）
所以平衡方程为
y?ax2.500x ?1?(a?1)x(1?1.500x)??
最小回流比 Rmin 为
Xda(1?Xd)?Xf1?Xfa?1Rmin??1.39 所以 R=1.45Rmin＝2.00
所以精馏段液相摩尔流量 L(Kmol/h)＝RD＝2?60.86=121.7kmol/h 精馏段气相摩尔流量 V(Kmol/h)＝(R+1)D＝3?60.86=202.4 kmol/h
所以，精馏段操作线方程 ym?1?L??XmWXW??1.424Xm?0.01 =0.667xn+0.325 ??VV 因为泡点进料，所以进料热状态 q=1
所以，提馏段液相摩尔流量 L'(kmol/h)＝L+qF 提馏段气相摩尔流量 V'(kmol/h)＝V-(1-q)F 所以，提馏段操作线方程
ym?1?L??XmWXW??1.424Xm?0.01V?V?
4.3 理论塔板数NT的计算
（1）由精馏段和提馏段操作线方程按常规作图1（见下页）
1.0 40.8321a
f70.656
y9108d
0.4111213eb0.2141516c0.00.0xW0.20.4xFx0.60.8x1.0D 图 1 理论塔板数
图解得NT=（15.5-1）层 ，其中精馏段理论板数为7层，提留段理论板数为7.5层
第8层为加料板。
4.4实际塔板数的计算
可查得：苯在泡点时的黏度μa(mPa.s)＝0.267，
甲苯在泡点是的黏度μb(mPa.s)＝0.275，
所以：平均黏度μav(mPa.s)＝μa×xf+μb×(1-xf)＝0.45×0.267+(1-0.45)×0.275=0.271
所以：总板效率 ET=0.17-0.616lg0.271＝0.52 实际精馏段塔板数为 Ne1=7/0.52=13.4 (14块) 实际提馏段塔板数为 Ne2=7.5/0.52=14.9 (15块) 实际板数 Ne=14+15=29
4.5工艺条件及物性数据计算
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