设计计算
<一>设计方案的确定
本设计任务为分离甲醇
-水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采
用泡点进料，将原料液通过预加热器至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，
冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分
离系，最小回流比，故操作回流比取最小回流比的
2 倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品
经冷却后送至储罐。
<二>精馏塔的物料衡算
1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率
甲醇的摩尔质量
M
甲醇
=32.04kg/ kmol 水的摩尔质量 M
水
=18.02kg/kmol
X
F
=Error: Reference source not found X
D
=Error: Reference source not found
X
W
=Error: Reference source not found
2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量
M
F
=0.273
×32.04+（1
—0.273）×18.02=21.85kg/kmol
M
D
=0.9947×32.04+(1
—0.9947）×18.02=31.96kg/kmol
M
W
=0.002818×32.04+(1
—0.002818)×18.02=18.06kg/kmol
3、物料衡算
原料处理量：F=Error: Reference source not foundkmol/h
总物料衡算：
F=D+W 115.57=D+W
甲醇物料衡算：
FX
F
=DX
D
+WX
W
115.57×0.273=D×0.9947+W×0.002818
联立解得
D=31.48kmol/h w=84.09kmol/h
<三>塔板数的确定
1、理论板数的求取
①由 y=Error: Reference source not found及甲醇—水在不同温度下的汽—液平衡组成
温度
液相
气相
a
温度
液相
气相
a
92.9
0.0531 0.2834
7.05
81.6
0.2083 0.6273
6.4
90.3
0.0767 0.4001
8.03
80.2
0.2319 0.6485
6.11
88.9
0.0926 0.4353
7.55
78
0.2818 0.6775
5.35
86.6
0.1257 0.4831
6.5
77.8
0.2909 0.6801
5.18
85
0.1315 0.5455
7.93
76.7
0.3333 0.6918
4.49
83.2
0.1674 0.5586
6.29
76.2
0.3513 0.7347
5.11
82.3
0.1818 0.5775
6.15
73.8
0.462
0.7756
4.02
72.7
0.5292 0.7971
3.49
68
0.7701 0.8962
2.57
71.3
0.5937 0.8183
3.08
66.9
0.8741 0.9194
1.64
70
0.6849 0.8492
2.59
am=Error: Reference source not found=4.83
得到相平衡方程
y=Error: Reference source not found
因为泡点进料，所以
q=1 且 Xq=XF=0.273
且
q 点过相平衡线 则 yq=Error: Reference source not found=
0.645
Rmin=Error: Reference source not found=0.94 取操作回流比 Error: Reference
source not found
2、 求精馏塔的气液相负荷