乙醇筛板精馏塔设计
乙醇—水连续精馏塔(筛板塔
Hefei University化工原理课程设计题目: 乙醇—水连续精馏塔（筛板塔）系别: 生物与环境工程系专业:_生物工程学号:姓名: jiami指导教师:2011年 5月 24 日目录设计任务书一．概述1.1 乙醇-水系简介---------------------------------------------------4 1.2筛板塔介绍 --------------------------------------------------41.3设计依据-------------------------------------------------------41.4技术来源--------------------------------------------------------5二.设计任务和要求2.1设计题目---------------------------------------------62.2设计任务及操作条件--------------------------------62.3设备形式------------------------------------------62,4厂址------------------------------------------62.5设计内容-------------------------------------------6三．设计方案3.1塔的工艺的计算-------------------------------------------73.1.1精馏塔的物料衡算---------------------------------------73.2.2塔板数的确定-------------------------------------73.3.1压强温度的计算-----------------------113.3.2平均摩尔质量的计算------------------123.3.3平均密度的计算--------------133.3.4液体平均表面张力计算------------143.3.5液体平均黏度计算：-----------153.3.6气液相体积流率计算：---------163.4塔体工艺尺寸的计算--------------------163.4.1塔径的确定--------------------163.4.2精馏塔有效高度的计算-------------------183.5塔板主要工艺尺寸的计算--------------------------------193.5.1溢流装置计算--------------------------------193.5.2降液管------------------------------193.5.3塔板布置---------------------------203.6塔板流体力学验算-------------------------223.6.1塔板阻力h-------------------------------------22p3.6.2单板压降------------------------------233.6.3降液管泡沫层高度----------------------------233.6.4液体在降液管内的停留时间--------------------------------253.6.5雾沫夹带量校核-------------------------------253.6.6漏液点--------------------------263.7塔板性能负荷图-------------------------273.7.1气相负荷下限线----------------------273.7.2过量雾沫夹带线---------------------293.8精馏塔各接管尺寸的确定---------------------313.8.1进料管---------------------313.8.2回流液管-----------------------------313.8.3塔顶上升蒸汽管---------------------------313.9辅助设备的计算及选型--------------------------323.9.1主要辅助设备的选型-------------------------323.10设计结果一览表------------------------353.11．泵的选用-----------------------------------------------363.11.2、料液泵的计算------------------------------------------363.11.3、原料预热器------------------------------------------363.11.4、塔顶回流冷凝器------------------------------------------36 四．符号说明----------------------------------------------------37 五．总结和设计评述------------------------------------------------40 六．参考文献------------------------------------------------41化工原理课程设计任务书一、概述1.1乙醇-水体系乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。
乙醇—水分离填料精馏塔设计化工原理
化工原理课程设计乙醇-水填料精馏塔设计学生学院名称学号班级专业名称指导教师年月日化工原理课程设计任务书摘要乙醇是生活中一种常见的化学品，它是一种有机物，俗称酒精。
它是带有一个羟基的饱和一元醇，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有酒香的气味，并略带刺激性。
有酒的气味和刺激的辛辣滋味。
乙醇液体密度比水小，能与水以任意比互溶。
乙醇的生产离不开精馏、萃取等化工流程。
氧化钙脱水法、共沸精馏、吸附精馏、渗透汽化、吸附法、萃取精馏法和真空脱水法等多用在乙醇的回收和提纯的方面。
实际生产中较成熟的方法是共沸精馏和萃取精馏,这2 种分离方法多以连续操作的方式出现。
在一些领域生产乙醇设备简单、投资小,可单塔分离多组分混合物,或同一塔可处理种类和组成频繁更换的物系。
塔设备是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一，一般分为级间接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
本次课程设计就是针对乙醇-水体系而进行的常压二元填料精馏塔的设计及相关设备选型。
关键词：乙醇；水；填料塔；精馏1.1 物料性质 (1)1.2 塔设备简介 (1)2流程的确定及说明 (1)2.1.加料 (1)2.2.进料 (1)2.3 塔顶冷凝方式 (2)2.4 回流方式 (2)2.5 加热方式 (2)2.6 加热器 (2)3精馏塔的设计计算 (2)3.1物料衡算 (2)3.2塔顶气相、液相，进料和塔底的温度分别为：VD t、LD t、F t、W t (3)3.3平均相对挥发度α (4)3.4回流比的确定 (4)3.5热量衡算 (5)3.5.1加热介质的选择 (5)3.5.2冷却剂的选择 (5)3.5.3热量衡算 (5)3.6理论塔板数计算 (7)3.6.1板数计算 (7)3.6.2塔板效率 (8)3.7 精馏塔主要尺寸的设计计算 (9)3.7.1流量和物性参数的计算 (9)3.7.2塔径设计计算 (11)4附属设备及主要附件的选型计算 (15)4.1．冷凝器 (15)4.3塔其他构件 (17)4.3.1.塔顶蒸汽管 (17)4.3.2.回流管 (17)4.3.3.进料管 (18)4.3.4.塔釜出料管 (18)4.3.5除沫器 (18)4.3.6液体分布器 (19)4.3.7液体再分布器 (20)4.3.8填料支撑板的选择 (20)4.3.9塔釜设计 (21)4.3.10塔的顶部空间高度 (21)4.3.11手孔的设计 (21)4.3.12．裙座的设计 (22)5精馏塔高度计算 (22)6总结 (24)附录 (24)参考文献 (26)第一部分概述1.1物料性质乙醇易燃，具刺激性。
化工原理课程设计用于乙醇_水溶液分离的常压筛板精馏塔
目录一、设计题 (1)二、原始数据及条件 (1)三、绪论 (1)四、装置的工艺计算 (4)五、筛板的流体力学计算 (15)六、塔附件的设计 (19)七、塔顶空间 (22)八、附件设备设计你 (22)九、设计结果—览表 (25)十、心得体会 (25)十一、参考文献 (26)十二、附图 (27)化工原理课程设计任务书一、设计题目设计用于乙醇——水溶液分离的常压筛板精馏塔二、原始数据及条件生产能力：处理量为6000kg/h原料：原料为含有乙醇20%（摩尔分数，下同）的泡点液体分离要求：馏出液体中含乙醇86%釜液中含乙醇不大于2%要求：取回流比为1.7倍的最小回流比，总板效率为0.6已知条件：x D=86% x F=20% x w=2%q=1R=1.7R min E T=0.6三、绪论：《化工原理》课程设计是学生在学完基础知识后所安排的工程实践性教学环节，是培养学生综合利用本门课程和有关选修课程知识去解决一次任务的一次训练，它是不仅与化工原理课程内容紧密相连，而且还与先修的物理化学，化工机械基础，计算机在化工中的应用等课程内容密切相关。
课程设计不同于平时的作业，它是通过设备的设计的基础程序和方法，选择流程，具备正确使用有关技术资料的能力，应用所学知识特别是本课程的有关知识解决化工实际问题的工作能力，使学生得到一次学习化工设计技能的初步训练，同时也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
精馏操作时液体混合物分离方法之一，它是是根据混合物中的各组分的挥发度不同而达到分离的目的。
在工业上，这需要塔才能实现分离。
塔设备是化工，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备，根据塔内气体液体接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
工业上，塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。
在传统的设计中，蒸馏过程多采用板式塔，而吸收过程多选用填料塔。
近年来随着塔设备设计水平的提高及新型塔构件的出现，上述传统已逐渐被打破。
分离乙醇水的精馏塔设计
分离乙醇水的精馏塔设计简介在化学工业中，乙醇是一种常见的有机溶剂，广泛应用于药品、肥料和燃料等领域。
然而，乙醇在自然界中通常以水溶液的形式存在。
因此，在乙醇的生产过程中，需要对乙醇水溶液进行分离，以获得高纯度的乙醇。
精馏是一种常用的分离技术，通过利用混合液中组分的不同沸点，将其分离出来。
本文将介绍一种用于分离乙醇水的精馏塔设计方案。
原理精馏塔是精馏过程中的关键设备，它通过将混合液引入塔内，在塔内的驱动下，乙醇和水分别以不同的沸点汽化，然后经过凝结再回流到塔中，最终分离乙醇和水两种组分。
精馏塔的设计考虑了以下几个方面：1.塔内结构：塔内通常设有塔板或填料来增加表面积，从而增加传热和传质效率。
常见的填料包括泡沫塞、环形填料等。
2.塔底结构：塔底设有汽液分离器，用于将汽相和液相分离，并通过不同的出口引出。
3.冷凝器：冷凝器用于冷却出塔顶的汽相，并将其转化为液相，以便于回流到塔内。
4.塔顶结构：塔顶设有乙醇和水的分出口，分别将高纯度的乙醇和水引出。
设计方案在分离乙醇水的精馏塔设计中，应考虑以下几个关键因素：1. 乙醇和水的沸点差异乙醇和水的沸点差异较小，约为7-9℃。
因此，在设计中应选择合适的操作条件，使得乙醇和水能够有效分离。
一种常见的方式是增加塔板或填料层数，以增加传热和传质效率，从而提高分离效果。
2. 塔板或填料的选择塔板和填料是精馏塔中常用的结构。
塔板通常采用筛板或穿孔板，其目的是将混合液均匀分布到塔板上，并提供足够的接触面积。
而填料则是通过增加表面积来增加传质效率，常用的填料包括泡沫塞、环形填料等。
在乙醇水分离的精馏过程中，应选择适合的塔板或填料，以提高分离效率。
3. 回流比的选择回流比是指回流到精馏塔的液相与塔顶产品的比例。
回流比的选择直接影响到塔的分离效果。
一般来说，较高的回流比能够提高精馏塔的分离效率，但同时也增加了能耗。
因此，需要根据实际情况选择合适的回流比。
结论乙醇水的精馏塔设计是分离乙醇的重要工艺步骤。
乙醇水筛板精馏塔工艺设计
乙醇水筛板精馏塔工艺设计
一、前言
乙醇水筛板精馏塔是一种常用的化工设备，广泛应用于乙醇制备、石
油化工、医药等行业。
本文将详细介绍乙醇水筛板精馏塔的工艺设计。
二、设备介绍
乙醇水筛板精馏塔由筛板、填料层和冷凝器组成。
其中，筛板分为平
板和斜板两种，填料层主要包括金属填料和塑料填料。
冷凝器则有管
壳式和管束式两种。
三、工艺流程
1. 原料准备
将乙醇和水按照一定比例混合后送入精馏塔中。
2. 加热
通过加热方式使混合物达到沸点，开始蒸发。
3. 蒸发分离
在精馏塔中，由于不同组分的沸点不同，会使得混合物中低沸点组分优先蒸发出来。
同时，在填料层中也会发生传质作用，促进组分之间的分离。
4. 冷凝回收
蒸发出来的气体在冷凝器中被冷却成液体，然后被收集起来。
5. 分离
重复以上步骤，直到达到所需的纯度。
四、工艺参数
1. 筛板间距：一般为0.45-0.6m。
2. 填料层高度：一般为1-3m。
3. 冷凝器冷却面积：根据生产需求确定。
4. 加热方式：蒸汽加热或电加热。
五、注意事项
1. 精馏塔内部应保持清洁，避免杂质进入影响分离效果。
2. 操作时应注意安全，避免发生爆炸等意外事故。
3. 根据实际情况调整工艺参数，以达到最佳分离效果。
六、总结
乙醇水筛板精馏塔是一种常用的化工设备，在乙醇制备、石油化工、医药等行业有广泛的应用。
本文对其工艺流程、设备参数和注意事项进行了详细介绍，希望对读者有所帮助。
乙醇-水筛板精馏塔设计
化工原理课程设计设计题目乙醇-水筛板精馏塔设计学生姓名学号班级指导教师设计时间完成时间 2化工原理课程设计任务书（一）设计题目：乙醇－水筛板精馏塔设计（二）设计任务完成精馏塔工艺优化设计、精馏塔结构优化设计以及有关附属设备的设计和选用，绘制带控制点的工艺流程图、精馏塔工艺条件图，并编制工艺设计说明书。
年产量： 10000t ；原料液浓度： 40% （乙醇质量分数）；产品浓度： 93% （乙醇质量分数）；乙醇回收率： 99% 。
（三）操作条件1．塔顶压强4 kPa（表压）；2．进料热状况，泡点进料；；3．塔顶全凝器，泡点回流，回流比R=(1.1~2.0)Rmin4．塔釜加热蒸汽压力245 KPa(表压)；5．单板压降不大于0.7 kPa；6．塔板类型筛板塔；7．工作日每年330天，每天24h连续运行;8．厂址：徐州地区。
（四）设计内容1．精馏塔的物料衡算；2．塔板数的确定；3．精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4．精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5．塔板主要工艺尺寸的计算；6．塔板的流体力学验算；7．塔板负荷性能图；8．精馏塔接管尺寸计算,附属设备的确定；9．绘制带控制点工艺流程图（A2）、精馏塔工艺条件图（A2）；10．符号说明；11.对设计过程的评述和有关问题的讨论；12.参考文献。
摘要精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可以分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。
为此，掌握气液平衡关系，熟悉各种塔形的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。
在本设计中我使用了筛板塔，筛板塔的突出优点是结构简单、造价低。
当有合理的设计和适当的操作，筛板塔能满足分离要求的操作弹性，而且效率高。
精馏是最常用的分离液液混合物方式之一，是组成化工生产过程的主要单元操作，也是典型的化工操作设备之一。
_精馏塔_(超详细版)
指导教师：
时间
1设计任务 1.1 任
设计题目
务
乙醇—水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒精生产现 场）
1.1.2 设计条件 1.常压操作，P＝1 atm（绝压）。 2．原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气。因沿程热损 失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为40吨/ 日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％(质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器， 泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) 。 1.完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口 接管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡图，塔板负荷 性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的 评价。
由=3.544/=8.644
查化工原理下图10-48得：E=1.025 =2.84××1.025(3.544/0.7)2/3=0.00859m =0.06-0.00859=0.0514m 取0.06是符合的。 ∴hL=hW+hOW=0.06+0.00859=0.0686m 修正后hL对un影响不大,顾塔径计算不用修正. (2) 降液管宽度Wd与降液管面积Af 由/D=0.7查化工原理下图10-40得:
② 通过试差法求出塔顶、塔底、进料处、加料板的乙醇气相组成 解得 X进料板=0.0639 Y进料板=0.355 ③计算塔顶、塔底、进料处相对挥发度
计算公式为：
Y顶=0.8292
X顶=0.8094
塔顶：α顶=1.123 塔底：α底=8.957 加料板：α加料板=8.063 ④计算乙醇－水的平均相对挥发度： 乙醇－水的相对挥发度一般应用各温度下的挥发度的几何平均值或者算术平均值表示，本
化工原理课程设计乙醇和水筛板精馏塔
化工原理课程设计乙醇和水筛板精馏塔
一、工艺原理
乙醇和水筛板精馏塔是一种以乙醇为介质的广泛应用的化学反应设备。
这种精馏塔主要是利用乙醇对水的抽提分离物质的蒸馏和沉淀形式，在乙醇中达到分离的目的。
其操作原理是：将一定比例的乙醇与水混合，通过螺杆螺桶升温，使乙醇蒸馏，吸收乙醇汽体并伴随水汽在热力学过程中分离开。
因此，当这两种物质同时沉淀分离时，乙醇和水就可以通过这种方法获得更纯净的液体。
通过这个过程，物质也可以进行混合或有机溶剂的分离。
二、工艺流程
1.投料：将水混合物经过投料口，均匀的进入精馏塔管内。
2.抽提：采用乙醇为介质，出口的温度和压强维持一定的范围，当介质达到一定温度时，可使水和有机溶剂通过抽提过程进行分离。
3.进料：将经过抽提的液体经过调节阀再次进料，使乙醇连续循环。
4.净化：当液体进行循环抽提时，可使有机溶剂、水和乙醇通过滤筛板分离，达到净化的效果，经过多次的净化过程，乙醇的干净度可以达到99%以上。
5.出料：乙醇和水筛板精馏塔中的液体通过调节阀分别流入工艺和控制系统中，其中纯乙醇可作为常温下的产品出料。
三、应用领域
1、医药：
乙醇和水筛板精馏塔可以用来分离生物分子，如蛋白质、多肽、核酸和抗体等.因为乙醇有很好的气溶能力，也可以用乙醇作为载体进行药物的辅料成分分离和分离。
2、催化：
乙醇的介质有利于催化剂的活性，可以使催化剂在乙醇环境中进行催化反应，从而获得合成催化剂所需的原料。
3、有机溶剂：
乙醇可以用作有机溶剂，特别是对一些有机物质有良好的溶解效果。
在乙醇和水
筛板精馏塔的应用中，可以实现在有机溶剂中分离固体物质的目的。
化工原理课程设计筛板式精馏塔分离乙醇—水本科论文
化工原理课程设计筛板式精馏塔分离乙醇—水学生姓名学院名称化学化工学院学号20131301139班级13应化 1专业名称应用化学指导教师2016年5月26日摘要精馏是分离液体混合物最常用一种操作，在化工、炼油等工业中应用很广。
它通过汽、液两相的直接接触，利用组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向汽相传递，难挥发的由汽相向液相传递，是汽、液两相之间的传质过程。
国际上制造乙醇的原料可分为四类。
第一类是淀粉质原料，主要有玉米、甘薯、马铃薯、大麦、大米、高粱等；第二类是糖质原料，主要是甘蔗、甜菜、糖蜜；第三类是纤维素原料，是地球上最有潜力的乙醇生产原料，包括农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的废弃物；第四类是其他原料，如造纸厂的硫酸盐纸浆废液、淀粉厂的甘薯淀粉渣、奶酪工业的副产品。
其中，以玉米、小麦和甘蔗为原料的生产技术最为成熟，巴西和美国已经有大规模的制造基地。
本设计采用的是筛板精馏塔来分离乙醇和水。
精馏的基本原理是根据液体在混合液中的挥发度不同，采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。
同时，精馏出来的乙醇易燃，具刺激性。
储存于阴凉、通风仓间内。
远离火种、热源。
关键词：精馏;筛板塔；分离；乙醇—水目录第一部分概述 (4)一、设计目标 (4)二、设计任务 (4)三、设计条件 (4)四、设计内容 (5)五、工艺流程的说明 (5)第二部分工艺设计计算 (7)一、设计方案的确定 (7)二、精馏塔的物料衡算 (7)1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (7)2.原料液及塔顶、塔底产品的平均相对分子质量 (7)3.物料衡算原料处理量 (7)三、塔板数的确定 (8)1.理论板层数T N的求取 (8)2.全塔效率T E (10)3.实际板层数的求取 (10)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)1.操作压强计算 (10)2.操作温度计算 (10)3.平均摩尔质量计算 (11)4.平均密度计算 (11)5.液相平均表面张力计算 (11)6.液相平均粘度计算 (12)五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (12)1.塔径的计算 (12)2.精馏塔的有效高度的计算 (13)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (13)1.溢流装置计算 (13)2.塔板布置 (15)3.筛孔数n与开孔率 (15)七、筛板的流体力学验算 (16)1.气体通过筛板压降相当的液柱高度P h (16)2.雾沫夹带量V e的验算 (16)3.漏液的验算 (16)4.液泛验算 (17)八、塔板负荷性能图 (17)1.漏液线 (17)2.雾沫夹带线 (18)3.液相负荷下限线 (18)4.液相负荷上限线 (18)5.液泛线 (19)6. 操作线 (20)九、设计一览表 (20)十、操作方案的说明： (21)总结 (21)参考文献 (21)附录 (22)第一部分概述乙醇是一种有机物，俗称酒精，分子式为CH3CH2OH，是带有一个羟基的饱和一元醇，相对分子质量为46.07。
乙醇_水连续精馏筛板塔的设计说明
乙醇_水连续精馏筛板塔的设计说明乙醇-水连续精馏筛板塔的设计是为了分离乙醇和水这两种具有相似沸点的液体，旨在提高分离效率和产品纯度。
以下是该塔的设计说明，包括设计原理、操作参数及优化措施。
一、设计原理：乙醇-水连续精馏筛板塔的设计基于质量传递和相互溶解的原理，通过不同的工艺参数，使得乙醇和水分别在各自的汽液平衡条件下达到浓缩和净化的目的。
二、操作参数：1.塔盘布局：筛板塔通常采用倾斜式布局，乙醇-水连续精馏塔的塔盘数量和布局需要根据实际情况来确定。
常见的布局方式有竖直反流、倾斜面反流和倾斜织布式等。
2.进料方式：乙醇-水混合物通过一些塔板上的进料口进入塔中，一般采用均匀分布的喷淋器进行进料，以确保混合物能够均匀地覆盖整个塔板面积。
3.塔底回流比：为了提高塔的分离效率和稳定性，需要调整乙醇-水混合物的塔底回流比，一般控制在10-100之间，具体数值取决于乙醇和水的性质以及产品纯度的要求。
4.塔顶压力：塔顶压力的选择对塔的分离效率和产量有重要影响。
过高的顶压可能导致乙醇的损失，而过低的顶压则会影响分离效果。
三、优化措施：为了提高乙醇-水连续精馏筛板塔的分离效率和产品纯度，可以采取以下优化措施：1.适当增加塔盘数量：增加塔盘数量可以增加物质在塔中的停留时间，有利于乙醇和水的分离。
2.优化塔盘布局：选择合适的塔盘布局，使得气液流动均匀、阻力小，有利于提高分离效果。
3.控制塔底回流比：根据乙醇和水的性质和产品纯度要求，选择适当的塔底回流比，以提高分离效率并减少乙醇的损失。
4.精确控制塔顶和塔底温度：通过控制塔顶和塔底温度的变化，可以调整两种液体在塔中的沸点差异，提高分离效果。
5.使用适当的填料：填料是影响乙醇-水连续精馏筛板塔性能的重要因素，选择适当的填料可以提高传质效率和阻力噪声比。
6.操作控制：严格控制进料流量、塔顶流量和塔底回流比，合理调整操作参数，以达到最佳的分离效果和产品纯度。
总结：乙醇-水连续精馏筛板塔的设计是为了分离乙醇和水这两种具有相似沸点的液体。
乙醇—水分离填料精馏塔设计-化工原理资料讲解
乙醇—水分离填料精馏塔设计-化工原理化工原理课程设计乙醇-水填料精馏塔设计学生姓名学院名称学号班级专业名称指导教师年月日化工原理课程设计任务书摘要乙醇是生活中一种常见的化学品，它是一种有机物，俗称酒精。
它是带有一个羟基的饱和一元醇，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有酒香的气味，并略带刺激性。
有酒的气味和刺激的辛辣滋味。
乙醇液体密度比水小，能与水以任意比互溶。
乙醇的生产离不开精馏、萃取等化工流程。
氧化钙脱水法、共沸精馏、吸附精馏、渗透汽化、吸附法、萃取精馏法和真空脱水法等多用在乙醇的回收和提纯的方面。
实际生产中较成熟的方法是共沸精馏和萃取精馏,这 2 种分离方法多以连续操作的方式出现。
在一些领域生产乙醇设备简单、投资小,可单塔分离多组分混合物,或同一塔可处理种类和组成频繁更换的物系。
塔设备是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一，一般分为级间接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
本次课程设计就是针对乙醇-水体系而进行的常压二元填料精馏塔的设计及相关设备选型。
关键词：乙醇；水；填料塔；精馏1.1 物料性质 (1)1.2 塔设备简介 (1)2流程的确定及说明 (1)2.1.加料 (1)2.2.进料 (1)2.3 塔顶冷凝方式 (2)2.4 回流方式 (2)2.5 加热方式 (2)2.6 加热器 (2)3精馏塔的设计计算 (2)3.1物料衡算 (2)3.2塔顶气相、液相，进料和塔底的温度分别为：VD t、LD t、F t、W t 3 3.3平均相对挥发度α (4)3.4回流比的确定 (4)3.5热量衡算 (5)3.5.1加热介质的选择 (5)3.5.2冷却剂的选择 (5)3.5.3热量衡算 (5)3.6理论塔板数计算 (7)3.6.1板数计算 (7)3.6.2塔板效率 (8)3.7 精馏塔主要尺寸的设计计算 (9)3.7.1流量和物性参数的计算 (9)3.7.2塔径设计计算 (11)4附属设备及主要附件的选型计算 (15)4.1．冷凝器 (15)4.3塔内其他构件 (17)4.3.1.塔顶蒸汽管 (17)4.3.2.回流管 (17)4.3.3.进料管 (18)4.3.4.塔釜出料管 (18)4.3.5除沫器 (19)4.3.6液体分布器 (19)4.3.7液体再分布器 (20)4.3.8填料支撑板的选择 (20)4.3.9塔釜设计 (21)4.3.10塔的顶部空间高度 (21)4.3.11手孔的设计 (22)4.3.12．裙座的设计 (22)5精馏塔高度计算 (22)6总结 (24)附录 (24)参考文献 (26)第一部分概述1.1物料性质乙醇易燃，具刺激性。
分离乙醇-水混合液的筛板精馏塔设计_化工原理与化工机械课程设计(可编辑)
化工原理-化工设备机械基础课程设计设计题目分离乙醇-水混合液的筛板精馏塔设计化工原理?化工设备机械基础课程设计任务书设计题目分离乙醇?水混合液的筛板精馏塔设计二. 原始数据及条件生产能力:年处理量8万吨(开工率300天/年),每天工作24小时;原料:乙醇含量为20%(质量百分比,下同)的常温液体;分离要求:塔顶,乙醇含量不低于90%,塔底,乙醇含量不高于 8%;塔顶压强进料热状况回流比塔釜加热蒸汽压力单板压降建厂地址4 KPa(表压) 饱和液体1.5 Rmin 0.5MPa(表压) ≤0.7KPa 重庆操作条件: 三. 设计要求:(一)编制一份设计说明书,主要内容包括:1. 前言2. 设计方案的确定和流程的说明3. 塔的工艺计算4. 塔和塔板主要工艺尺寸的设计 a. 塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定 b. 塔板的流体力学验算c. 塔板的负荷性能图5. 附属设备的选型和计算6. 设计结果一览表7. 注明参考和使用的设计资料8. 对本设计的评述或有关问题的分析讨论。
(二)绘制一个带控制点的工艺流程图(2#图)(三)绘制精馏塔的工艺条件图(1#图纸) 四. 设计日期:2013年 11月25日至 2013年12 月15日推荐教材及主要参考书:1.王国胜, 裴世红,孙怀宇化工原理课程设计. 大连:大连理工大学出版社,20052.?贾绍义,柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津:天津科学技术出版社,2002.3、马江权,冷一欣. 化工原理课程设计. 北京:中国石化出版社,2009.4、《化工工艺设计手册》,上、下册;5、《化学工程设计手册》;上、下册;6、化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-塔设备;化学工业出版社:北京. 2004,017、化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-换热器;化学工业出版社:北京. 2004,018、化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-管道;化学工业出版社:北京. 2004,019?陈敏恒. 化工原理第三版. 北京:化学工业出版社,2006摘要课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。
乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔课程设计
乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔课程设计本课程设计旨在设计一种乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔，以实现二者的分离和纯化。
以下是我为您提供的一份300字的课程设计概述：
1.引言
介绍乙醇和异丁醇在工业中的应用和重要性，以及设计乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔的目的。
2.原理与工艺流程
详细阐述乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔的工艺流程和基本原理，包括原料进料、加热、汽液分离、顶部和底部产物的收集等。
3.设计参数
确定精馏塔的设计参数，包括塔的高度、筛板数量和间距、塔径、进料位置、冷凝器的选择等，以达到理想的分离效果和产量。
4.热力学计算
基于乙醇和异丁醇的物性数据，进行热力学计算，确定塔顶和底部产物的组成和温度，以确定塔的热力平衡。
5.塔板设计
确定塔板的设计和布置，包括筛板的类型选择、孔径大小、液体分布器的设计等，以提高塔的传质效果和操作稳定性。
6.控制策略
设计乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔的控制策略，包括塔顶和底部的温度和压力控制，以及进料流量的调节等。
7.安全与经济性考虑
考虑乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔的安全性和经济性，包括考虑塔的材料选择、塔的维护和清洁、能源消耗等方面。
8.结论
总结乙醇-异丁醇常压筛板精馏塔的设计过程和关键要点。
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《化工原理课程设计》报告
70560吨/年乙醇~水
精馏装置设计
年级
专业
设计者姓名
设计单位
完成日期年月日
3232231/46
0.149531/4669/18
CH CH OH f CH CH OH H O
n x n n =
=
=++
0.8,0.05D W x x ==
原料液的平均摩尔质量：
322(1)0.1495460.85051822.19/f f CH CH OH f H O M x M x M kg kmol =+-=⨯+⨯=
同理可求得：40.4/,19.4/D W M kg kmol M kg kmol == 45℃下，原料液中23233971.1/,735/H O CH CH OH kg m kg m ρρ==
由此可由t-x(y)图:查得原料液，塔顶和塔底混合物的沸点，
表2 原料液、馏出液与釜残液的流量与温度
名称
原料液 馏出液 釜残液 f x (摩尔分数)
0.1495 0.80 0.05 摩尔质量/kg kmol 22.18 40.4 19.4 沸点温度t /℃
84..63
78.28
91.75
3.1 最小回流比及操作回流比的确定
由于是泡点进料，0.1495q f x x ==，过点(0.1495,0.1495)e 做 直线0.1495x =交平衡线于点d ，由点d 可读得0.489y =，因此： min(1)0.800.489
0.9160.4890.1495
d q q q
x y R y x --=
=
=--
又过点(0.80,0.80)a 作平衡线的切线，如图：
读得切点坐标为'0.616,'0.708q q x y ==，因此：
min(2)'0.800.708
1''
0.7080.616
D q q q x y R y x --=
=
=--
所以，min min(2)1R R ==
可取操作回流比min 1.5(/ 1.5)R R R ==
3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算
以年工作日为300天，每天开车24小时计，进料量为：
在~y x 相图中分别画出上述直线，如图;
利用图解法可以求出
14.2T N =块(含塔釜)
其中，精馏段12.8块，进料板在第13块理论板。
3.6 全塔效率的估算
用奥康奈尔法('O conenell )对全塔效率进行估算： 由相平衡方程式1(1)x y x αα=
+-可得(1)
(1)
y x x y α-=-
根据乙醇~水体系的相平衡数据可以查得：
10.8D y x == 10.772x =(塔顶第一块板) 0.4097f y = 0.1495f x =(加料板)
0.05w x = 0.305w y =(塔釜)
因此可以求得：
5)s故降液管适用
m s
0.07/
m s
0.25/
5)s故降液管适用
0.25/
m s
，故塔板采用分块式。
查表得，塔板分为）边缘区宽度确定
0.065m，
W
c
1/2)s m
0.0354m =34.1510m -⨯液柱
1/2)m
0.060.0375=35.0210m -⨯液柱
22
0.153
w c l h =
2/3
2.84
3600(1)1000w d E l β⎛⎫=+ ⎪
⎝⎭
将相关数据代入式中：
()20.051
1.3080.0442817.90.1010.5510.772a ⎛⎫
=
= ⎪⎝
⎭⨯⨯ 0.50.4(0.510.59)0.0510.14441b =⨯+--⨯=
()
2
0.153
1062.50.60.02c =
=⨯
2/3
2/3
2.84
3600 2.843600(1)(10.59)1 1.49100010000.6w d E l β⎛⎫⎛⎫
=+=+⨯⨯= ⎪
⎪⎝⎭
⎝⎭
代入上式化简后可得：
22/3
3.62724038.533.7S S S V L L =--
7.1.6 操作性能负荷图
由以上各线可以画出精馏段筛板负荷性能图，如下图
7.2.6 操作性能负荷图
由以上各线可以画出精馏段筛板负荷性能图，如下图
过OB 点的直线为提馏段操作线，（1）为漏液线，（2）为泡沫夹带线，（3）液相负荷下限线，（4）为液相负荷上限线，（5）为液泛线。
由图可以看出，该筛板的操作线上限为液相负荷上限线，下限为漏液线。
从图中数据可以得出：3
,min 0.46/S V m s = 3
,max 1.18/S V m s =
故操作弹性为 ,max ,min
1.18
2.560.46
S S V V =
=。