乙醇与水连续精馏塔课程方案完整篇.doc
乙醇水连续浮阀式精馏塔的设计.doc
化工原理课程设计任务书一设计题目：乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计二任务要求设计一连续筛板浮阀精馏塔以分乙醇和水具体工艺参数如下：原料加料量 F＝100kmol/h＝273进料组成 xF馏出液组成 x＝0.831D＝0.012釜液组成 xw塔顶压力 p＝100kpa单板压降≤0.7 kPa2 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。
三主要设计内容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高4、设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图目录3.3.3.204参考文献 (30)摘要本设计是以乙醇――水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。
浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇－－水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。
通过逐板计算得出理论板数为16块，回流比为3.531,算出塔效率为0.518，实际板数为32块，进料位置为第11块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1米，有效塔高13.6米，浮阀数（提馏段每块76）。
通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。
本次设计过程正常，操作合适。
关键词：乙醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段第1章前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。
对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。
精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。
精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。
1.2精馏塔对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。
常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。
乙醇—水连续精馏塔的设计课程设计任务书
乙醇—水连续精馏塔的设计课程设计任务书班级学号设计题目：一、设计任务：试设计一连续浮阀精馏塔以分离苯-甲苯混合物。
具体工艺参数如下：1、生产能力：原料处理量58100 吨乙醇产品。
2、原料液中含乙醇33.5 %（质量），其余为水。
3、产品要求：馏出液中的乙醇含量为91 %（质量）。
釜液中的乙醇含量不高于 2 %（质量）。
设备的年运行时间平均为300天。
二、设计条件：1、加热方式：直接蒸汽加热，蒸汽压力为1.0~2.0kg/cm2。
2、操作压力：常压。
3、进料状况：泡点进料。
4、冷却水进口温度：25 ℃，出口温度自定。
5、塔板形式：浮阀塔板。
三、应完成的工作量：1、确定全套精馏装置的流程，绘制工艺流程示意图，标明所需的设备、管线及有关控制或观测所需的主要仪表与装置。
2、精馏塔的工艺设计，塔的结构尺寸设计。
3、辅助装置的设计和选型；估算冷却水用量和冷凝器的换热面积、水蒸气用量。
4、编写设计说明书一份。
5、绘制精馏塔的装配图一（一号图纸）。
指导老师：年月日前言本设计书是介绍精馏装置――板式塔（浮阀塔板）的设计，包括设计方案的确定，塔主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图以及主要设备的工艺条件图等五个容。
本设计装置应用于分离乙醇和水混合物，然后用板式塔对其进行精馏分离，在已经设计好的数据基础上进行设备的设计和验算，使本设计能安全使用，有一定的工作效益。
因为精馏所进行的是汽－液两相之间的传质和传热，而作为汽－液两相传质用的设备，首先必须要能使汽液两相能得到充分的接触，以达到较传质效率。
没有这一条，则失去了其存在的基础。
为了满足工业上生产的要求，塔设备还得具备下列各种基本要求：1、处理能力大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。
2、操作稳定，操作弹性大，3、流体流动的阻力小，即流体经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低在较高的传质效率下进行稳定的操作，并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。
化工原理课程设计-乙醇-水连续精馏塔的设计
课程设计说明书题目乙醇—水连续筛板式精馏塔的设计课程名称化工原理院(系、部、中心)化学化工系专业应用化学班级应化096学生姓名XXX学号XXXXXXXXXX设计地点逸夫实验楼B-536指导教师设计起止时间：2010年12月20日至 2010 年12月31日第一章绪论 (3)一、目的： (3)二、已知参数： (3)三、设计内容： (4)第二章课程设计报告内容 (4)一、精馏流程的确定 (4)二、塔的物料衡算 (4)三、塔板数的确定 (5)四、塔的工艺条件及物性数据计算 (7)五、精馏段气液负荷计算 (11)六、塔和塔板主要工艺尺寸计算 (11)七、筛板的流体力学验算 (16)八、塔板负荷性能图 (19)九、筛板塔的工艺设计计算结果总表 (23)十、精馏塔的附属设备及接管尺寸 (23)第三章总结 (24).乙醇——水连续精馏塔的设计第一章绪论一、目的：通过课程设计进一步巩固课本所学的内容，培养学生运用所学理论知识进行化工单元过程设计的初步能力，使所学的知识系统化，通过本次设计，应了解设计的内容，方法及步骤，使学生具有调节技术资料，自行确定设计方案，进行设计计算，并绘制设备条件图、编写设计说明书。
在常压连续精馏塔中精馏分离含乙醇25%的乙醇—水混合液，分离后塔顶馏出液中含乙醇量不小于94%，塔底釜液中含乙醇不高于0.1%（均为质量分数）。
二、已知参数：（1）设计任务●进料乙醇 X = 25 %（质量分数，下同）●生产能力 Q = 80t/d●塔顶产品组成 > 94 %●塔底产品组成 < 0.1 %（2）操作条件●操作压强：常压●精馏塔塔顶压强：Z = 4 KPa●进料热状态：泡点进料●回流比：自定待测●冷却水： 20 ℃●加热蒸汽：低压蒸汽，0.2 MPa●单板压强：≤ 0.7●全塔效率：E T = 52 %●建厂地址：南京地区●塔顶为全凝器，中间泡点进料，筛板式连续精馏三、设计内容：（1） 设计方案的确定及流程说明 （2） 塔的工艺计算（3） 塔和塔板主要工艺尺寸的计算（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） （4） 设计结果概要或设计一览表 （5） 精馏塔工艺条件图（6） 对本设计的评论或有关问题的分析讨论第二章 课程设计报告内容一、精馏流程的确定乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。
乙醇水连续精馏塔的设计
乙醇—水连续精馏塔的设计目的：通过课程设计进一步巩固课本所学的容，培养学生运用所学理论知识进行化工单元过程设计的初步能力，使所学的知识系统化，通过本次设计，应了解设计的容，方法及步骤，使学生具有调节技术资料，自行确定设计方案，进行设计计算，并绘制设备条件图、编写设计说明书。
在常压连续精馏塔中精馏分离含乙醇20%的乙醇—水混合液，分离后塔顶馏出液中含乙醇量不小于94%，塔底釜液中含乙醇不高于4%（均为质量分数）。
已知参数：（1）设计任务●进料乙醇 X = 20 %（质量分数，下同）●生产能力 Q = 80 t/d●塔顶产品组成 > 94 %●塔底产品组成 < 0.1 %（2）操作条件●操作压强：常压●精馏塔塔顶压强：Z = 4 KPa●进料热状态：泡点进料●回流比：自定待测●冷却水： 20 ℃●加热蒸汽：低压蒸汽，0.2 MPa●单板压强：≤ 0.7●全塔效率：E T = 52 %●建厂地址：地区●塔顶为全凝器，中间泡点进料，筛板式连续精馏设计容：（1）设计方案的确定及流程说明（2）塔的工艺计算（3）塔和塔板主要工艺尺寸的计算（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）（4）设计结果概要或设计一览表（5）精馏塔工艺条件图（6）对本设计的评论或有关问题的分析讨论目录一、精馏流程的确定 (3)二、课程设计报告容 (4)1.塔的物料计算 (4)1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 (4)1.2 平均摩尔质量 (4)1.3 物料衡算 (4)2.塔板数的确定 (5)2.1 理论塔板数的求取 (5)2.2 全塔效率 (7)2.3 实际塔板数 (7)3.塔点工艺条件及物性数据计算 (7)3.1 操作压强 (7)3.2 温度 (7)3.3 平均摩尔质量 (8)3.4 平均密度 (8)3.5 液体表面力 (10)3.6 液体黏度 (10)4.精馏段气液负荷计算 (11)5.塔和塔板主要工艺尺寸计算 (12)5.1 塔径 (12)5.2 溢流装置 (13)5.3 塔板布置 (16)5.4 筛孔数与开孔率 (16)5.5 塔的有效高度（精馏段） (17)5.6 塔高计算 (17)6.筛板的流体力学验算 (17)6.1 气体通过筛板压强降相当的液柱高度 (17)6.2 雾沫夹带量的验算 (19)6.3 漏液的验算 (19)6.4 液泛验算 (19)7.塔板负荷性能图 (20)7.1 雾沫夹带线（1） (20)7.2 液泛线（2） (21)7.3 液相负荷上限线（3） (22)7.4 漏液线（气相负荷下限线）（4） (22)7.5 液相负荷下限线（5） (23)8.筛板塔的工艺设计计算结果总表 (24)9.精馏塔的附属设备及接管尺寸 (25)三、设计小结 (26)四、主要参考文献 (26)一、精馏流程的确定乙醇—水混合液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。
乙醇-水分离过程连续精馏塔的设计
《化工原理》课程设计标题:乙醇-水分离过程连续精馏塔的设计学院医药化工学院专业应用化学班级 11化妆品（2）班姓名廖神娣学号 1115512231指导教师朱继芳、龙春霞乙醇-水分离过程连续精馏塔的设计(一) 设计题目：试设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。
进精馏塔的料液含乙醇30%（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90%；残液中乙醇含量不得高于0.8%；要求产品乙醇的年产量为16万吨/年。
(二) 操作条件1) 塔顶压力4KPa2) 进料热状态自选3) 回流比自选4) 塔底加热蒸气压力0.5Mpa（表压）(三) 塔板类型自选(四) 工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
(五) 设计说明书的内容1. 设计内容(1) 流程和工艺条件的确定和说明(2) 操作条件和基础数据(3) 精馏塔的物料衡算；(4) 塔板数的确定；(5) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；(6) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；(7) 塔板主要工艺尺寸的计算；(8) 塔板的流体力学验算；(9) 塔板负荷性能图；(10)主要工艺接管尺寸的计算和选取（进料管、回流管、釜液出口管、塔顶蒸汽管、人孔等）(11) 塔板主要结构参数表(12) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2. 设计图纸要求：1) 绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；2) 绘制精馏塔设计条件图（A3号图纸）。
目录1．设计方案的确定 (1)2．操作条件和基础数据 (1)3．精馏塔的物料衡算 (1)3．1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (1)3．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (1)3．3 物料衡算 (2)4．塔板数的确定 (2)4．1 理论板层数N T的求取 (2)4．1．1 求最小回流比及操作回流比 (3)4．1．2 求精馏塔的气、液相负荷 (3)4．1．3 求操作线方程 (3)4．1．4 图解法求理论板层数 (4)4．2 塔板效率的求取 (4)4．3 实际板层数的求取 (5)5．精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (5)5．1 操作压力计算 (5)5．2 操作温度计算 (6)5．3 平均摩尔质量的计算 (6)5．4 平均密度的计算 (6)5．4．1 气相平均密度计算 (6)5．4．2 液相平均密度计算 (7)5．5 液体平均表面张力计算 (7)5．6 液体平均粘度计算 (8)6．精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (8)6．1 塔径的计算 (8)6．1．1 精馏段塔径的计算 (8)6．2 精馏塔有效高度的计算 (10)7．塔板主要工艺尺寸的计算 (10)7．1 溢流装置计算 (10)7．1．1 堰长l W (10)7．1．2 溢流堰高度h W (10)7．1．3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (10)7．1．4 降液管底隙高度h o (11)7．2 塔板布置 (11)7．2．1 塔板的分块 (11)7．2．2 边缘区宽度确定 (11)7．2．3 开孔区面积计算 (11)7．2．4 筛孔计算及其排列 (12)8．筛板的流体力学验算 (12)8．1 塔板降 (12)8．1．1 干板阻力h c计算 (12)8．1．2 气体通过液层的阻力h l计算 (13)8．1．3 液体表面张力的阻力hσ计算 (13)8．2 液面落差 (13)8．3 液沫夹带 (13)8．4 漏液 (13)8．5 液泛 (14)9．塔板负荷性能图 (14)9．1 漏液线 (14)9．2 液沫夹带线 (15)9．3 液相负荷下限线 (16)9．4 液相负荷上线线 (16)9．5 液泛线 (16)10．主要工艺接管尺寸的计算和选取 (18)10．1 蒸汽出口管的管径计算 (20)10．2 回流液管的管径计算 (20)10．3 进料液管的管径计算 (20)10．4 釜液排出管的管径计算 (20)10．5 人孔相关尺寸的选取 (21)11．塔板主要结构参数表 (21)12．设计过程的评述及有关问题的讨论 (22)参考文献 (25)设计计算1．设计方案的确定本设计任务为分离乙醇—水混合物提纯乙醇，采用连续精馏塔提纯流程。
乙醇-水连续精馏塔的设计
目录1.前言 (1)2.精馏流程的确定 (2)3.精馏塔设计物料计算 (3)3.1查阅文献，整理有关物性数据 (3)3.2塔的物料衡算 (3)3.3塔板数的确定 (4)3.4塔的工艺条件及物性数据计算 (6)4.塔和塔板主要工艺尺寸计算 (9)4.1塔径 (9)4.2精馏塔的有效高度计算 (10)4.3溢流装置 (10)4.4塔板布置及浮阀数目排列 (11)4.5塔板流体力学校核 (12)4.6雾沫夹带 (13)4.7塔板负荷性能图 (13)4.8性塔板负荷能图 (15)5.接头管 (17)6.设计计算结果总表 (18)参考文献 (19)课程设计心得 (20)附录 (21)1.前言乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。
在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。
要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。
精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。
化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。
为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。
可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。
浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍。
浮阀有很多种形式，但最常用的形式是F1型和V-4型。
F1型浮阀的结果简单、制造方便、节省材料、性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，才用轻阀。
水-乙醇精馏塔课程设计
广州大学化学化工学院《化工原理》课程课程设计乙醇-水精馏塔说明书专业：食品科学与工程班级：学生：学号：完成时间：设计指导：设计答疑：评阅：成绩：前言精馏塔是均相混合物分离过程的主要单元设备，精馏过程包括物料的预热、物料的部分冷凝和部分汽化、塔顶蒸汽的冷凝和釜液的汽化。
因此精馏塔的设计除塔体设计计算和结构设计外，还包括预热器、冷凝器和再沸器等附属设备的设计计算。
精馏塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备之一。
化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有利用价值组分的目的。
精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分液化或多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。
精馏操作在化工、石油化工或轻工等工业生产中占有重要的地位。
板式精馏塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
其内部设置一定数目的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，气液相组成呈阶梯变化。
本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。
此设置针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。
该设计方法被工程技术人员广泛采取。
本设计主要是利用连续浮阀精馏塔将乙醇和水的混合物进行精馏分离。
精馏所进行的是气、液两相之间的传质，而作为气、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。
为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔形的操作特性，对选择、设计和分析分离中的各种参数是非常重要的。
本设计书所涉及的计算及图表尽量采用国际单位制，在设计过程中，严格按照常用数据，化工设备常用材料性能以及化工图例国标规定进行设计，同时查阅了其他关于板式精馏塔设计方面的文献。
大部分的计算都按照《板式精馏塔设计》一书中的公式进行计算，并经过核对与验算，操作上可行，经济上有一定的合理性。
乙醇—水连续精馏塔的设计
乙醇——水连续精馏塔设计任务书一、设计题目试设计一座乙醇-水连续精馏塔，要求日产纯度为99%的乙醇24吨，塔顶馏出液中含乙醇不得高于1%原料中含乙醇25%（以上均为质量%）。
二、操作条件1．塔顶压强：常压2．进料热状态：过冷液进料3．回流比：R=10.628*1.2=12.7544．塔底加热蒸汽压强：169 kPa（表压）5．单板压降≯0.7kPa三、设备型式设备型式为筛板塔四、设备工作日每年330天，每天24小时五、厂址杨凌地区六、设计内容1．设计方案的确定及流程的说明2．塔的工艺计算3．塔和塔板主要尺寸的设计（1）设计方案的确定及说明（2）塔的工艺计算（3）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定（4）实际结果概要或设计一览表（5）精馏塔的工作图（6）对本设计的评述或有关问题的分析讨论4．设计一览表5．辅助设备选型及计算6．生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图7．对本设计的评论及有关问题的分析讨论七、设计基础数据附表1 常压下乙醇-水的气液平衡数据温度（℃）80 90 100 110 120 130 131.8 液相中乙醇的摩尔分数x 1 0.69 0.45 0.27 0.13 0.02 0 气相中乙醇的摩尔分数y 1 0.92 0.79 0.62 0.38 0.07 0目录1．精馏流程的确定 (4)2．塔的物料恒算 (4)2.1料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (4)2.2 平均摩尔质量 (4)2.3 物料恒算 (4)3．塔板数的确定 (5)3.1理论塔板数的求取 (5)3.1.1逐板计算法 (5)3.1.2 求最小回流比、操作回流比 (5)3.1.3 求理论塔板数NT (5)3.2全塔效率....................................... 错误！未定义书签。
3.3实际塔板数 (6)4．塔的工艺条件及物性数据计算 (6)4.1操作压力 (6).2温度 (7)4.3平均摩尔质量 (7)4.4平均密度 (8)4.5液体表面张力 (9)4.6液体黏度....................................... 错误！未定义书签。
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计doc
化工原理课程设计-乙醇-水精馏塔设计.doc化工原理课程设计：乙醇-水精馏塔设计一、设计任务本设计任务是设计一个乙醇-水精馏塔，用于分离乙醇和水混合物。
给定混合物中，乙醇的含量为30%，水含量为70%。
设计要求塔顶分离出95%以上的乙醇，塔底剩余物中水含量不超过5%。
二、设计方案1.确定理论塔板数根据给定的乙醇含量和设计要求，利用简捷计算法计算理论塔板数。
首先确定乙醇的回收率和塔顶产品的浓度，然后根据简捷计算公式计算理论塔板数。
2.塔的总体积和尺寸根据理论塔板数和每块理论板的液相体积流量，计算塔的总体积。
根据总体积和塔内件设计要求，确定塔的外形尺寸。
3.塔内件设计塔内件包括溢流管、进料口、冷凝器、再沸器和出口管等。
溢流管的尺寸和形状应根据塔径和物料性质进行设计。
进料口的位置和尺寸应根据进料流量和进料组成进行设计。
冷凝器和再沸器应根据物料的热力学性质和工艺要求进行设计。
出口管应根据塔径和出口流量进行设计。
4.塔板设计每块塔板的设计包括板上液相和气相的流动通道、堰和降液管等。
根据物料的物理性质和操作条件，确定液相和气相的流动通道尺寸和形状。
堰的高度和形状应根据液相流量和操作条件进行设计。
降液管的设计应保证液相流动顺畅且无滞留区。
5.塔的支撑结构和保温根据塔的外形尺寸和操作条件，设计支撑结构的形状和尺寸。
考虑保温层的设置，以减小热量损失。
三、设计计算1.确定理论塔板数根据简捷计算法，乙醇的回收率为95%，塔顶产品的乙醇浓度为95%。
通过简捷计算公式，得到理论塔板数为13块。
2.塔的总体积和尺寸每块理论板的液相体积流量为0.01m3/min，因此总体积为0.013m3/min。
考虑一定裕度，确定塔的外径为0.6m，高度为10m。
3.塔内件设计溢流管的尺寸为Φ10mm，形状为直管上升式。
进料口的位置位于第3块理论板处，尺寸为Φ20mm。
冷凝器采用列管式换热器，再沸器采用釜式再沸器。
出口管采用标准出口管，直径为Φ20mm。
化工原理课程设计乙醇—水板式精馏塔设计
化工与制药学院课程设计说明书课题名称乙醇—水板式精馏塔设计专业班级11级食品科学与工程01班学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间2013.12.11－2013.12.28武汉工程大学化工原理课程设计任务书专业食品科学与工程班级11级01班学生姓名发题时间：2013 年12 月11 日一、课题名称乙醇-水体系板式精馏塔的设计二任务要求1原料来自上游的初馏塔，原料乙醇含量：质量分率=35.4 （35+0.1*组号）%2塔顶产品为浓度92.5%（质量分率）的药用乙醇，设计每天产量为：35.4吨；3塔釜排出的残液要求乙醇的浓度不大于0.05%（质量分率）4 工艺操作条件：塔顶压强为4kPa(表压)，单板压降<0.7kPa，塔顶全凝，泡点回流，R =（1.1~2）Rmin。
三主要内容1 确定全套精馏装置的流程，绘出流程示意图，标明所需的设备、管线及有关控制或观测所需的主要仪表与装置；2 精馏塔的工艺计算与结构设计：1）物料衡算确定理论板数和实际板数；（可采用计算机编程）2）按精馏段首、末板，提馏段首、末板计算塔径并圆整；3）确定塔板和降液管结构；4）按精馏段和提馏段的首、末板进行流体力学校核；（可采用计算机编程）5）进行全塔优化，要求操作弹性大于2。
3 绘制塔板结构布置图和塔板的负荷性能图；（如果精馏段和提馏段设计结果不同，则应分别绘出）4 计算塔高和接管尺寸；5 精馏塔附属设备的计算和选型。
6 设计结果概要或设计一览表；7 设计小结和参考文献；8 绘制装配图一张，带控制点的工艺流程图一张（可采用CAD绘图）。
四参考书目[1] 陈敏恒化工原理（下）[M]. 北京：化学工业出版社，1989[2] 贾绍义化工原理课程设计[M]. 天津：天津大学出版社，2002[3] 姚玉英. 化工原理（下）[M]. 天津：天津科技出版社，1999[4] 谭天恩化工原理（下）[M]. 北京：化学工业出版社，19942.设计基础数据常压下乙醇—水系统t—x—y数据如表1—6所示。
乙醇-水持续精馏塔的设计
化工原理课程设计任务书一一、设计题目：乙醇精馏塔二、设计任务及条件（1）、进料含乙醇38.2%，其余为水（均为质量分率，下同）（2）、产品乙醇含量不低于93.1%；（3）、釜残液中乙醇含量不高于0.01%；（4）、生产能力5000T/Y乙醇产品，年开工7200小时（5）、操作条件：①间接蒸汽加热；②塔顶压强：1. 03 atm（绝对压强）③进料热状况：泡点进料；④回流比：R=5⑤单板压降：75mm液柱三、设计内容（1）、流程的确定与说明；（2）、塔板和塔径计算；（3）、塔盘结构设计：i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图；ii. 流体力学验算；iii. 塔板负荷性能图。
（4）、其它：i. 加热蒸汽消耗量；ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量四、设计成果（1）设计说明书一份；（2）A4设计图纸包括：流程图、精馏塔工艺条件图。
化工原理课程设计任务书(6)(一) 设计题目乙醇-水连续精馏塔的设计(二) 设计任务及操作条件1) 进精馏塔的料液含乙醇25%（质量分数，下同），其余为水；2) 产品的乙醇含量不得低于94%；3) 残液中乙醇含量不得高于0.1%；4) 生产能力为日产（24小时）吨94%的乙醇产品；5) 操作条件a) 塔顶压力 4kPa（表压）b) 进料热状态自选c) 回流比自选d) 加热蒸气压力 0.5MPa（表压）e) 单板压降≤0.7kPa。
(三) 塔板类型浮阀塔。
(四) 厂址厂址为武汉地区。
(五) 设计内容1、设计说明书的内容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；9) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求：1) 绘制生产工艺流程图（A2号图纸）；2) 绘制精馏塔设计条件图（A2号图纸）。
3.4 浮阀精馏塔设计实例3.4.1 化工原理课程设计任务书1 设计题目：分离乙醇-水混合液的浮阀精馏塔设计2 原始数据及条件生产能力：年处理乙醇-水混合液14.0万吨（开工率300天/年）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95%塔底乙醇含量不高于0.2%建厂地址：江苏常州3.4.2 塔板的工艺设计1 精馏塔全塔物料衡算F：原料液流量（kmol/s）x F：原料组成（摩尔分数，下同）D：塔顶产品流量（kmol/s）x D：塔顶组成W：塔底残液流量（kmol/s）x W：塔底组成原料乙醇组成：塔顶组成：塔底组成：进料量：物料衡算式：F = D + WF x F= D x D+ W x W联立代入求解：D = 0.0264 kmol/s，W = 0.2371 kmol/s2 常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系在示例中对表格、图和公式未编号，在设计说明书中要求严格编号。
化工原理课程设计乙醇-水精馏塔设计（完整资料）.doc
化⼯原理课程设计⼄醇-⽔精馏塔设计（完整资料）.doc【最新整理，下载后即可编辑】⼤连民族学院化⼯原理课程设计说明书题⽬：⼄醇—⽔连续精馏塔的设计设计⼈：1104系别：⽣物⼯程班级：⽣物⼯程121班指导教师：⽼师设计⽇期：2014 年10 ⽉21 ⽇~ 11⽉3⽇温馨提⽰：本设计有⼀⼩部分计算存在错误，但步骤应该没问题化⼯原理课程设计任务书⼀、设计题⽬⼄醇—⽔精馏塔的设计。
⼆、设计任务及操作条件1.进精馏塔的料液含⼄醇30%（质量），其余为⽔。
2.产品的⼄醇含量不得低于92.5%（质量）。
3.残液中⼄醇含量不得⾼于0.1%（质量）。
4.处理量为17500t/a，年⽣产时间为7200h。
5.操作条件（1）精馏塔顶端压强4kPa（表压）。
（2）进料热状态泡点进料。
（3）回流⽐R=2Rmin（4）加热蒸汽低压蒸汽。
（5）单板压降≯0.7kPa。
三、设备型式设备型式为筛板塔。
四、⼚址⼚址为⼤连地区。
五、设计内容1.设计⽅案的确定及流程说明2.塔的⼯艺计算3.塔和塔板主要⼯艺尺⼨的设计（1）塔⾼、塔径及塔板结构尺⼨的确定。
（2）塔板的流体⼒学验算。
（3）塔板的负荷性能图。
4.设计结果概要或设计⼀览表5.辅助设备选型与计算6.⽣产⼯艺流程图及精馏塔的⼯艺条件图7.对本设计的评述或有关问题的分析讨论⽬录前⾔ (1)第⼀章概述 (1)1.1塔型选择 (1)1.2操作压强选择 (2)1.3进料热状态选择 (2)1.4加热⽅式 (2)1.5回流⽐的选择 (2)1.6精馏流程的确定 (3)第⼆章主要基础数据 (3)2.1⽔和⼄醇的物理性质 (3)2.2常压下⼄醇—⽔的⽓液平衡数据 (4)2.3 A,B,C—Antoine常数 (5)第三章设计计算 (5)3.1塔的物料衡算 (5)3.1.1 料液及塔顶、塔底产品含⼄醇摩尔分率 (5) 3.1.2 平均分⼦量 (5)3.1.3 物料衡算 (5)3.2塔板数的确定 (6)3.2.1 理论塔板数N的求取 (6)T的求取 (7)3.2.2 全塔效率ET3.2.3 实际塔板数N (7)3.3塔的⼯艺条件及物性数据计算 (7)(7)3.3.1操作压强Pm3.3.2温度t(7)m(8)3.3.3平均摩尔质量Mm3.3.4平均密度ρ(8)m(9)3.3.5液体表⾯张⼒σm(10)3.3.6液体粘度µLm3.4⽓液负荷计算 (10)3.5塔和塔板主要⼯艺尺⼨计算 (11) 3.5.1塔径D (11)3.5.2溢流装置 (12)3.5.3塔板布置 (14)3.5.4筛孔数n与开孔率φ (15)3.5.5塔有效⾼度Z (15)3.5.6塔⾼计算 (15)3.6筛板的流体⼒学验算 (16)3.6.1⽓体通过筛板压强降的液柱⾼度h (16)p的验算 (17)3.6.2雾沫夹带量eV3.6.3漏液的验算 (17)3.6.4液泛的验算 (17)3.7塔板负荷性能图 (18)3.7.1雾沫夹带线（1） (18)3.7.2液泛线（2） (19)3.7.3液相负荷上限线（3） (20)3.7.4漏液线（⽓相负荷下限线）（4） (20)3.7.5液相负荷下限线（5） (20)3.8筛板塔的⼯艺设计计算结果总表 (21)3.9精馏塔附属设备选型与计算 (23)3.9.1冷凝器计算 (23)3.9.2预热器计算 (23)3.9.3各接管尺⼨计算 (24)第四章设计评述与⼼得 (25)4.1设计中存在的问题及分析 (25)4.2设计⼼得 (25)参考⽂献 (27)前⾔化⼯⽣产中所处理的原料中间产品⼏乎都是由若⼲组分组成的混合物，其中⼤部分是均相混合物。
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#乙醇与水连续精馏塔课程方案1 34去.二房乙醇与水连续精馏塔题目：醇-水溶液连续精馏塔优化设计班级：制药082专业：植保学院制药项目姓名：雷世伟学号：02208041指导教师：蔡崇林亢阳设计时间：2018.8.29——2018.9.9目录第一章设计方案的确定及流程说明(3)1.1塔型选择31.2操作流程3第二章塔的工艺计算(4)2.1整理有关数据并绘制相关表格(4)2.2全塔物料衡算(5)2.3最小回流比与操作回流比(6)2.4理论塔板数的确定(7)2.5全塔效率的估算(7)2.6实际塔板数的求取(10)第三章塔的工艺条件及物性计算(11)3.1操作压强Pm (11)3.2温度tm (12)3.3平均摩尔质量.................................... 错误！未定义书签。
23.4平均密度(13)3.5液体表面张力(16)3.6平均粘度的计算(17)3.7汽液相体积流率(18)3.8塔径的计算(19)3.9精馏塔高度的计算(20)第四章塔板主要工艺尺寸的计算(21)4.1 溢流装置(21)4.2 塔板布置(24)第五章塔板的流体力学验算(235)5.1 气体通过塔板的压力降hp液柱(27) 5.2 液面落差(267)5.3 液沫夹带5.4 漏液(268)5.5 液泛(28)第六章塔板负荷性能图(279)6.1漏液线(279)6.2液沫夹带线(29)6.3液相负荷下限线(30)6.4液相负荷上限线(30)6.5液泛线(30)第七章各接管尺寸的确定及选型(33) 7.1进料管尺寸的计算及选型(33)7.2釜液出口管尺寸的计算及选型(33) 7.3回流管尺寸的计算及选型(33)7.4塔顶蒸汽出口径及选型(34)第八章精馏塔的主要附属设备(34)8.1冷凝器(34)8.2预热器(35)8.3再沸器(35)设计结果一览表36参考文献(36)第一章、设计方案的确定及流程说明1.1 塔型选择根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为10.8t/h，因为产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用筛板塔。
1.2 操作流程乙醇——水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。
塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。
塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
乙醇—水混合液原料经预热器加热到泡点温度后送入精馏塔进料板，在进料板上与自塔上部下降的的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底。
在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。
流程示意图如下图第二章、塔的工艺计算2.1整理有关数据并绘制相关表格：2.1.1乙醇和水的汽液平衡数据不同温度下乙醇和水的汽液平衡组成数据如下）：根据以上数据画出以下乙醇与水的t-x图原料液中：设A组分——乙醇；B组分——水乙醇的摩尔质量：M乙=46.07 kg/kmol；水的摩尔质量：M 水=18.02 kg/kmol 2.2.1查阅文献，整理相关的物性数据水和乙醇的物理性质2.2.2进料液的摩尔分数28.002.18/)505.01(07.46/505.007.46/505.0F =-+=x2.2.3平均摩尔质量M F =0.28⨯46+ ⨯18=41.42kg/kmol M W =0.1⨯46+2.2.4物料衡算已知：F=84.2510009.5⨯=228.33/kmol h总物料衡算F=D+W=228.33 ①易挥发组分物料衡算Dx D +Wx W =Fx F即0.83D+0.1W=228.33×0.28 ②联立以上二式得：D=56.3kg/kmol W=172.03kg/kmol 2.3 最小回流比Rmin 和操作回流比R 。
因为乙醇-水物系的曲线是不正常的平衡曲线,当操作线与q 线的交点尚未落到平衡线上之前,操作线已经与衡线相切,最小回流比的求法是由点a(D x ,Dx >向平衡线作切线，再由切线的斜率或截距求minR ，如图三图4#乙醇与水连续精馏塔课程方案1第2页由1min min +R R =0.6072得：R min =1.546由工艺条件决定R=1.8R m in 故取操作回流比R=2.783 2.3.1操作方程的确定精馏段：h kmol D R L /683.1563.56783.2=⨯=⨯=h kmol D R V /983.2123.56)1783.2()1(=⨯+=+=提馏段：h kmol qF L L /013.38533.2281683.156=⨯+=+='h kmol V F q V V /983.212)1(==--='2.3.2精镏段操作方程：26.074.0800.0983.2123.56983.212683.1561+=⨯+=+=+n D n n x Xn x V D x V L y 提镏段操作线方程：081.068.11.0983.21203.172983.212013.3851-=⨯-='-''=+n w n n x Xn x V W x V L yq 线方程：x=xq=xF=0.28 2.4理论塔板数的确定理论板：指离开此板的气液两相平衡，而且塔板上液相组成均匀。
图5由图5可知：：理论塔板总数为：12块精馏段为10块提馏段为2块2.5全塔效率的估算板效率与塔板结构，操作条件，物质的物理性质及流体力学性质有关，它反映实际塔板上传质过程进行的程度。
板效率可用奥康奈尔公式：()0.2450.49T L E αμ-=计算。
其中：α—塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度；L μ—塔顶与塔底平均温度下的液相粘度mPa.s 。
2.5.1塔顶、塔釜及进料的温度确定图6由t-x-y进料温度tF =82.2℃全塔的平均温度：精馏段：c t t t FD m 016.082=+=提馏段：c t t t Fw m 0/3.842=+=塔顶和塔釜的算术平均温度：△t = 2Dw t t +=82.26℃2.5.2塔顶、进料处及塔底处的相对挥发度图7根据乙醇与水溶液x-y 相平衡图+-可得(1)(1)y x x y α-=-因此可以求得：αD =1.094；αF =3.273。
αW =7.158平均相对挥发度的求取：948.2158.7273.3094.133=⨯⨯==W F D a a a a精馏段的平均相对挥发度的求取：892.1273.3094.11=⨯==F D a a a 提馏段的平均相对挥发度的求取：840.4158.7273.31=⨯==F W a a a相平衡方程为：n nn n n n n y y y y Xn x x y 948.1948.2)1()1(1-=--=⇒-+=αααα2.5.3顶、进料处及塔底处的相对挥发度由t-x-y 图可知: 塔顶温度t D=8.12℃，塔底温度t w=86.4℃进料温度tF =82.2℃全塔的平均温度：精馏段：c tt t F D m 016.082=+=提馏段：c tt t F w m 0/3.842=+=图8塔顶和釜的算术平均温度：△t = 2Dw t t +=82.26℃在80.16c 0时，根据上图知对应的XD=0.462，由《化工原理》课本附录十一共线图）查得sPa ⋅=m 405.0乙醇μ时，根据上图知对应的XW=0.16，由《化工原理》课本附录十一线图）查得sPa ⋅=m 391.0乙醇μ（1）精馏段：s mPa L ⋅=⨯-+⨯=378.0354.0)462.01(405.0462.0μ（2）提馏段：s mPa L ⋅=⨯-+⨯=346.0337.0)16.01(391.016.0/μ用奥康奈尔法('O conenell >计算全塔效率：1.1)(49.0245.0⨯⨯=-L T E αμ378.0892.1(49.0245.0=⨯⨯⨯=-T E %5.471.1)346.084.4(49.0245.0/=⨯⨯⨯=-T E 2.6实际塔板数的求取ET=0.49×)378.0892.1(245.0⨯－=0.532 ＮP 精=ENTT =532.010≈18.8≈19块'T E =0.49×)346.084.4(245.0⨯－=0.432 ＮＰ提= ''E N TT =432.01≈1.89≈2块全塔所需实际塔板数：N P = ＮP 精+ＮＰ提=21块全塔效率：21147T T P N E N -=⨯=⨯%%=42.55%E T =%X NP NT =%21110X -=42.9% 加料板位置在第20块塔板第三章、工艺条件及物性数据计算3.1操作压强Pm塔顶压强P D =4+101.3=105.3 kpa ，取每层塔板压强ΔP=0.7 kpa ，则进料板压强P F =105.3+19*0.7=118.6 kpa 塔釜压强P W =105.3+2*0.7=106.7 kpa精馏段平均操作压强P m 精=(105.3+118.6>/2=111.95kpa 提馏段平均操作压强P m 提=(106.7+118.6>/2=112.65kpa 3.2温度t m根据乙醇与水的t-xF t =82.2Cm t 精=℃16.082=+FD t t 3.3平均摩尔质量M根据乙醇与水的t-xD x =1y =0.83 D y =0.817。