分离乙醇—水混合液筛板精馏塔设

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分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设计化工课程设计任务word版

分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设计课题名称：化工课程设计任务书系别：化环学院专业：化工2班附化工原理—化工设备机械基础课程设计任务书-1专业化工班级 0409402 设计人一.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%；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：2011年 12月01日至 2011 年12 月16日五. 指导教师：谭志斗、石新雨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目录第一章设计方案简介 (6)第二章工艺流程图及说明 (7)第三章塔板的工艺计算 (8)3.1 精馏塔全塔物料衡算 (8)3.2 乙醇和水的物性参数计算 (8)3.2.1温度 (8)3.2.2密度 (9)3.2.3混合液体表面张力 (11)3.2.4相对挥发度 (12)3.2.5混合物的粘度 (13)3.3理论塔板和实际塔板数的计算 (13)第四章塔体的主要工艺尺寸计算 (15)4.1塔体主要尺寸确定 (15)4.1.1塔径的初步计算 (15)4.1.2溢流装置计算 (17)4.2 筛板的流体力学验算 (20)4.2.1气相通过浮阀塔板的压降 (20)4.2.2淹塔 (21)精馏段 (21)提留段 (22)4.2.3物沫夹带 (22)精馏段 (22)提留段 (23)4.2.4漏液点气速 (23)4.3塔板负荷性能曲线 (24)4.3.1物沫夹带线 (24)4.3.2液泛线 (24)4.3.3液相负荷上限 (25)4.3.4漏液线 (25)4.3.5液相负荷下限 (26)第五章板式塔的结构 (28)5.1塔总高的计算 (28)5.1.1塔的顶部空间高度 (28)5.1.2塔的底部空间高度 (28)5.1.3人孔 (28)5.1.4 裙座 (28)5.1.5筒体与封头 (29)5.2.1进料管 (29)5.2.2回流管 (30)5.2.3塔底出料管 (30)5.2.4塔顶蒸汽出料管 (30)5.2.5塔底进气管 (31)5.3法兰 (31)第六章附属设备的计算 (33)6.1 热量衡算 (33)6.2附属设备的选型 (34)6.2.1再沸器 (34)6.2.2塔顶回流冷凝器 (35)6.2.3塔顶产品冷凝器 (35)6.2.4塔底产品冷凝器 (36)6.2.5原料预热器 (36)6.2.6蒸汽喷出器 (36)第七章设计评述 (37)精馏塔工艺设计计算结果总表 (38)主要符号说明 (40)参考文献 (42)第一章设计方案简介精馏的基本原理是根据各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。

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。

分离乙醇水精馏塔设计(含经典实用工艺流程图和塔设备图)

分离乙醇-水的精馏塔设计设计人员：所在班级：化学工程与工艺成绩：指导老师：日期：化工原理课程设计任务书一、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35％（质量分数，下同），其余为水；（2）产品的乙醇含量不得低于90％；（3）塔顶易挥发组分回收率为99％；（4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。

（6）操作条件a）塔顶压强 4kPa （表压）b）进料热状态自选c）回流比自选d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）e）单板压降 kPa。

三、设备形式：筛板塔或浮阀塔四、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）；五、设计基础数据：1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据；2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。

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：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔顶易挥发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；每年按330天计，每天24小时连续运行。

塔顶压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。

三、设备形式：筛板塔四、设计内容：1）精馏塔的物料衡算：原料乙醇的组成 xF＝＝0.1740原料乙醇组成 xD0.7788塔顶易挥发组分回收率90％平均摩尔质量 MF =由于生产能力50000吨／年，.则 qn，F所以，qn，D2）塔板数的确定：甲醇—水属非理想体系，但可采用逐板计算求理论板数,本设计中理论塔板数的计算采用图解法。

分离乙醇—水板式精馏塔设计

2010 年 6月20 日1.设计任务 (5)2.工艺流程图 (7)3.设计方案 (8)3.1设计方案的确定 (8)3.1.1塔型的选择 (8)3.1.2操作压力 (8)3.1.3进料方式 (9)3.1.4加热方式 (9)3.1.5热能的利用 (9)3.1.6回流方式 (10)3.2实验方案的说明 (10)4、板式塔的工艺计算 (11)4.1物料衡算 (11)4.2最小回流比R MIN和操作回流比R的确定 (12)4.3操作线的确定 (14)4.3.1精馏段操作曲线方程 (14)4.3.2提馏段操作曲线方程 (14)4.4确定理论板层数N T (15)4.5确定全塔效率E T和实际塔板层数N P (15)4.5.1相对挥发度 (15)4.5.2物系黏度 (16)4.5.3全塔效率和实际塔板数 (16)4.6操作压强的计算 (17)4.7平均分子量的计算 (18)4.8平均密度的计算 (18)4.9表面张力的计算 (20)4.10平均流量的计算 (21)5、塔体和塔板的工艺尺寸计算 (22)5.2溢流装置 (25)5.3塔板布置及筛板塔的主要结构参数 (30)5.4塔板流体力学验算 (32)5.4.1塔板阻力H P (32)5.4.2降液管泡沫层高度 (34)5.4.3液体在降液管内的停留时间 (35)5.4.4雾沫夹带量校核 (35)5.4.5漏液点 (37)5.5操作负荷性能图 (38)5.6设计结果 (43)6、辅助设备的计算与选型 (45)6.1料液储罐的选型 (45)6.2换热器的选型 (46)6.2.1预热器 (47)6.2.2再沸器 (48)6.2.3全凝器热负荷及冷却水消耗量 (49)6.2.4产品冷却器 (50)6.3各接管尺寸的确定 (51)6.3.1进料管 (51)6.3.2釜残液出料管 (51)6.3.3回流液管 (51)6.3.4塔顶上升蒸汽管 (52)6.3.5水蒸汽进口管 (52)6.4塔高 (53)6.5法兰 (54)6.6人孔 (56)6.7视镜 (56)6.8塔顶吊柱 (56)6.9泵的计算及选型 (57)7、经济横算 (58)7.1成产成本 (58)7.2水蒸汽费用CS (58)7.3冷却水费用CW (58)7.4设备投资费CD (59)7.5总费用 (59)7.6利润 (59)符号说明：英文字母Aa---- 塔板的开孔区面积，m2Af---- 降液管的截面积, m2Ao---- 筛孔区面积, m2A T----塔的截面积m2△P P----气体通过每层筛板的压降C----负荷因子无因次t----筛孔的中心距C20----表面张力为20mN/m的负荷因子do----筛孔直径u’o----液体通过降液管底隙的速度D----塔径m Wc----边缘无效区宽度e v----液沫夹带量kg液/kg气Wd----弓形降液管的宽度E T----总板效率Ws----破沫区宽度R----回流比Rmin----最小回流比M----平均摩尔质量kg/kmolt m----平均温度℃g----重力加速度9.81m/s2Z----板式塔的有效高度Fo----筛孔气相动能因子kg1/2/(s.m1/2)hl----进口堰与降液管间的水平距离m θ----液体在降液管内停留时间h c----与干板压降相当的液柱高度mυ----粘度hd----与液体流过降液管的压降相当的液注高度m ρ----密度hf----塔板上鼓层高度m σ----表面张力h L----板上清液层高度mΨ----液体密度校正系数h1----与板上液层阻力相当的液注高度m 下标ho----降液管的义底隙高度m max----最大的h ow----堰上液层高度m min----最小的h W----出口堰高度m L----液相的h’W----进口堰高度m V----气相的hσ----与克服表面张力的压降相当的液注高度mH----板式塔高度mH B----塔底空间高度mHd----降液管内清液层高度mH D----塔顶空间高度mH F----进料板处塔板间距mH P----人孔处塔板间距mH T----塔板间距mH1----封头高度mH2----裙座高度mK----稳定系数l W----堰长mLh----液体体积流量m3/hLs----液体体积流量m3/sn----筛孔数目P----操作压力KPa△P---压力降KPa△Pp---气体通过每层筛的压降KPaT----理论板层数u----空塔气速m/su0,min----漏夜点气速m/su o’ ----液体通过降液管底隙的速度m/s V h----气体体积流量m3/hV s----气体体积流量m3/sW c----边缘无效区宽度mW d----弓形降液管宽度mW s ----破沫区宽度mZ ---- 板式塔的有效高度m希腊字母δ----筛板的厚度mθ----液体在降液管内停留的时间sυ----粘度mPa.sρ----密度kg/m3σ----表面张力N/mφ----开孔率无因次α----质量分率无因次下标Max---- 最大的Min ---- 最小的L---- 液相的V---- 气相的1.设计任务1.1题目：分离乙醇—水板式塔精馏塔设计1.2生产原始数据：1）原料：乙醇—水混合物，含乙醇35%（质量分数），温度35℃；2）产品：馏出液含乙醇93%（质量分数），温度38℃，残液中含酒精浓度≤0.5%；3）生产能力：原料液处理量55000t／年，每年实际生产天数330t，一年中有一个月检修；4）热源条件：加热蒸汽为饱和蒸汽，其表压为2.5Kgf/cm2；5）当地冷却水水温25℃；6）操作压力：常压101.325kp a；1.3设计任务及要求1）设计方案的选定，包括塔型的选择及操作条件确定等；2）确定该精馏的流程，绘出带控制点的生产工艺流程图，标明所需的设备、管线及其有关观测或控制所必需的仪表和装置；3）精馏塔的有关工艺计算计算产品量、釜残液量及其组成；最小回流比及操作回流比的确定；计算所需理论塔板层数及实际板层数；确定进料板位置。

课程设计：分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设计与实现

课程设计：分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设计与实现新疆工业高等专科学校课程设计说明书题目名称：分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设计系部：化学工程系专业班级：煤化09—3（2）班学生姓名：指导教师：完成日期： 2011-7-7精馏是利用物质沸点的不同，多次的进行混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分蒸发的过程，以达到分离的目的。

塔设备是炼油和化工生产的重要设备，其作用在于提供气液两相充分接触的场所，有效地实现气液两相间的传热、传质，以达到理想的分离效果，因此它在石油化工生产中得到广泛应用。

一个完整的板式塔主要是由圆柱形塔体、塔板、降液管、溢流堰、受液盘及气体和液体进、出口管等部件组成，同时考虑到安装和检修的需要，塔体上还要设置人孔和手孔。

平台扶梯和吊柱等部件，整个塔体由塔裙座支撑，在塔内，根据生产公益要求，装有多层塔板，为气液亮相提供接触的场所，塔板性能的好坏直接影响传质效果，是塔板塔的核心部件设计目的：1着重加深学生对于化工原理理论知识的掌握。

2积极引导学生去思考，培养他们灵活运用所学知识去解决问题的能力，以及查阅资料、处理数据的能力。

设计任务或主要技术指标：设计一个生产能力为5000kg/h，原料中乙醇含量为30%（质量分数，以下同），分离要求为塔顶乙醇含量不低于95%；塔底乙醇含量不高于0.4%；常压下操作，塔顶采用全凝器，饱和液体进料的浮阀精馏塔。

关键词：精馏塔、浮阀、设计1.筛板精馏塔的设计 (1)1．1 塔型的选择 (1)1.2 设计条件的选择 (1)1.3 物料衡算 (1)1.4 相平衡关系 (1)1.5 塔板数的确定 (1)1.5.1 确定进料热状态 (1)1.5.2 求最小回流比 Rmin (2)1.5.3 选择回流比 R (2)1.5.4 求取理论板数NT (2)1.5.5 灵敏板的确定 (2)1.5.6 确定实际板数N (2)1.6 塔板的设计（只设计精馏段） (2)1.6.1 塔径初选与计算 (3)1.6.2 塔板详细设计 (4)1.7 负荷性能图 (4)2 板塔的工艺设计 (5)2.1塔的类型是：板式塔 (5)2.2设计条件的选择 (5)2.3精馏塔全塔物料恒算 (5)2.4相平衡关系 (6)2.5塔板数的确定 (6)2.5.1 确定进料热状态 (6)2.5.2 求最小回流比 Rmin (6)2.5.3 选择回流比 R (6)2.5.4相对挥发度 (7)2.5.5求取理论板数NT (7)2.5.6 确定实际板数N (8)3．塔径初选与计算 (9)3.1 物性数据 (10)3.1.1 定性温度： (10)3.1.2 气相和液相平均摩尔量 (10)3.1.3 液相轻组分质量分率与气相和液相平均密度 (11)3.1.4 气相和液相体积流量 (12)3.1.5 混合液体液表面张力 (13)3.1.6 混合液的黏度 (15)3.1.7 相对挥发度 (16)3.2 选取板间距H T (16)3.3 液泛气速umax 和气速u (16)3. 4 降液管型式与堰长l w，计算塔径D (17)3.4.1 降液管型式：单流型 (17)3.4.2 堰长l w (17)3.4.3塔径D (17)3.5 塔板详细设计 (17)3.5.1 溢流堰的型式和高度h w (17)3.5.2 降液管和受液盘的结构及有关尺寸 (18)3.6塔板布置 (18)3.7 塔板校核 (19)3.7.1 降液管液泛 (19)3.7.2 降夜管内停留时间 (20)3.7.3 液沫夹 (20) (20)3.7.4 漏液克服液面表面张力的作用引起的压降h3.8 负荷性能图 (21)3.8.1 气体流量的流体力学上下线 (21)附图1 (24)附图2 (25)参考文献 (27)1.筛板精馏塔的设计1．1 塔型的选择填料、板式（泡罩、浮阀、筛板、舌形、网孔、垂直筛板、多降液管塔板等）1.2 设计条件的选择（1）操作压强(常压、加压、真空)；（2）进料热状态和回流热状态；（3）加热方式（直接、间接）；（4）冷凝与冷却。

分离乙醇水精馏塔设计

分离乙醇水精馏塔设计引言乙醇水分离是化工工程中常见的一种操作，通过精馏塔可以实现乙醇与水的分离。

本文将针对乙醇水精馏塔的设计进行介绍，包括塔的结构、工艺参数和操作步骤等。

1. 塔的结构乙醇水精馏塔的结构一般分为以下三部分：顶部蒸汽分离器、中部塔板和底部回流器。

1.1 顶部蒸汽分离器顶部蒸汽分离器用于将乙醇和水的混合物中的乙醇蒸汽与未能蒸发的液体进行分离。

蒸汽分离器一般由分离器壳体、液体收集器和气流分布器等部件组成。

1.2 中部塔板中部塔板用于增加塔板的数量，增加乙醇与水之间的接触面积，更好地实现分离效果。

塔板一般由塔板壳体、孔板和气液分布装置等组成。

1.3 底部回流器底部回流器主要用于分离塔的底部液相产物，以保证乙醇的纯度。

回流器一般由回流器壳体、回流管和液体收集器等组成。

2. 工艺参数在设计乙醇水精馏塔时，需要考虑的工艺参数包括塔板的数量、塔板的间距、塔底的回流比等。

2.1 塔板数量塔板的数量决定了乙醇与水之间的接触面积。

一般来说，塔板数量越多，分离效果越好。

但是过多的塔板会增加设备投资成本，因此需要在分离效果和经济性之间进行平衡。

2.2 塔板间距塔板间距的选择也是很重要的。

间距过大会减少塔板数量，使得乙醇与水之间的接触面积减小；间距过小则增加回流液的沉降阻力，使得分离效果下降。

因此，需要根据具体工艺要求进行合理的选择。

2.3 回流比回流比是指回流到塔顶的液体与塔底的进料流量之比。

回流比的选择对精馏塔的分离效果有着直接的影响。

一般来说，较大的回流比能够减小塔底的进料液温度，提高塔板效率。

但是过大的回流比也会增加能耗，增加设备运行成本。

3. 操作步骤乙醇水精馏塔的操作步骤一般分为以下几个步骤：装填填料、预热操作、生产操作和停车操作。

3.1 装填填料首先需要将塔内的填料装填好。

填料的选择要考虑填料的表面积、缝隙率和液体分布性等因素。

常见的填料有波纹板、环形填料和反光板等。

3.2 预热操作在正式运行之前，需要进行预热操作。

分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)

分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)分离乙醇-水的精馏塔设计设计人员：所在班级：化学工程与工艺成绩：指导老师：日期：化工原理课程设计任务书一、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35％（质量分数，下同），其余为水；（2）产品的乙醇含量不得低于90％；（3）塔顶易挥发组分回收率为99％；（4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。

（6）操作条件a）塔顶压强 4kPa （表压）b）进料热状态自选c）回流比自选d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）e）单板压降 kPa。

塔顶压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。

分离乙醇水精馏塔设计(含经典实用工艺流程图和塔设备图)

分离乙醇-水的精馏塔设计设计人员：所在班级：化学工程与工艺成绩：指导老师：日期：化工原理课程设计任务书一、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35％（质量分数，下同），其余为水；（2）产品的乙醇含量不得低于90％；（3）塔顶易挥发组分回收率为99％；（4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。

（6）操作条件a）塔顶压强 4 （表压）b）进料热状态自选c）回流比自选d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）e）单板压降。

三、设备形式：筛板塔或浮阀塔四、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）；五、设计基础数据：1.常压下乙醇水体系的数据；2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。

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：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔顶易挥发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；每年按330天计，每天24小时连续运行。

塔顶压强 4 （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）单板压降≤0.7。

三、设备形式：筛板塔四、设计内容：1）精馏塔的物料衡算：原料乙醇的组成＝＝0.1740原料乙醇组成 0.7788塔顶易挥发组分回收率90％平均摩尔质量 =由于生产能力50000吨／年，.则，F所以，，D2）塔板数的确定：甲醇—水属非理想体系，但可采用逐板计算求理论板数,本设计中理论塔板数的计算采用图解法。

分离乙醇水的精馏塔设计

分离乙醇水的精馏塔设计首先，精馏塔由塔体、塔板和填料组成，塔体一般为立式筒状结构，塔板上有孔和塔盘，填料用于增加气液接触面积。

在塔体内设置蒸汽进口和液体进口，以及乙醇和水的分离出口。

其次，需要考虑传质情况。

在塔体内，蒸汽和液体乙醇水混合物通过填料和塔板的作用进行传质，乙醇和水会根据其相对挥发度在塔体内逐渐分离。

同时，塔板上的孔和塔盘会增加气液接触面积，促进传质过程。

再者，需要考虑传热情况。

蒸汽在塔体内冷却凝结，释放出潜热，从而将乙醇和水分离开来。

在塔体内设置冷却装置可以提高传热效果，加快分离过程。

另外，需要考虑操作条件和操作参数。

包括塔顶压力、进料温度、冷却温度、回流比等参数的选择，以及监控和调节操作过程。

总的来说，精馏塔设计需要考虑乙醇和水的物理性质、传质传热过程和操作条件等多方面因素，以确保分离效果和经济性的同时，也需要考虑塔体结构和操作方便性。

精馏是分离混合物中液体成分的一种有效方法，精馏塔是实现这一过程的关键设备。

对于分离乙醇水的精馏塔设计，不仅需要考虑物理化学性质、传质传热过程和操作条件等方面的因素，还需要详细分析塔体结构的选择、填料的确定、塔板设置以及冷却装置的安排等问题。

首先，塔体结构作为精馏塔的基本组成部分，需选择适当的材料和结构设计以满足工艺要求。

通常情况下，精馏塔采用不锈钢、碳钢等耐腐蚀材料制成，以适应乙醇水混合物的特性。

其次，塔体的结构应当足够稳固，以承受内部气液操作压力，同时要有足够的空间容纳塔板、填料等其他部件。

此外，考虑到操作方便性和维护性，还要保证塔体具有合适的结构设计，例如设置好进料口和出料口，便于操作和维护。

对于塔板的设置，通常会通过均布的孔洞来增加气液的接触面积，从而促进传质和传热，并且有助于规范气液流向。

此外，通过合理的塔板布置和流道设计，也能有效减小气液流动时的阻力，提高操作效率。

而对于填料的选择，常用的填料有塔内板结构填料，多孔硬质塔填料等，通过填料的设计，可增加气液接触面积，提高传质效率。

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。

分离乙醇与水精馏塔毕业设计

XXXX届化工原理课程设计《分离乙醇－水精馏塔设计》说明书学生姓名学号所属学院专业班级指导教师塔里木大学教务处制化工原理课程设计任务书专业班级学生姓名发题时间：年月日一、设计题目：分离乙醇---水混合液的板式精馏塔工艺设计原始数据及条件：生产能力：年处理乙醇-水混合液37万吨原料：乙醇含量为25%（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1%建厂地址：阿克苏地区库车县二、设计参数（1）设计规模：乙醇---水混合液处理量_51388kg/h（2）生产制度：年开工300天，每天三班8小时连续生产（3）原料组成：乙醇含量为25％（质量百分率，下同）（4）进料状况：含乙醇25%（质量百分比，下同）乙醇---水的混合溶液（泡点进料）（5）分离要求：塔顶乙醇含量不低于_90__%，塔底乙醇含量不大于__1___％，塔顶压力: 0.101325MPa (绝压），塔釜采用0.5 Mpa饱和蒸汽间接加热（表压）（6）建厂地区：大气压为760mmHg、自来水年平均温度为20℃的库车县。

三、设计要求和工作量完成设计说明书一份四、设计说明书主要内容（参考）化工原理课程设计任务书摘要第一章前言第二章绪论设计方案选塔依据设计思路第三章塔板的工艺设计精馏塔全塔物料衡算常压下乙醇-水气液平衡组成与温度关系理论塔的计算塔径的初步设计溢流装置塔板的分布、浮阀数目及排列第四章塔板的流体力学验算气相通过浮阀塔板的压降淹塔物沫夹带塔板负荷性能图第五章塔附件设计接管筒体与封头除沫器裙座吊柱人孔第六章塔总体高度的设计塔的顶部空间高度塔的底部空间高度塔总体高度第七章附属设备设计冷凝器的选择再沸器的选择第八章设计结果汇总塔主要结构参数表第九章设计小结与体会参考文献主要符号说明附录五、主要参考文献［1］谭天恩，等.化工原理（第三版）.北京：化学工业出版社，2009［2］大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，1994 ［3］贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，2002［4］时钧主编.化学工程手册（第二版）.北京：化学工业出版社，1996参考文献并不局限于上述所列。

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。

分离乙醇水的精馏塔设计

分离乙醇水的精馏塔设计乙醇和水的分离是化工过程中常见的一种操作，常用的分离方法是通过精馏塔进行分离。

精馏塔是一种经过精心设计的设备，利用液体的沸点差异进行分离。

下面是一个关于乙醇水分离的精馏塔设计的详细说明。

1.目标首先需要明确设计的目标。

在这种情况下，目标是将乙醇和水分离，获得所需浓度的乙醇产品。

这可以通过在精馏塔中提供适当的温度和压力条件来实现。

2.塔的类型根据操作需求，可以选择合适的塔类型。

在这种情况下，可以选择常见的塔类型，如板塔或填料塔。

两种类型都可以用于乙醇和水的精馏，但填料塔通常更适合操作，因为它们具有更大的表面积，有助于有效的质量传递。

3.塔的结构精馏塔的结构由塔底、塔体和塔顶组成。

塔底通常用于收集底部的饱和液和不纯物质，塔体用于分离乙醇和水的混合物，而塔顶用于收集纯净的乙醇产品。

4.塔的操作条件乙醇和水有相对较小的沸点差，因此在精馏过程中，必须要提供适当的操作条件来分离它们。

操作条件的选择将取决于所需的乙醇纯度和回收率。

一般来说，塔的顶部温度应低于乙醇的沸点，而底部温度应高于水的沸点。

5.冷却系统精馏塔需要一个冷却系统来控制温度。

这可以通过在塔顶安装冷凝器来实现。

冷凝器将气体中的乙醇蒸汽冷却成液体，并从塔顶收集纯净的乙醇产品。

6.反应器为了增加乙醇的产率，可以在塔底添加一个反应器。

在反应器中，可以将一部分乙醇和水反应生成乙醇化合物，从而增加乙醇的回收率。

这可以通过在塔底加热和加压来控制反应。

7.控制系统精馏塔的操作需要一个有效的控制系统来实现所需纯度和回收率。

这可以通过监测塔内的温度和压力，并对冷却器和加热器进行控制来实现。

8.安全防护由于精馏过程可能涉及高温和高压操作，必须采取适当的安全措施。

这包括使用安全阀和压力传感器来确保塔的安全操作。

此外，还需要对精馏塔进行定期检查和维护，以确保其在运行中的安全性。

总结：乙醇和水的精馏塔设计需要仔细考虑多个因素，包括操作条件、塔的结构和冷却系统。

分离乙醇—水混合液筛板精馏塔

武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书论文题目：分离乙醇—水混合液筛板精馏塔学号：0842030331学生姓名：赵青专业班级：08级高分子材料与工程03班指导教师：朱薇总评成绩：2011 年6 月16 日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章文献综述 (1)1.1课程设计目的与设计要求 (1)1.2课程设计的任务 (1)1.3设计方案的确定 (2)第二章精馏塔设计计算 (7)2.1精馏塔的物料衡算 (7)2.2塔板的确定 (9)2.3精馏塔工艺条件及有关物性参数的计算 (9)2.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (13)第三章塔板主要工艺尺寸的计算 (16)3.1塔板类型和流动形式 (16)3.2溢流装置计算 (16)3.3塔板布置 (17)3.4筛板的流体力学验算 (19)3.5塔板负荷性能图 (23)第四章附属设备 (30)4.1再沸器(蒸馏釜) (30)4.2塔顶回流冷凝器 (30)4.3管径直径 (30)4.4法兰 (32)4.5人孔 (32)4.6塔高 (32)第五章设计结果汇总 (33)设计小结与体会 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)摘要本文通过设计筛板精馏塔达到分离乙醇—水二元混合物，需要满足年处理量5.5万吨，原料中乙醇含量46%，塔顶产品要求含乙醇不低于92%，塔底乙醇含量不高于2%，常压操作，泡点进料。

本设计采用连续精馏流程，设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。

塔顶上升蒸汽采用全凝器，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。

该物系属于易分离物系(标况下，的沸点78.2℃)，塔釜采用直接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

关键词：筛板精馏塔；泡点进料；塔体；塔板AbstractIn this paper, through the design of plate distillation column to achieve separation of ethanol-water binary mixture, we have to satisfy annual handling capacity of 55,000 tons of raw materials in the ethanol content of 46%, the top product requirements ethanol containing not less than 98%, bottom ethanol content no higher than 2%, atmospheric pressure operation, bubble point feed.Continuous distillation process. Design using bubble point feed the raw material liquid through preheater after heated to soak into the Distillation Column. Increased use of the whole tower of steam condensate, and condensate in the bubble point back to the next part of the tower, and the remaining portion of products to the storage tank after cooling. The matter of isolates belonging to the Department (under standard conditions, ethanol boiling point of 78.2℃), tower reactor using direct steam heating, cooling tower bottom products to the storage tank.Key words:sieve plate distillation column; bubble point feed; towertra第一章文献综述1.1课程设计目的与设计要求化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。

分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设

目录1.筛板精馏塔的设计 (1)1．1 塔型的选择.................................... 错误！未定义书签。

1.2 设计条件的选择................................. 错误！未定义书签。

1.3 物料衡算....................................... 错误！未定义书签。

1.4 相平衡关系..................................... 错误！未定义书签。

1.5 塔板数的确定................................... 错误！未定义书签。

1.5.1 确定进料热状态............................... 错误！未定义书签。

1.5.2 求最小回流比 Rmin............................ 错误！未定义书签。

1.5.3 选择回流比 R................................. 错误！未定义书签。

1.5.4 求取理论板数NT............................... 错误！未定义书签。

1.5.5 灵敏板的确定................................. 错误！未定义书签。

1.5.6 确定实际板数N................................ 错误！未定义书签。

1.6 塔板的设计（只设计精馏段）..................... 错误！未定义书签。

1.6.1 塔径初选与计算............................... 错误！未定义书签。

1.6.2 塔板详细设计................................. 错误！未定义书签。

1.7 负荷性能图..................................... 错误！未定义书签。

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