精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案22页word文档
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1 设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔，原料预热器，精馏釜（再沸器），冷凝器，釜液冷却器和产品冷却等设备，蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程，连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业生产中以连续精馏为主，间歇蒸馏具有操作灵活，适应性强等优点，适合小规模，多品种或多组分物系的初步分离。
本次设计采用连续筛板精馏塔，常压精馏。
2 装置流程的确定（1）物料的储存和输送在流程中设置原料罐，产品罐及离心泵。
原料可泵直接送入塔内，使程序连续稳定的进行。
（2）参数的检测和调控流量，压力和温度是生产中的重要参数，必须在流程中的适当位置装设仪表，以测量这些参数。
同时，在生产过程中，物料的状态。
加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动，因此必须在流程中设置一定的阀门。
（3）冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器，以便于准确地对控制回流比。
（4）热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，耗能较多，因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行，可使能耗至最低。
3 操作条件的确定 (1) 操作压力的选取本次设计采用常压操作。
除热敏性物料外，凡通过常压精馏不难实现分离要求，并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。
(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料，原因是使塔的操作稳定，精，提镏段利用相同塔径，便于制造。
(3) 加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。
(4)回流比的选择一般经验值为min )0.21.1(R R -=。
本设计采用min 5.1R R =，初步设定后经过流体力学验算，负荷条件，故选择合理。
塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃，工业上多用水冷 (5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔 4 设计方案的确定（1）满足工艺和操作要求（2）满足经济上的要求，安全生产，保护环境。
乙醇-正丙醇溶液连续板式精馏塔的设计-化工原理课程设计书最终版
青岛科技大学化工课程设计设计题目：乙醇-正丙醇溶液连续板式精馏塔的设计指导教师：屈树国学生姓名：魏慎成张宏生韩尚杰翟喜民冯学栋化工学院—化学工程与工艺专业135班日期2015/12/11目录一设计任务书二塔板的工艺设计（一）设计方案的确定（二）精馏塔设计模拟（三）塔板工艺尺寸计算1）塔径2）溢流装置3)塔板分布、浮阀数目与排列（四）塔板的流体力学计算1）气相通过浮阀塔板的压强降 2）淹塔3)雾沫夹带（五）塔板负荷性能图1）雾沫夹带线2）液泛线3）液相负荷上限4）漏液线5）液相负荷上限（六）塔工艺数据汇总表格三塔的附属设备的设计（一）换热器的选择1)预热器2)再沸器的换热器3)冷凝器的换热器（二）泵的选择四塔的内部工艺结构（一）塔顶（二）进口①塔顶回流进口②中段回流进口（三）人孔（四）塔底①塔底空间②塔底出口五带控制点工艺流程图六主体设备图七附件（一）带控制点工艺流程图（二）主体设备图八符号表九讨论十主要参考资料一设计任务书【设计任务】设计一板式精馏塔，用以完成乙醇-正丙醇溶液的分离任务【设计依据】如表一表一【设计内容】1）塔板的选择；2）流程的选择与叙述；3）精馏塔塔高、塔径与塔构件设计；4）预热器、再沸器热负荷及加热蒸汽消耗量，冷凝器热负荷及冷却水用量，泵的选择；5）带控制点工艺流程图及主体设备图。
二塔板的工艺设计（一）设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇—正丙醇混合液，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程，运用Aspen软件做出乙醇—正丙醇的T-x-y 相图，如图一：图一：乙醇—正丙醇的T-x-y相图由图一可得乙醇—正丙醇的质量分数比为0.5:0.5时，其泡点温度是84.40o C（二）精馏塔设计模拟1.初步模拟过程运用Aspen软件精馏塔Columns模块中DSTWU模型进行初步模拟，并不断进行调试，模拟过程及结果如下：图二：初步模拟模块图三：塔规格初步设计结果由此塔得到的组分如下：图四：塔规格初步设计所得到流股及其组成由上图看出重组分中乙醇的质量分数是 2.0%，其结果是并不符合分离要求，因此运用精馏塔Columns模块中RadFrac模型进行精确模拟设计，并不断进行调试，模拟过程及结果如下：图五：精确模拟模块图六：塔规格精确设计结果图七：塔规格精确设计所得到流股及其组成由图七看出在塔顶乙醇含量和塔底乙醇含量均达到分离要求，因此软件所得计算结果数据如表二：表二对表二数据简单的处理和从软件中可得到如下数据：表三（三）塔板工艺尺寸计算1）塔径空塔气速u=(安全系数)⨯max u ,安全系数=0.6-0.8，max u =（1） 横坐标数值：0.50.50.0029734.067()()0.0481.28 1.644s L s V L V ρρ⨯=⨯= 取板间距：0.40T H m =， 取板上液层高度：0.07L h m = ， 则 0.33T L H h m =- 查图可知C 20=0.12 , 0.20.212017.52()0.12()0.1162020C C σ==⨯= （2）max 0.116 2.45u ==/m s取安全系数为0.6，则空塔气速为：max 0.60.6 2.45 1.47u u ==⨯=/m s塔径：1.053D ===m 按标准塔径圆整为： 1.1D m =，则 横截面积：222/40.785 1.10.95T A D m π==⨯=实际空塔气速： '1 1.281.350.95u ==/m s 2）溢流装置选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。
最新乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1 设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔，原料预热器，精馏釜（再沸器），冷凝器，釜液冷却器和产品冷却等设备，蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程，连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业生产中以连续精馏为主，间歇蒸馏具有操作灵活，适应性强等优点，适合小规模，多品种或多组分物系的初步分离。
本次设计采用连续筛板精馏塔，常压精馏。
2 装置流程的确定（1）物料的储存和输送在流程中设置原料罐，产品罐及离心泵。
原料可泵直接送入塔内，使程序连续稳定的进行。
（2）参数的检测和调控流量，压力和温度是生产中的重要参数，必须在流程中的适当位置装设仪表，以测量这些参数。
同时，在生产过程中，物料的状态。
加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动，因此必须在流程中设置一定的阀门。
（3）冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器，以便于准确地对控制回流比。
（4）热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，耗能较多，因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行，可使能耗至最低。
3 操作条件的确定 (1) 操作压力的选取本次设计采用常压操作。
除热敏性物料外，凡通过常压精馏不难实现分离要求，并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。
(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料，原因是使塔的操作稳定，精，提镏段利用相同塔径，便于制造。
(3) 加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。
(4)回流比的选择一般经验值为min )0.21.1(R R -=。
本设计采用min 5.1R R =，初步设定后经过流体力学验算，负荷条件，故选择合理。
塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃，工业上多用水冷 (5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔 4 设计方案的确定（1）满足工艺和操作要求（2）满足经济上的要求，安全生产，保护环境。
分离乙醇-正丙醇
100
乙醇
0.601
0.495
0.361
正丙醇
0.899
0.619
0.444
根据内差法求不同温度下的粘度
B 查表，得 ,
查表，得 ,
(1)精馏段粘度：
(1)提留段粘度:
2.2.5相对挥发度
(1)精馏段的平均相对挥发度:
(2)提留段的平均相对挥发度:
2.2.6气液相体积流量计算
kmol/s
（1）精馏段
2.6.2浮阀数目与排列
(1)精馏段
取阀孔动能因子F0=12.则孔速
每层塔板上浮阀数目为
取边缘区宽度 破沫区宽度
计算塔板上的鼓泡区面积，即
其中
所以
浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一个横排的孔心距t=75mm
则排间距：
按t=75mm , 以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数154个
按N=154重新核算孔速及阀孔动能因子
3.1通过浮阀塔板的压降
气体通过塔板时，需克服塔板本身的干板阻力、板上充气液层的阻力及液体表面张力造成的阻力，这些阻力即形成了塔板的压降。气体通过塔板的压降△Pp可由 和 计算
式中hc——与气体通过塔板的干板压降相当的液柱高度，m液柱；
hl——与气体通过板上液层的压降相当的液柱高度，m液柱；
hσ——与克服液体表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱。
由Excel计算结果见表2.3：
表2.3逐板法计算理论塔板数结果
x编号
x的值
y编号
y的值
x1
0.983913
y1
0.9923
x2
0.969513
y2
0.985295
x3
0.945348
乙醇正丙醇分离设计
化工原理课程设计任务书1.设计题目：常压连续筛板式精馏塔分离乙醇—正丙醇二元物系的设计。
2.原始数据及条件：进料：乙醇含量0.5（摩尔分数，下同），其余为正丙醇，F=3400Kg/h,塔顶进入全凝器，塔板压降0.7Kpa。
分离要求：塔顶乙醇含量0.90；回收率为0.95；全塔效率0.55。
操作条件：塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料；R/Rmin=1.6 。
3.设计任务：（1）完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。
（2）画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
（3）写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。
摘要在本次任务中，根据化工原理课程设计的要求设计的是乙醇----丙醇连续浮阀精馏塔，除了要计算其工艺流程、物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算，以外，并对精馏塔的主要工艺流程进行比较详细的设计，并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图。
本次设计选取回流比R=1.8Rmin=1.6×1.34=2.144应用图解法计算理论版数，求得理论塔板NT为12块（包括塔釜再沸器），第6块为进料板。
设计中采用的精馏装置有精馏塔,冷凝器等设备,采用间接蒸汽加热，物料在塔进行精馏分离,余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走,完成传热传质. 塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。
预热器采用管壳式换热器。
用99.97℃塔釜液加热。
料液走壳程，釜液走管程。
本设计采用了筛板塔对乙醇-丙醇进行分离提纯，塔板为碳钢材料，通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作围。
关键字：乙醇-丙醇筛板塔物料衡算目录第一章概述 (5)1.1 精馏操作对塔设备的要求 (5)1.2 板式塔类型 (6)1.2.1 筛板塔 (6)1.2.2浮阀塔 (6)第二章塔板的工艺设计 (7)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (7)2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率与物料衡算 (7)2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量 (8)2.2 理论塔板数的确定 (9)2.2.1 理论板层数NT的求取 (9)2.2.2 实际板层数的求取 (10)第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (11)3.1 操作压力计算 (11)3.2 操作温度计算 (11)3.3 平均摩尔质量计算 (11)3.4 平均密度计算 (12)3.5 液体平均表面力的计算 (14)3.6 液体平均黏度计算 (15)第四章精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (16)4.1 塔径的设计计算 (16)4.2 塔的有效高度的计算 (17)第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (17)5.1 溢流装置计算 (18)5.2 塔板布置 (19)第六章筛板的流体力学验算 (20)6.1 塔板压强降 (20)6.1.1 干板阻力c h计算。
乙醇_正丙醇精馏塔设计说明书
化学与环境工程学院《化工原理》课程设计设计题目：年产量1.5万吨乙醇-正丙醇精馏塔设计专业班级：指导教师：学生姓名：学号：起止日期 2011.06.13-2011.06.24目录1．设计任务 (2)2．设计方案 (3)3.1 物料衡算 (6)3.2 摩尔衡算 (7)4．塔体主要工艺尺寸 (7)4.1 塔板数的确定 (7)4.1.1 塔板压力设计 (7)4.1.2 塔板温度计算 (8)4.1.3 物料相对挥发度计算 (9)4.1.4 回流比计算 (9)4.1.5 塔板物料衡算 (10)4.1.6 实际塔板数的计算 (11)4.1.7 实际塔板数计算 (12)4.2 塔径计算 (12)4.2.1 平均摩尔质量计算 (12)4.2.2 平均密度计算 (13)4.2.3 液相表面张力计算 (14)4.2.4 塔径计算 (14)4.3 塔截面积 (15)4.4 精馏塔有效高度计算 (15)4.5 精馏塔热量衡算 (16)4.5.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (16)4.5.2 全塔的热量衡算 (18)5．板主要工艺尺寸计算 (21)5.1 溢流装置计算 (21)5.1.1 堰长l (21)w5.1.2 溢流堰高度h (21)W5.1.3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (22)5.1.4 降液管底隙高度h0 (22)5.2 塔板布置 (22)5.2.1 塔板的选用 (22)5.2.2 边缘宽度和破沫区宽度的确定 (23)5.2.3 鼓泡区面积的计算 (23)5.2.4 浮阀的数目与排列 (23)5.3 阀孔的流体力学验算 (25)5.3.1 塔板压降 (25)5.3.2 液泛 (26)5.3.3 液沫夹带 (27)5.3.4 漏液 (29)6．设计筛板的主要结果汇总表 (30)1．设计任务物料组成：为乙醇45%、正丙醇55%（质量分数）；产品组成:塔顶乙醇含量98%，塔顶易挥发组分回收率99%；操作压力：101.325kPa(塔顶绝对压力)；加热体系：间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝压）；冷凝体系：冷却水进口温度25℃，出口温度45℃；热量损失：设备热损失为加热蒸汽供热量的5％；料液定性：料液可视为理想物系；年产量（乙醇）：1.5万吨；每年实际生产时间：7200h；进料方式：饱和液体进料，q值为1；塔板类型: 浮阀塔板。
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计任务书1.设计题目：分离乙醇—正丙醇二元物系旳浮阀式精馏塔2.原始数据及条件：进料：乙醇含量45%（质量分数，下同），其他为正丙醇分离规定：塔顶乙醇含量 93%；塔底乙醇含量 0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液 25000 吨，年动工 7200 小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强 1.03atm(绝压)；泡点进料； R=53.设计任务：⑴完毕该精馏塔旳各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。
⑵画出带控制点旳工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
⑶写出该精馏塔旳设计阐明书，包括设计成果汇总和设计评价。
概述本次设计针对二元物系旳精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整旳精馏设计过程。
精馏设计包括设计方案旳选用，重要设备旳工艺设计计算、辅助设备旳选型、工艺流程图旳制作、重要设备旳工艺条件图等内容。
通过对精馏塔旳核算，以保证精馏过程旳顺利进行并使效率尽量旳提高。
本次设计成果为：理论板数为 20 块，塔效率为 42.2%，精馏段实际板数为 40块，提馏段实际板数为 5 块，实际板数 45 块。
进料位置为第 17 块板，在板式塔重要工艺尺寸旳设计计算中得出塔径为 0.8 米，设置了四个人孔，塔高 22.19 米，通过浮阀板旳流体力学验算，证明各指标数据均符合原则。
关键词：二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
目录第一章绪论 (5)第二章塔板旳工艺设计 (7)一、精馏塔全塔物料衡算 (7)二、乙醇和水旳物性参数计算 (7)1.温度 (7)2.密度 (8)三、理论塔板旳计算 (11)四、塔径旳初步计算 (12)五、溢流装置 (14)六、塔板分布、浮阀数目与排列 (15)第三章塔板旳流体力学计算 (16)一、气相通过浮阀塔板旳压降 (16)二、淹塔 (17)三、物沫夹带 (18)四、塔板负荷性能图 (19)1.物沫夹带线 (19)2.液泛线 (19)3.液相负荷上限 (20)4.漏液线 (20)5.液相负荷下限 (20)第四章塔附件旳设计 (21)一、接管 (21)二、筒体与封头 (23)三、除沫器 (23)四、裙座 (24)五、人孔 (24)第五章塔总体高度旳设计 (24)一、塔旳顶部空间高度 (24)二、塔总体高度 (24)第六章附属设备旳计算 (24)8.1热量衡算 (24)8.1.10℃旳塔顶气体上升旳焓Qv (24)258.1.2回流液旳焓QR..................................................................8.1.3塔顶馏出液旳焓Q D (25)8.1.4冷凝器消耗旳焓Q C (25)8.1.5进料口旳焓Q F (25)8.1.6塔釜残液旳焓Q W (26)8.1.7再沸器Q B (26)8.2冷凝器旳设计 (26)8.3冷凝器旳核算 (27)8.4泵旳选择 (27)浮阀塔工艺设计计算成果列表 (28)重要符号阐明 (29)参照文献 (31)第一章绪论精馏旳基本原理是根据各液体在混合液中旳挥发度不一样，采用多次部分汽化和多次部分冷凝旳原理来实现持续旳高纯度分离。
乙醇正丙醇分离设计
化工原理课程设计任务书1.设计题目：常压连续筛板式精馏塔分离乙醇—正丙醇二元物系的设计。
2.原始数据及条件：进料：乙醇含量0.5（摩尔分数，下同），其余为正丙醇，F=3400Kg/h,塔顶进入全凝器，塔板压降0.7Kpa。
分离要求：塔顶乙醇含量0.90；回收率为0.95；全塔效率0.55。
操作条件：塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料； R/Rmin=1.6 。
3.设计任务：（1）完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。
（2）画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
（3）写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。
摘要在本次任务中，根据化工原理课程设计的要求设计的是乙醇----丙醇连续浮阀精馏塔，除了要计算其工艺流程、物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算，以外，并对精馏塔的主要工艺流程进行比较详细的设计，并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图。
本次设计选取回流比R=1.8Rmin=1.6×1.34=2.144应用图解法计算理论版数，求得理论塔板NT为12块（包括塔釜再沸器），第6块为进料板。
设计中采用的精馏装置有精馏塔 ,冷凝器等设备,采用间接蒸汽加热，物料在塔内进行精馏分离,余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走,完成传热传质. 塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。
预热器采用管壳式换热器。
用99.97℃塔釜液加热。
料液走壳程，釜液走管程。
本设计采用了筛板塔对乙醇-丙醇进行分离提纯，塔板为碳钢材料，通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。
关键字：乙醇-丙醇筛板塔物料衡算目录第一章 概述 (4)1.1 精馏操作对塔设备的要求 (4)1.2 板式塔类型 (4)1.2.1 筛板塔 (4)1.2.2浮阀塔 (5)第二章 塔板的工艺设计 (6)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (6)2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率与物料衡算 (6)2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量 (6)2.2 理论塔板数的确定 (6)2.2.1 理论板层数NT 的求取 (6)2.2.2 实际板层数的求取 (8)第三章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)3.1 操作压力计算 (9)3.2 操作温度计算 (9)3.3 平均摩尔质量计算 (9)3.4 平均密度计算 (10)3.5 液体平均表面张力的计算 (11)3.6 液体平均黏度计算 (13)第四章 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (14)4.1 塔径的设计计算 (14)4.2 塔的有效高度的计算 (15)第五章 塔板主要工艺尺寸的计算 (16)5.1 溢流装置计算 (16)5.2 塔板布置 (17)第六章 筛板的流体力学验算 (19)6.1 塔板压强降 (19)6.1.1 干板阻力c h 计算。
分离乙醇正丙醇混合液的精馏塔设计课程设计共46页文档
TOC \o "1-3" \h \u 一设计任务书..PAGEREF _Toc7399 2二塔板的工艺设计 (5)（一）设计方案的确定 (5)（二）精馏塔的物料衡算 (5)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 (5)2. 物料衡算 (6)(三)物性参数的计算 (6)1.操作温度的确定 (7)2. 密度的计算 (7)3.混合液体表面张力的计算 (11)4.混合物的粘度 (12)5.相对挥发度 (13)(四)理论板数及实际塔板数的计算 (14)1.理论板数的确定 (14)2.实际塔板数确定 (18)(五)热量衡算 (18)1.加热介质的选择 (18)2. 冷却剂的选择： (19)3.比热容及汽化潜热的计算 (19)(六)塔径的初步设计 (23)1.汽液相体积流量的计算 (23)2.塔径的计算与选择 (23)(七)溢流装置 (25)1.堰长 (25)2.弓形降液管的宽度和横截面积 (25)3.降液管底隙高度 (26)4.塔板分布 (26)5. 浮阀数目与排列 (26)（八)汽相通过浮阀塔板的压降 (29)1.精馏段 (29)2.提馏段 (30)（九)淹塔 (30)1.精馏段 (30)2.提馏段 (31)（十)雾沫夹带 (31)（十一)塔板负荷性能图 (32)1.雾沫夹带线 (32)2.液泛线 (34)3.液相负荷上限线 (35)4.漏液线 (35)5.液相负荷下限线 (35)三、塔总体高度计算 (38)1.塔顶封头 (39)2.塔顶空间 (39)3.塔底空间 (39)5.进料板处板间距 (40)6.裙座 (40)四、塔的接管 (40)1.进料管 (40)2.回流管 (41)3.塔底出料管 (41)4.塔顶蒸汽出料管 (41)5.塔底蒸汽管 (42)五、塔的附属设备设计 (42)1.冷凝器的选择 (42)2.再沸器的选择 (43)六、参考文献................................................. .. (5)4七、设计评述................................................. .. (5)5一、设计任务书【设计题目】分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计【设计条件】进料：乙醇含量35%（质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量90%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料； R=5【设计计算】塔板的工艺设计（一）设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇-正丙醇混合液。
分离乙醇正丙醇混合液的精馏塔课程设计说明书
一设计任务书 (2)二塔板的工艺设计 (3)（一）设计方案的确定 (3)（二）精馏塔的物料衡算 (3)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 (3)2. 物料衡算 (4)(三)物性参数的计算 (4)1.操作温度的确定 (5)2. 密度的计算 (5)3.混合液体表面力的计算 (11)4.混合物的粘度 (12)5.相对挥发度 (14)(四)理论板数及实际塔板数的计算 (15)1.理论板数的确定 (15)2.实际塔板数确定 (18)(五)热量衡算 (19)1.加热介质的选择 (19)2. 冷却剂的选择： (19)3.比热容及汽化潜热的计算 (19)(六)塔径的初步设计 (25)1.汽液相体积流量的计算 (25)2.塔径的计算与选择 (26)(七)溢流装置 (29)1.堰长 (29)2.弓形降液管的宽度和横截面积 (30)3.降液管底隙高度 (31)4.塔板分布 (31)5. 浮阀数目与排列 (32)（八)汽相通过浮阀塔板的压降 (35)1.精馏段 (35)2.提馏段 (36)（九)淹塔 (37)1.精馏段 (37)2.提馏段 (38)（十)雾沫夹带 (38)（十一)塔板负荷性能图 (40)1.雾沫夹带线 (40)2.液泛线 (41)3.液相负荷上限线 (43)4.漏液线 (43)5.液相负荷下限线 (44)三、塔总体高度计算 (47)1.塔顶封头 (47)2.塔顶空间 (47)3.塔底空间 (48)5.进料板处板间距 (48)6.裙座 (48)四、塔的接管 (50)1.进料管 (50)2.回流管 (50)3.塔底出料管 (51)4.塔顶蒸汽出料管 (51)5.塔底蒸汽管 (51)五、塔的附属设备设计 (52)1.冷凝器的选择 (52)2.再沸器的选择 (53)六、参考文献.............................................................. . (54)七、设计评述.............................................................. . (55)一、设计任务书【设计题目】分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计【设计条件】进料：乙醇含量35%（质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量90%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料；R=5【设计计算】塔板的工艺设计（一）设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇-正丙醇混合液。
乙醇-正丙醇精馏塔设计说明书
化学与环境工程学院《化工原理》课程设计设计题目：年产量1.5万吨乙醇-正丙醇精馏塔设计专业班级：指导教师：学生姓名：学号：起止日期 2011.06.13-2011.06.24目录1．设计任务 (2)2．设计方案 (3)3.1 物料衡算 (6)3.2 摩尔衡算 (7)4．塔体主要工艺尺寸 (7)4.1 塔板数的确定 (7)4.1.1 塔板压力设计 (7)4.1.2 塔板温度计算 (8)4.1.3 物料相对挥发度计算 (9)4.1.4 回流比计算 (9)4.1.5 塔板物料衡算 (10)4.1.6 实际塔板数的计算 (11)4.1.7 实际塔板数计算 (12)4.2 塔径计算 (12)4.2.1 平均摩尔质量计算 (12)4.2.2 平均密度计算 (13)4.2.3 液相表面张力计算 (14)4.2.4 塔径计算 (14)4.3 塔截面积 (15)4.4 精馏塔有效高度计算 (15)4.5 精馏塔热量衡算 (16)4.5.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (16)4.5.2 全塔的热量衡算 (18)5．板主要工艺尺寸计算 (21)5.1 溢流装置计算 (21)5.1.1 堰长l (21)w5.1.2 溢流堰高度h (21)W5.1.3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (22)5.1.4 降液管底隙高度h0 (22)5.2 塔板布置 (22)5.2.1 塔板的选用 (22)5.2.2 边缘宽度和破沫区宽度的确定 (23)5.2.3 鼓泡区面积的计算 (23)5.2.4 浮阀的数目与排列 (23)5.3 阀孔的流体力学验算 (25)5.3.1 塔板压降 (25)5.3.2 液泛 (26)5.3.3 液沫夹带 (27)5.3.4 漏液 (29)6．设计筛板的主要结果汇总表 (30)1．设计任务物料组成：为乙醇45%、正丙醇55%（质量分数）；产品组成:塔顶乙醇含量98%，塔顶易挥发组分回收率99%；操作压力：101.325kPa(塔顶绝对压力)；加热体系：间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝压）；冷凝体系：冷却水进口温度25℃，出口温度45℃；热量损失：设备热损失为加热蒸汽供热量的5％；料液定性：料液可视为理想物系；年产量（乙醇）：1.5万吨；每年实际生产时间：7200h；进料方式：饱和液体进料，q值为1；塔板类型: 浮阀塔板。
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案
乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1 设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔，原料预热器，精馏釜（再沸器），冷凝器，釜液冷却器和产品冷却等设备，蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程，连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业生产中以连续精馏为主，间歇蒸馏具有操作灵活，适应性强等优点，适合小规模，多品种或多组分物系的初步分离。
本次设计采用连续筛板精馏塔，常压精馏。
2 装置流程的确定 （1）物料的储存和输送在流程中设置原料罐，产品罐及离心泵。
原料可泵直接送入塔内，使程序连续稳定的进行。
（2）参数的检测和调控流量，压力和温度是生产中的重要参数，必须在流程中的适当位置装设仪表，以测量这些参数。
同时，在生产过程中，物料的状态。
加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动，因此必须在流程中设置一定的阀门。
（3）冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器，以便于准确地对控制回流比。
（4）热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，耗能较多，因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行，可使能耗至最低。
3 操作条件的确定 (1) 操作压力的选取本次设计采用常压操作。
除热敏性物料外，凡通过常压精馏不难实现分离要求，并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。
(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料，原因是使塔的操作稳定，精，提镏段利用相同塔径，便于制造。
(3) 加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。
(4)回流比的选择一般经验值为min )0.21.1(R R -=。
本设计采用min 5.1R R =，初步设定后经过流体力学验算，负荷条件，故选择合理。
塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃，工业上多用水冷 (5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔 4 设计方案的确定（1）满足工艺和操作要求（2）满足经济上的要求，安全生产，保护环境。
化工化工原理课程设计--乙醇-丙醇筛板精馏塔设计
吉林化工学院课程设计设计题目：乙醇-丙醇筛板精馏塔设计教学院专业班级学生姓名学生学号指导教师课程设计任务书1、设计题目：乙醇—丙醇二元筛板精馏塔设计2、设计基本条件：（1）操作平均压力：常压；（2）进料温度：t F=0.25（泡点）；（3）塔顶产品含量：x D=0.98 (质量分率)；（4）塔釜液含量0.035（质量分数）（5）加料热状况q=0.99(6) 回流比R=(1.1~2.0)（7）塔顶采用全冷凝、泡点回流；kp；（8）单板压降 0.7a3、设计任务：（1）完成精馏塔工艺设计计算、设备设计计算（物料衡算、能量衡算和设备计算）；（2）精馏塔附属设备的简单计算和选用（3）撰写设计说明书（word文档上机打印）；（4）绘制乙醇—丙醇精馏工艺流程图目录摘要 ............................................................................................................. 5 绪论 ............................................................................................................. 6 第一章 精馏塔的工艺条件及有关物性计算 .......................................... 7 1.1：设计条件的确定： ........................................................................... 7 1.2：精馏塔全塔物料衡算 ....................................................................... 7 1.2.1：温度的确定： ................................................................................ 7 1.2.2：饱和蒸汽压p 的计算 .................................................................... 8 1.2.3:物料相对挥发度的计算： ............................................................... 8 1.2.4密度的计算 ....................................................................................... 9 1.2.5: 塔顶液相平均表面张力的计算 ................................................... 11 1.2.6: 粘度的计算 ................................................................................... 12 1.3.1：理论板数的确定 .......................................................................... 13 1.3.2:实际塔板数的确定 ......................................................................... 14 1.4.:气液负荷计算： ............................................................................... 15 1.4.1精馏段的气液体积流率： ............................................................. 15 1.4.2提馏段的气液体积流率 ................................................................. 15 第二章 热量衡算 ................................................................................ 16 2.1.比热容及汽化热的计算 .................................................................... 16 2.1.1塔顶温度D t 下的比热容 .................................................................. 16 2.1.2进料温度F t 下的比热容 .................................................................. 16 2.1.3塔底温度W t 下的比热容 ................................................................. 17 2.1.4塔顶温度D t 下的气化潜热 .............................................................. 17 2.2.热量衡算：......................................................................................... 17 2.2.1．0℃时塔顶上升的热量V Q ........................................................... 17 2.2.2回流液的热量R Q （此点为泡点回流） ......................................... 18 2.2.3塔顶馏出液的热量 ......................................................................... 18 2.2.4进料的热量F Q ................................................................................. 18 2.2.5塔底残液的热量W Q ......................................................................... 18 2.2.6冷凝器消耗的热量C Q ..................................................................... 18 2.2.7再沸器提供的热量 ......................................................................... 18 第三章 塔板设计计算 ...................................................................... 19 3.1塔体工艺尺寸的计算 ........................................................................ 19 3.1.1精馏塔塔径的计算 ......................................................................... 19 3.1.2精馏塔有效塔高的计算 ................................................................. 21 3.2塔板工艺尺寸的计算 ........................................................................ 21 3.2.1溢流装置的设计 ............................................................................. 21 第四章 筛板塔的流体力学验证 ...................................................... 24 4.1：塔板压降.......................................................................................... 24 4.2，雾沫夹带量的验算 ......................................................................... 25 4.3.泛液的验算......................................................................................... 25 第五章 塔板负荷性能图 .................................................................... 27 5.1：液沫夹带线 ..................................................................................... 27 5.2,，液泛线............................................................................................. 28 5.3.液相负荷上限线 .. (31)5.4.漏液线（气相负荷下限线） (31)5.5.液相负荷下限线 (33)第六章附属设备设计 (35)6.1：塔封头 (35)6.2.塔顶空间 (35)6.3.塔顶空间 (35)6.4.人孔 (35)6.5.进料板处板间距 (36)6.6.裙座 (36)6.7.塔体总高度 (36)6.8主要接管尺寸的选取 (36)第七章结果汇总表 (39)主要符号说明 (41)主要符号说明表 (41)结束语 (43)化工原理课程设计教师评分表 (45)摘要在这次任务中，设计的是筛板精馏塔和预热器。
乙醇正丙醇分离设计
化工原理课程设计任务书1.设计题目：常压连续筛板式精馏塔分离乙醇—正丙醇二元物系的设计。
2.原始数据及条件：进料：乙醇含量0.5（摩尔分数，下同），其余为正丙醇，F=3400Kg/h,塔顶进入全凝器，塔板压降0.7Kpa。
分离要求：塔顶乙醇含量0.90；回收率为0.95；全塔效率0.55。
操作条件：塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料；R/Rmin=1.6 。
3.设计任务：（1）完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。
（2）画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
（3）写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。
摘要在本次任务中，根据化工原理课程设计的要求设计的是乙醇----丙醇连续浮阀精馏塔，除了要计算其工艺流程、物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算，以外，并对精馏塔的主要工艺流程进行比较详细的设计，并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图。
本次设计选取回流比R=1.8Rmin=1.6×1.34=2.144应用图解法计算理论版数，求得理论塔板NT为12块（包括塔釜再沸器），第6块为进料板。
设计中采用的精馏装置有精馏塔,冷凝器等设备,采用间接蒸汽加热，物料在塔进行精馏分离,余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走,完成传热传质. 塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。
预热器采用管壳式换热器。
用99.97℃塔釜液加热。
料液走壳程，釜液走管程。
本设计采用了筛板塔对乙醇-丙醇进行分离提纯，塔板为碳钢材料，通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作围。
关键字：乙醇-丙醇筛板塔物料衡算目录第一章概述51.1 精馏操作对塔设备的要求51.2 板式塔类型61.2.1 筛板塔61.2.2浮阀塔6第二章塔板的工艺设计 (7)2.1 精馏塔全塔物料衡算72.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率与物料衡算72.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量82.2 理论塔板数的确定82.2.1 理论板层数NT的求取82.2.2 实际板层数的求取10第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算103.1 操作压力计算103.2 操作温度计算113.3 平均摩尔质量计算113.4 平均密度计算123.5 液体平均表面力的计算133.6 液体平均黏度计算15第四章精馏塔的塔体工艺尺寸的计算164.1 塔径的设计计算164.2 塔的有效高度的计算17第五章塔板主要工艺尺寸的计算175.1 溢流装置计算175.2 塔板布置18第六章筛板的流体力学验算196.1 塔板压强降206.1.1 干板阻力c h计算。
乙醇_正丙醇精馏塔设计说明书
化学与环境工程学院《化工原理》课程设计设计题目：年产量1.5万吨乙醇-正丙醇精馏塔设计专业班级：指导教师：学生姓名：学号：起止日期 2011.06.13-2011.06.24目录1．设计任务 (2)2．设计方案 (3)3.1 物料衡算 (6)3.2 摩尔衡算 (7)4．塔体主要工艺尺寸 (7)4.1 塔板数的确定 (7)4.1.1 塔板压力设计 (7)4.1.2 塔板温度计算 (8)4.1.3 物料相对挥发度计算 (9)4.1.4 回流比计算 (9)4.1.5 塔板物料衡算 (10)4.1.6 实际塔板数的计算 (11)4.1.7 实际塔板数计算 (12)4.2 塔径计算 (12)4.2.1 平均摩尔质量计算 (12)4.2.2 平均密度计算 (13)4.2.3 液相表面张力计算 (14)4.2.4 塔径计算 (14)4.3 塔截面积 (15)4.4 精馏塔有效高度计算 (15)4.5 精馏塔热量衡算 (16)4.5.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (16)4.5.2 全塔的热量衡算 (18)5．板主要工艺尺寸计算 (21)5.1 溢流装置计算 (21)5.1.1 堰长l (21)w5.1.2 溢流堰高度h (21)W5.1.3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (22)5.1.4 降液管底隙高度h0 (22)5.2 塔板布置 (22)5.2.1 塔板的选用 (22)5.2.2 边缘宽度和破沫区宽度的确定 (23)5.2.3 鼓泡区面积的计算 (23)5.2.4 浮阀的数目与排列 (23)5.3 阀孔的流体力学验算 (25)5.3.1 塔板压降 (25)5.3.2 液泛 (26)5.3.3 液沫夹带 (27)5.3.4 漏液 (29)6．设计筛板的主要结果汇总表 (30)1．设计任务物料组成：为乙醇45%、正丙醇55%（质量分数）；产品组成:塔顶乙醇含量98%，塔顶易挥发组分回收率99%；操作压力：101.325kPa(塔顶绝对压力)；加热体系：间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝压）；冷凝体系：冷却水进口温度25℃，出口温度45℃；热量损失：设备热损失为加热蒸汽供热量的5％；料液定性：料液可视为理想物系；年产量（乙醇）：1.5万吨；每年实际生产时间：7200h；进料方式：饱和液体进料，q值为1；塔板类型: 浮阀塔板。
分离乙醇正丙醇混合液的浮阀精馏塔课程设计报告
华北科技学院环境工程系《化工原理》课程设计报告设计题目分离乙醇-正丙醇混合液的浮阀精馏塔学生姓名学号指导老师专业班级教师评语化工原理课程设计任务书1.设计题目：分离乙醇--正丙醇二元物系浮阀式精馏塔的设计2.原始数据及条件：进料：乙醇含量40%质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量90%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年开工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料； R=53.设计任务：1. 完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。
2. 画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
3. 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。
概述本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程。
精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的核算，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
本次设计结果为：理论板数为20块，塔效率为47.5%，精馏段实际板数为9块，提馏段实际板数为31块，实际板数40块。
进料位置为第5块板，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米，设置了四个人孔，塔高24米，通过浮阀板的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。
关键词：二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
目录一、绪论 (7)二、塔板的工艺设计 (8)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (8)2.2 乙醇和水的物性参数计算 (9)2.2.1 温度 (9)2.2.2 密度 (9)2.2.3 混合液体表面张力 (12)2.2.4 混合物的粘度 (12)2.2.5 相对挥发度 (13)2.2.6 气液相体积流量计算 (13)2.3 理论塔板数的计算 (14)2.4塔径的初步计算 (15)2.4.1 精馏段 (16)2.4.2 提留段 (16)2.5 溢流装置 (17)2.5.1 堰长 (17)2.5.2 方形降液管宽度和截面积 (17)2.5.3 降液管底隙高度 (18)2.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (18)2.6.1 塔板分布 (18)2.6.2浮阀数目与排列 (18)三、塔板的流体力学计算 (20)3.1 气相通过浮阀塔板的压降 (20)3.1.1 精馏段 (20)3.1.2 提留段 (21)3.2 淹塔 (21)3.2.1 精馏段 (21)3.2.2 提留段 (22)3.3 物沫夹带 (22)3.3.1 精馏段 (22)3.3.2 提留段 (23)3.4 塔板负荷性能图 (23)3.4.1 物沫夹带线 (23)3.4.2 液泛线 (24)3.4.3 液相负荷上限 (26)3.4.4 漏液线 (26)3.4.5 液相负荷下限 (26)四、塔附件的设计 (27)4.1接管 (27)4.1.1 进料管 (27)4.1.2 回流管 (28)4.1.3 塔底出料管 (28)4.1.4 塔顶蒸汽出料管 (28)4.1.5 塔底进气管 (29)4.1.6 法兰 (29)4.2 筒体与封头 (29)4.2.1 筒体 (29)4.2.2封头 (29)4.2.3 除沫器 (30)4.2.4 裙座 (30)4.2.5 吊住 (30)4.2.6 人孔 (31)五、塔总体高度的设计 (31)5.1塔的顶部空间高度 (31)5.2塔的底部空间高度 (31)5.3 塔总体高度 (31)六、附属设备的计算 (32)6.1冷凝器的选择 (32)6.2 再沸器Q B的选择 (32)6.3 热量衡算 (33)6.3.1 0℃的塔顶气体上升的焓 (33)6.3.2 回流液的焓 (33)6.3.3 塔顶馏出液的焓 (34)6.3.4 冷凝器消耗的焓 (34)6.3.5 进料口的焓 (34)6.3.6 塔釜残液的焓 (34)七、浮阀塔工艺设计计算结果列表 (34)八、主要符号说明 (36)九、总结 (38)参考文献 (39)CAD图纸 (40)一、绪论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。
化工原理课程设计乙醇丙醇连续筛板式精馏塔的设计
吉林化工学院化工原理课程设计题目乙醇-丙醇连续筛板式精馏塔的设计教学院化工与材料工程学院化工原理课程设计任务书一设计题目：乙醇-丙醇连续筛板式精馏塔的设计二任务要求设计一连续筛板精馏塔以分离苯和甲苯（乙醇—丙醇），具体工艺参数如下：原料加料量F＝100kmol/h进料组成x F＝0.282馏出液组成x D＝0.902釜液组成x w＝0.002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）塔径及精馏和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摘要精馏是一种最常用的分离方法，它根据多次部分冷凝、多次部分汽化的原理，以塔底的汽相回流、塔顶的液相回流为基础来实现连续的高纯度分离。
本设计采用筛板式精馏塔，进行苯—甲苯二元物系的分离，此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，从而达到二元物系分离的目的。
精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。
为此，掌握汽液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。
通过对精馏塔的工艺设计计算可知：实际塔板数为50块，第块板20进料，塔径为1.4,2m，塔的实际高度为30.164m。
根据所选参数在进行校核可知：精馏段：液体在降液管停留时间为13.072s，降液管底隙高度为42.18mm，操作弹性为3.282。
提馏段：液体在降液管停留时间为9.147s，降液管底隙高度为29.37mm，操作弹性为3.248。
这些值都符合实际要求，故所选的设计参数是合理。
关键字：精馏、物料衡算、塔板负荷性能图、热量衡算。
目录摘要 (2)第一章前言 (6)1.1．精馏原理及其在工业生产中应用 (6)1.2.精馏操作对塔设备的要求 (6)1.3.常用板式塔类型及本设计的选型 (6)1.4．本设计所选塔的特性；； (6)第二章流程的确定和说明 (7)2.1设计思路 (7)2.1.1精馏方式的选定 (7)2.1.2操作压力的选取 (7)2.1.3加料状态的选择 (7)2.1.4加热方式 (7)2.1.5回流比的选择 (7)2.1.6塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择 (7)2.2 流程说明图 (7)第三章精馏塔的设计计算 (8)3.1 物料衡算 (8)3.1.1原料液及塔顶、塔底的平均摩尔质量 (9)3.1.2.温度计算 (9)3.1.3密度计算...........................................................10.3.1.4表面张力计算 (12)3.1.5.黏度的求取 (13)3.1.6.相对挥发度的求取： (14)3.2 塔板数的确定 (14)3.2.1 回流比的确定 (14)3.2.2 汽液负荷计算： (15)3.2.3理论塔层数NT的求取 (15)3.2.4实际板数的求取 (17)3.3.精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (18)3.3.1气液相体积流量记算 (18)3.3.2塔径计算与选择 (19)3.3.3溢流装置的计算 (20)3.3.4塔板布置 (21)3.3.5筛孔计算及其开孔率...............................................：22 3.3.6塔总体高度计算.. (22)3.4筛板的流体力学计算 (24)3.4.1气体通过筛板压降相当的液柱高度 (24)3.4.2液面落差 (25)3.4.3液沫夹带量的验算 (25)3.4.4漏液的盐验算 (25)3.4.5液泛的验算 (26)3.5塔板负荷性能图 (26)3.5.1液沫夹带线 (26)3.5.2液泛线： (27)3.5.3液体负荷上限线 (28)3.5.4液相负荷下限线 (29)3.5.5漏液线 (29)3.6塔的接管 (30)3.6.1进料管 (30)3.6.2回流管 (31)3.6.3塔底出料罐 (31)参考文献 (33)附录（一） (33)附录（二）程序 (36)结束语 (37)化工原理课程设计教师评分表 (38)第一章前言1.1．精馏原理及其在工业生产中的应用精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。
分离乙醇-正丙醇混合资料
目录第一部分设计方案的确定 (2)1.1塔的选择 (2)1.2操作压力的选择 (4)1.3进料热状况的选择 (4)1.4加热及冷凝方式的选择 (4)1.5回流比的选择 (5)第二部分塔板的工艺设计 (5)2.1精馏段和提馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (5)2.1.1精馏塔全塔物料衡算 (5)2.1.3密度 (7)2.1.4 混合液体平均表面张力 (10)2.1.5 混合物的粘度 (11)2.1.7 气、液相体积流量计算 (12)2.2理论塔板数的计算 (14)2.3 热量衡算 (17)2.3.1.加热介质的选择 (17)2.3.2.冷却剂的选择 (18)2.3.3.比热容及汽化潜热的计算 (18)2.4 塔径的初步计算 (26)2.5 溢流装置 (27)2.5.1堰长W l (27)2.5.2弓形降液管宽度d W 和截面积F A (28)2.5.3 降液管底隙高度0h (28)2.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (29)2.6.1塔板分布 (29)2.6.2 浮阀数目与排列 (29)第三部分 塔板的流体力学计算 (33)3.1通过浮阀塔板的压降 (33)3.2淹塔 (34)3.2.1精馏段 (35)3.2.2提馏段 (35)3.3雾沫夹带 (36)3.3.1精馏段 (36)3.3.2提馏段 (37)3.4塔板负荷性能图 (37)3.4.1雾沫夹带线 (37)3.4.2液泛线 (38)3.4.3液相负荷上限 (40)3.4.4漏液线 (40)3.4.5液相负荷下限 (40)3.5浮阀塔工艺设计计算结果 (43)第四部分塔附件的设计 (45)4.1接管 (45)4.1.2回流管 (46)4.1.3塔底出料管 (46)4.1.4塔顶蒸汽出料管 (47)4.1.5塔底进气管 (47)4.1.6法兰 (47)4.2筒体与封头 (48)4.2.1筒体 (48)4.2.2封头 (48)4.3除沫器 (48)4.4裙座 (49)4.5人孔 (50)第五部分塔总体高度的设计 (51)5.1塔的顶部空间高度 (51)5.3塔总体高度 (52)第六部分附属设备的计算 (52)6.1 冷凝器的选择 (52)的选择 (54)6.2再沸器QB第七部分参考文献 (57)第八部分对本设计的评述 (58)附录乙醇—正丙醇二元物系浮阀式精馏塔设计图 (50)设计任务书1.设计题目：分离乙醇—正丙醇混合物系浮阀式精馏塔的设计2.原始数据及条件：进料：乙醇含量35%（质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量90%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年开工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料；R=53.设计任务：1、精馏塔的工艺设计；2、附属设备（如再沸器、冷凝冷却器）进行简单计算并选型（不必校核）；3、绘制塔板负荷性能图、精馏塔设备图；4、编写设计说明书第一部分设计方案的确定精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。
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精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计化工原理课程设计设计题目：常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计班级：13级化工一班姓名：周常通学号：2013507092 指导教师：李翠华完成日期：2015 年12 月28日化工系石河子大学化学化工学院化工原理课程设计考核学生姓名周常通系化学工程系专业班级13级化工一班指导教师李翠华课程设计名称常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计评价指标教师评语得分一、课程设计说明书内容完整（计10分）设计说明书内容完整（1.目录、2.任务书、3.流程方案选择说明、4.主体设备工艺设计计算过程、5.附属设备设计选型、6.结构设计、选型、7.工艺设计结果概览、8.结构设计结果概览、9.设计评述、10.参考文献、11.附录）少一部分扣2分（不含目录）；少关键部分（4、5、6部分）不得分，总成绩为不合格。
二、设计内容正确，达到设计任务书规定要求（计50分） A.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证充分，公式、数据引用正确，计算结果正确，达到任务书规定要求。
(50分) B.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证基本充分，计算结果无原则性错误，达到任务书规定要求。
(40分) C.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证基本正确，公式、数据引用基本正确，计算结果基本正确，基本达到要求。
（30分）D.设计、计算过程不太完整，设计依据说明、论证不充分，公式、数据引用有错，计算结果有错，不能达到任务书要求。
（30分以下）三、课程设计图纸质量（计30分）A.设计图纸符合国家标准，线性规范，图面质量好，无表达错误，图内文字工整，图纸数量达到要求。
(30分) B.设计图纸符合国家标准，图面质量较好，无原则性表达错误，图纸数量基本达到要求。
(24分) C.设计图纸符合国家标准，图面质量较好，非原则性表达错误较多，图纸数量基本达到要求。
(18分) D.设计图纸质量较差，有不符合国家制图标准之处，出现个别原则性表达错误，图纸数量未能达到要求。
（18分以下）四、书写格式及规范(计5分) A.语句通顺、流畅；标点符号、语法正确；叙述简明扼要；思路层次清晰，概括全面准确；重点突出。
（5分）B.基本达到选型“A”的要求。
(4分) C.尚能达到选型“A”的要求。
(3分) D.语句不通；有多处标点符号和语法错误；思路不够清楚。
（1分）五、课程设计创造性分（计5分）设计方案、流程论证有一定见解，能引用较先进的设计理念或设计方法，对设计中的问题，能结合所学理论课知识进行分析、总结，提出改进措施。
具有一定独立思考、独立解决问题的能力。
(5分) 评阅老师签字：日期：年月日※备注:平时考核缺1/3者，课程设计成绩为不合格。
目录1.前言5 2.精馏塔设计内容5 2.1设计方案的确定5 2.2精馏塔的物料衡算5 2.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数5 2.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量5 2.2.3物料衡算6 2.3塔板数的确定6 2.3.1理论板层数NT的求取6 2.3.2实际板层数的求取7 2.4精馏塔工艺条件及有关物性数据计算8 2.4.1操作压力计算（假定塔顶表压：4kPa）8 2.4.2操作温度计算8 2.4.3平均摩尔质量计算8 2.4.4平均密度计算9 2.4.5液体平均表面张力的计算10 2.4.6液体平均黏度计算10 3.筛板塔工艺计算11 3.1塔径计算11 3.2筛板塔有效高度的计算13 4. 塔板主要工艺尺寸计算13 4.1溢流装置计算13 4.1.1堰长13 4.1.2溢流堰高度14 4.1.3弓形降液管宽度Wd和截面积Af15 4.1.4降液管底隙高度h015 4.2塔板布置16 4.2.1塔板的分块16 4.2.2边缘区宽度确定16 4.2.3开孔区的计算16 4.3.1筛孔直径16 4.3.2开孔率17 5.塔板流体力学校核17 5.1塔板压降校核17 5.1.1干板阻力计算17 5.1.2 汽体通过液层的阻力hl计算18 5.1.3液层表面张力的阻力hσ计算18 5.1.4液沫夹带19 5.1.5漏液19 5.1.6液泛19 5.2负荷性能图20 5.2.1漏液线20 5.2.2液沫夹带线21 5.2.3液相下限线22 5.2.4液相上限线22 5.2.5液泛线22 6.塔高及接管尺寸25 6.1 塔体高度25 6.1.1精馏塔有效高度的计算25 6.2塔体结构25 6.2.1塔顶空间25 6.2.2塔釜空间25 6.2.3人孔25 6.2.4进料板间距25 6.3接管尺寸26 6.3.1进料管26 6.3.2回流管的直径DR26 6.3.3塔底出料管的直径DW 26 6.4辅助设备的选型26 6.4.1热量衡算26 6.4.2加热蒸汽所带进的热量:27 6.5冷凝器的选择28 6.5.1热负荷：28 6.5.2冷却水的用量qm28 6.5.3总传热系数28 6.5.4泡点回流对数平均温差28 6.6再沸器的选择29 7.筛板塔设计计算结果29 8.符号说明30 9.参考文献30 10.设计小结31 11.附图32 5 1.前言乙醇是用途广泛和用量极大的工业原料之一，在国民经济各部门中占有重要地位，与人民生活有着密切的关系。
乙醇广泛应用于食品、化工、医药、染料、国防等行业，同时也是十分重要的清洁能源。
精馏技术目前还是分离乙醇的主要方法。
塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式，分为板式塔和填料塔两大类。
一般，与填料塔相比，板式塔具有效率高、处理量大、重量轻及便于检修等特点，但其结构较复杂，阻力降较大。
在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔和浮阀塔。
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制成，致使浮阀造价昂贵，推广受到一定限制。
而筛板塔结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。
处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。
压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。
近几十年来，人们对筛板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，因此设计筛板塔比较合适。
本次设计就是针对乙醇—正丙醇体系，而进行的常压筛板精馏塔的工艺设计及其塔体等选型。
进行物料衡算，由t-x-y间的关系取数据，确定相对挥发度和回流比求出相平衡方程和操作线方程，然后算得理论塔板数并由全塔效率确定实际塔板数，最后对塔高、塔径、溢流装置等各个部件进行计算与核算校验（如负荷性能图），最终得到符合工艺要求的精馏塔并能完成生产任务。
2.精馏塔设计内容2.1设计方案的确定本设计任务为分离乙醇—正丙醇混合物。
对于二元混合物的分离，应采取连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热到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。
该物系属于易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.5倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
2.2精馏塔的物料衡算2.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数乙醇的摩尔质量MA=46.07kg/kmol 正丙醇的摩尔质量MB=60.10kg/kmol 2.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 2.2.3物料衡算原料处理量总物料衡算乙醇物料衡算综合 2.3塔板数的确定2.3.1理论板层数NT的求取乙醇-正丙醇属理想物系可采用图解法求理论板层数。
1 由手册查的乙醇-正丙醇物系的汽液平衡数据，绘出x-y图，见下平衡图 2 求最小回流比及操作回流比乙醇-正丙醇平衡数据（p=101.325kPa）序号液相组成气相组成沸点/℃1 0.000 0.000 97.16 2 0.126 0.240 93.85 3 0.188 0.318 92.66 4 0.210 0.339 91.60 5 0.358 0.550 88.32 6 0.461 0.650 86.25 7 0.546 0.711 84.98 8 0.600 0.760 84.13 9 0.663 0.799 83.06 10 0.844 0.914 80.59 11 1.000 1.000 78.38 采用作图法求最小回流比。
在平衡图中对角线上，自点e(0.4,0.4)做垂线ef即为进料线（q线），该线与平衡线的交点坐标为f(0.4,0.587) 故最小回流比为取操作回流比为 3 求精馏塔的汽、液相负荷。
4 求操作线方程。
精馏段操作线方程提馏段操作线方程 5 图解法求理论板层数。
采用图解法求理论板层数，如平衡图1所示。
求解结果为总理论板层数NT=17(包括再沸器) 进料板位置NF=7 图解法求理论板层数 2.3.2实际板层数的求取精馏段实际板层数N精=7÷0.595=11.76≈12 提馏段实际板层数N提=10÷0.595=16.8≈17 2.4精馏塔工艺条件及有关物性数据计算2.4.1操作压力计算（假定塔顶表压：4kPa）塔顶操作压力pD=101.3+4=105.3kPa 每层塔板压降进料板压力pF=105.3+0.5×12=111.3kPa 塔釜压力pW=105.3+0.5×29=119.8kPa 精馏段平均压力pm=(105.3+111.3)÷2=108.3kPa 提馏段平均压力p`m=(111.3+119.8)÷2=115.5kPa 2.4.2操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中乙醇、正丙醇的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算过程略。
计算结果如下：塔顶温度tD=79.82℃进料板温度tF=87.88℃塔釜温度tW=95.26℃精馏段平均温度tm=(79.82+87.88)÷2=83.85℃提馏段平均温度t`m=(87.88+95.26)÷2=91.57℃2.4.3平均摩尔质量计算(1) 塔顶平均摩尔质量计算由xD=y1=0.92,查平衡曲线，得x1=0.856 (2) 进料板平均摩尔质量计算由图解理论板，得yF=0.573 查平衡曲线得xF=0.389 (3) 提馏段平均摩尔质量计算xW=0.034，y29=0.052 (4) 精馏段平均摩尔质量(5) 提馏段平均摩尔质量 2.4.4平均密度计算表四：不同温度下的乙醇-正丙醇的密度温度t/℃70 80 90 100 乙醇（A）ρA（kg/m3）754.2 742.3 730.1 717.4 正丙醇（B）（kg/m3）759.6 748.7 737.5 726.1 （1）气相平均密度计算由理想气体状态方程计算，即塔顶液相平均密度的计算：由tD==79.82℃,查手册得进料板液相平均密度的计算：由tF=87.88℃，查手册得进料板液相的质量分数为精馏段液相平均密度为(2)提馏段平均密度计算气相平均密度计算由理想气体状态方程计算，即液相平均密度计算由tw=92.56℃得塔釜：提馏段液相平均密度计算 2.4.5液体平均表面张力的计算表五：不同温度下的乙醇-正丙醇的表面张力温度t/℃70 75 80 85 90 95 100 乙醇mN·m-1 18.2 17.9 17.4 17.0 16.4 16.1 15.7 正丙醇mN·m-1 19.8 19.5 18.9 18.5 18.1 17.6 17.2 液相平均表面张力依下式计算，即塔顶液相平均表面张力的计算：由tD=79.82℃,查手册得进料板液相平均表面张力的计算由tF=87.88℃,查手册得提路段液相平均表面张力的计算由tw=92.56℃得精馏段液相平均表面张力为 2.4.6液体平均黏度计算表六：不同温度下乙醇-正丙醇黏度温度t/℃70 75 80 85 90 95 100 乙醇（A）mPa·s 0.51 0.480 0.426 0.410 0.370 0.345 0.325 正丙醇（B)mPa·s 0.85 0.750 0.685 0.640 0.565 0.495 0.460 液相平均黏度依下式计算，即塔顶液相平均黏度计算：由tD=79.82℃,查手册得进料板液相平均黏度的计算：由tF=87.88℃,查手册得解出由tw=92.56℃，得解出精馏段液相平均黏度为3.筛板塔工艺计算 3.1塔径计算精馏段的气、液相体积流量为式中C由计算，其中的C20由史密斯关联图查取，图的横坐标为取板间距HT=0.40m板上液层高度hL=0.06m,则查史密斯关联图2得C20=0.073 取安全系数为0.7，则空塔气速为按标准塔径圆整后为D=1.0m。