乙醇-正丙醇混合液的t-x-y关系图数据
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。
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。
实验六 双液系的气—液平衡相图(更新)
实验六双液系的气—液平衡相图一、实验目的1、绘制在标准压力下乙醇-正丙醇体系的沸点组成图;2、熟练掌握测定双组分液体沸点的方法及用折光率确定二组分物系组成的方法;3、掌握超级恒温槽、阿贝折射仪、气压计等仪器的使用方法。
二、实验原理1、相图任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。
两种溶液若能按任意比例进行溶解，称为完全互溶双液系，如环已烷-乙醇、正丙醇-乙醇体系都是完全互溶体系。
若只能在一定比例范围内溶解，称为部分互溶双液系，例苯-水体系。
在完全互溶双液系中，有一部分能形成理想液态混合物，如苯-甲苯系统，二者的行为均符合拉乌尔定律，但大部分双液系是非理想液态混合物，其行为与拉乌尔定律有偏差。
液体的沸点是指液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。
在一定外压下，纯液体的沸点有其确定值，但双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。
双液系两相平衡时的气相组成和液相组成并不相同。
通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图，所得图形叫双液系的沸点T(或t)-组成(x)图，即T（或t）—x图。
它表明了沸点与液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。
在恒定压力下，二组分系统气液达到平衡时，其沸点-组成（t-x）图分三类：(1)混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。
这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。
如苯-甲苯系统，此时混合物的行为符合拉乌尔定律或对拉乌尔定律的偏差不大。
如图5-1(a)所示。
(2）有最低恒沸点体系，如环已烷-乙醇体系，t—x图上有一个最低点，此点称最低恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大正偏差，如图5-1(b)所示。
对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中同时分离出两个纯组分。
(3）有最高恒沸点体系，如氯仿-丙酮体系，t—x图上有一个最高点，此点称最高恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大负偏差，如图5-1(c)所示。
精馏塔性能测定实验——数据处理
按表8-2（乙醇——正丙醇 t-x-y关系）绘制T-X-Y相图（见图2）、X-Y平衡曲线（见图3）图2 T-X-Y平衡相图精馏实验测定数据见原始记录表。
0.00.20.40.60.81.0y计算实例：1、 求乙醇的质量分率及摩尔分率：以全回流塔顶组成为例 W=57.596-41.739×1.3599=0.83708701.0608370.01468370.0468370.0=-+=A X2、计算精馏塔在全回流条件下，稳定操作后的全塔理论板数和总板效率 总板效率E T 按下式计算：其中N P 为实际塔板数，N T 为塔的理论板数。
%100⨯=PTT N N E图解法求理论板数：根据测值已知： x D =0.8701, x w =0.0655 精馏段操作方程：11+++=R X X R RY D ， 对角线方程y=x ，全回流时R=∞，没有提馏段，操作线与对角线重合，理论板数为最少N=N min , N min ,可在x-y 图上的平衡线与对角线上直接图解求得。
N T =5.7（见图3）总板效率E r =5.7/7*100%=81.4%30.00.20.40.60.81.0YX4、计算精馏塔回流比R=4，稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率 根据测值已知：x D =0.8576, x w =0.1990, x F =0.2850精馏段操作方程：17152.08.011+=+++=X R X X R RY D 对角线方程y=x 。
操作线与对角线的交点：x= x D ,y= x D , 见图中a 点。
截距为17152.01=+R XD ,绘制精馏段操作线a-b 。
进料方程：9194.0226.4131.12850.0131.131.111-=---=---=X X q X X q q Y F （通过查表计算得q=1.31。
见后附q 值的计算）联立进料方程与精馏段操作方程，求得交点d(0.3184，0.4263)， 进料方程与对角线的交点e （x= x F ,y= x F ）) 。
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。
乙醇和正丙醇物系分离系统设计方案
乙醇和正丙醇物系分离系统设计方案1 绪论目前研究最为热门的精馏塔可算是填料塔，也是取得许多成果的领域。
规整填料及各种高效填料开发成功后，在工业上的应用范围逐步扩大，打破了填料只适用于小塔的概念，而且在减压和常压精馏场合呈现出了取代板式塔的趋势，尤其是在老塔的扩充改造中。
板式塔是目前最主要的精馏塔塔型，对它的研究一直长盛不衰。
筛板塔和浮阀塔成功取代泡罩塔是效益巨大的成果，板式塔的设计已达到较高的水平，结果比较可靠。
具有各种特点的新型塔板的开发研究不断展开。
随着筛板塔泡罩塔的不断改进，浮阀塔产生了，它结合了两者的优点有具有自己的特点。
本设计中我们选用浮阀塔，浮阀塔具有结构简单，造价低，制造方便，塔板开孔率大，生产能力大等优点。
但在设计中使用不当，会引起阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。
由于浮阀塔的上述优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。
近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，为减少对传质的不利影响，可将塔板的液体进入区制突起的斜台状，这样可以降低进口处的速度使塔板上气流分布均匀。
浮阀塔多用不锈钢板或合金。
实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。
本设计是采用浮阀塔板连续精馏分离乙醇和正丙醇的混合溶液，由于浮阀塔的研究比较成熟，因此本设计的结果有较高的可信度。
2 设计方案说明2.1设计方案的确定2.1.1装置流程的确定装置包括精馏塔，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。
蒸馏过程按操作方式的不同，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，产品质量稳定等特点，适合原料处理量大且需获得组成一定的产品的混合物的分离，工业生产中以连续蒸馏为主。
因此本设计中采用连续精馏。
由于乙醇-正丙醇物系可以用循环水作冷却介质，减少冷却费用。
(整理)实验六板式精馏塔板效率的测定
4.6板式精馏塔板效率的测定(Ⅰ)全回流精馏塔一﹑实验目的1.了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构，熟悉精馏操作方法；2. 测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。
二﹑基本原理精馏塔是分离均相混合物的重要设备。
衡量板式精馏塔分离性能，一般用总板效率表示：pTN N E =(4-31) 式中：E —总板效率；N T —理论板层数； N P —实际板层数。
理论板层数N T 的求法可用M-T 图解法。
本实验是使用乙醇－水二元物系在全回流条件下操作，只需测定塔顶流出液组成x D 和釜液组成x w ，即可用图解法求得N T ，实际板层数N p 为已知，所以利用式(4-30)可求得塔效率E .若相邻两块塔板设有液体取样口，则可通过测定液相组成x n-1和x n 求得第n 块板在全回流下的单板效率E mL 。
*11nn nn mL x x x x E --=-- (4-32)而全回流时，y n ＝x n-1式中：x n-1—离开上块板的液相中易挥发组分摩尔分率； x n ―离开下块板的液相中易挥发组分摩尔分率；y n ―离开下块板的气相中易挥发组分摩尔分率； x n *―与y n 成平衡的液相组成摩尔分率，以x n-1作为气相组成在平衡线上查得。
三、装置与流程实验装置为一小型筛板塔见图4-13。
原料液在蒸馏釜2中被加热汽化进入塔体4,与回流液在塔板上进行热、质交换后进入塔顶冷凝器5,冷凝为饱和液体后，又全部回流到塔内，由取样口7取样分析馏出液组成，从塔釜取样分析釜液组成。
四、操作步骤1. 熟悉精馏装置的流程和结构，以及所需的控制仪器表盘的布置情况，检查蒸馏釜中料液量是否适当，釜内液面高度控制在液面计的2/3左右。
2. 检查电源并接通电源，加热釜液。
用调压器调节加热功率(电流以3～4A 为宜)，注意观察塔顶和塔釜的温度变化，塔顶第一块板上开始有回流时，打开冷却水，冷却水用量以能将蒸汽全凝为宜。
3. 打开塔顶放空阀8排出不凝性气体，塔板上鼓泡正常、温度稳定即表明操作稳定，可开始取样。
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。
实验5 双液系的气液平衡相图
双液系的气液平衡相图摘要：常温下，两液态物质混合而成的体系称为双液系。
其气液平衡相图在科学研究以及实际生产生活上都有重要作用。
本文使用沸点仪测定水—正丙醇双液系在一个大气压下的沸点，并利用折射率随溶液组成不同而发生改变的特点，使用阿贝折射仪测定不同沸点下水和正丙醇的比例，绘制出恒压下的双液系平衡相图。
关键词：双液系折光率相图最低恒沸点Vapor-liquid Equilibrium Phase Diagram ofBinary Liquid SystemMingXuan Zhang PB15030833Abstract:Under the room temperature,two liquid substances are mixed to make Binary Liquid Systems.Its vapor-liquid equilibrium phase diagram has an important role in scientific research as well as in the actual production of our daily life.This experiment uses the boiling point of water-Determination of propanol two liquid system in an atmospheric pressure boiling point,and the use of refractive index with different solution composition and change characteristics,the use of Abbe refractometer measurement of different boiling water and n-propanol ratio,finally drawing the two liquid system phase equilibrium.Keywords:Binary Liquid System Refractive Index Phase Graph Minimum Azeotropic Point1.前言二元相图，又称二元系相图，是表示系统中两个组元在热力学平衡状态下组份和温度、压力之间的关系的简明图解。
实验六 连续精馏实验
实验六连续精馏实验一、实验目的1. 熟悉精馏装置的流程及筛板精馏塔的结构。
2.熟悉精馏塔的操作方法，通过操作掌握影响精馏操作的各因素之间的关系。
3.掌握测定筛板精馏塔的全塔效率的方法。
二、实验内容对15～25%(v)的乙醇—正丙醇溶液进行分离，掌握连续精馏装置的开车和停车操作程序和调节方法，并在不同操作工况下测定精馏塔的理论塔板数和全塔板效率。
三、实验原理1．精馏塔的操作精馏塔的性能与操作有关，实验中应严格维持物料平衡，正确选择回流比和塔釜加热量（塔的蒸气速度）。
（1）根据进料量及组成、产品的分离要求，维持物料平衡a．总物料衡算在精馏塔的操作中，物料的总进料量应恒等于总出料量，即F=W＋D (1)当总物料不平衡时，最终将导致破坏精馏塔的正常操作，如进料量大于出料量，将引起淹塔；而出料量大于进料量时，将引起塔釜干料。
b．各个组分的物料衡算在满足总物料平衡的条件下，还应满足各个组成的物料平衡，即FxFi =DxDi＋WxWi（2）由上两式联立求解可知，当进料量F，进料组成xFi ，以及产品的分离要求xDi，xWi一定的情况下，必须严格保证馏出液D和釜液W的采出率为：D Fx xx xF WD W=--（3）和WFDF=-1（4）由上可知，如果塔顶采出率D/F过大，即使精馏塔有足够的分离能力，在塔顶也得不到规定的合格产品。
（2）选择适宜的回流比，保证精馏塔的分离能力回流比的大小对精馏塔的尺寸有很大影响，但对已有的精馏塔而言，塔径和塔板数已定，回流比的改变主要影响产品的浓度、产量、塔效率及塔釜需要的加热量等。
在塔板数一定的情况下，正常的精馏操作过程要有足够的回流比，才能保证一定的分离效果，获得合格产品。
一般应根据设计的回流比严格控制回流量和馏出液量。
（3）维持正常的气液负荷量，避免发生以下不正常的操作状况：a．液泛塔内气相靠压差自下而上逐板流动，液相靠重力自上而下通过降液管而逐板流动。
显然，液体是自低压空间流至高压空间，因此，塔板正常工作时，降液管中的液面必须有足够的高度，才能克服塔板两侧的压降而向下流动。
化工原理连续精馏实验教案
T8
塔釜汽相温度
PT100、温度传感器、远传显示
21
T9
塔釜液相温度
PT100、温度传感器、远传显示
22
T10
回流液温度
PT100、温度传感器、远传显示
23
T11
进料预热器温度
PT100、温度传感器、远传显示和控制
24
T1--T6测量仪表
AI706多路显示仪表
25
T7—T10测量仪表
AI704多路显示仪表
表1精馏实验装置主要设备、型号及结构参数
序号
位号
名称
规格、型号
1
筛板精馏塔
11块塔板、塔内径d=76mm、板间距120mm
2
原料罐
φ300mm×高400mm
3
高位槽
长300mm×宽100mm×高200mm
4
玻璃回流罐
φ60×2mm、高200mm
5
玻璃塔顶产品采出罐
φ150×5、高260mm
6
玻璃塔釜残液罐
26
进料温度T11测量、控制仪表
AI519数显控制仪表
27
P1
塔釜压力
0--6KPa、就地显示
28
L1
原料罐液位
玻璃管液位计、就地显示
29
L2
塔顶产品采出罐液位
玻璃管液位计、就地显示
30
L3
塔釜残液罐液位
玻璃管液位计、就地显示
31
L4
再沸器液位
磁翻转液位计量程：0-580mm、远传显示和控制
32
再沸器液位测量控制仪表
①打开塔顶冷凝器进水阀门V25,保证冷却水足量(100--140L/h)。
课程设计：乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计
成绩华北科技学院化工原理课程设计说明书设计题目：分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计姓名：熊先清专业：化学工程和工艺班级：化工B091学号： 2指导教师：高丽花李辰明设计时间：2012年6月10日至2012年6月22日完成时间：2012年6月22日评语：目录目录 (2)一设计任务书 (4)二塔板的工艺设计 (4)（一）设计方案的确定 (4)（二）精馏塔的物料衡算 (4)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 (4)2.物料衡算 (4)(三)物性参数的计算 (5)1.操作温度的确定 (5)2.密度的计算 (6)3.混合液体表面张力的计算 (9)4.混合物的粘度 (11)5.相对挥发度 (12)(四)理论板数及实际塔板数的计算 (12)1.理论板数的确定 (12)2.实际塔板数确定 (14)(五)热量衡算 (14)1.加热介质的选择 (14)2.冷却剂的选择 (15)3.比热容及汽化潜热的计算 (15)4.热量衡算 (17)(六)塔径的初步设计 (19)1.汽液相体积流量的计算 (19)2.塔径的计算和选择 (20)(七)溢流装置 (22)1.堰长l W (22)2.弓形降液管的宽度和横截面积 (23)3.降液管底隙高度 (23)(八)塔板分布、浮阀数目和排列 (24)1.塔板分布 (24)2. 浮阀数目和排列 (24)二、塔板的流体力学计算 (26)（一）汽相通过浮阀塔板的压降 (26)1.精馏段 (26)2.提馏段 (27)（二）淹塔 (28)1.精馏段 (28)2.提馏段 (28)（三）雾沫夹带 (29)（四）塔板负荷性能图 (30)1.雾沫夹带线 (30)2.液泛线 (31)3.液相负荷上限线 (32)4.漏液线 (32)5.液相负荷下限线 (33)三、塔总体高度计算 (35)1.塔顶封头 (35)2.塔顶空间 (36)3.塔底空间 (36)4．人孔 (36)5.进料板处板间距 (36)6.裙座 (37)四、塔的接管 (37)1.进料管 (37)2.回流管 (38)3.塔底出料管 (38)4.塔顶蒸汽出料管 (38)5.塔底蒸汽管 (38)五、塔的附属设备设计 (39)1.冷凝器的选择 (39)2.再沸器的选择 (39)六、总结 (40)七．参考文献 (41)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40%（质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：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】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。
47填料精馏塔传质效率的测定讲解
4.7填料精馏塔传质效率的测定一、实验目的1. 熟悉填料精馏塔结构和精馏流程，掌握精馏操作方法。
2. 掌握填料精馏塔全塔效率的测定方法。
3. 研究不同回流比下的塔顶组成、全塔效率的变化。
4．掌握填料等板高度的测定二、设备的主要技术数据⒈精馏塔的主要尺寸表4-13⒉实验物系：乙醇-正丙醇物系⑴纯度: 化学或分析纯。
⑵平衡关系：见表4-14。
⑶原料液浓度：一般将乙醇质量百分数配制为15～25％。
⑷浓度分析用阿贝折光仪（用户自备）。
折光指数与溶液浓度的关系见表2。
表4-14 乙醇～正丙醇混合液的 t-x-y 关系（x表示液相中乙醇摩尔分率，y表示气相中乙醇摩尔分率）表4-14的平衡数据摘自：J.Gmebling,U.onken •Vapor-liquid•Equilibrium Data Collection-Organic Hydroxy Compounds: Alcohols(p.336)。
乙醇沸点：78.3℃；正丙醇沸点：97.2℃。
表4-15 温度─折光指数─液相组成之间的关系对30℃下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系也可按下列回归式计算： Ｗ＝58.844116－42.61325 D n 其中Ｗ为乙醇的质量分率，D n 为折光仪读数 (折光指数)。
由质量分率求摩尔分率A X ：乙醇分子量A M ＝46； 正丙醇分子量B M ＝60 BA AAAAA M W M W M W X )1()()(-+=三、实验设备的基本情况⒈ 实验流程示意图：见图4-15所示。
⒉ 设备操作参数：见表4-15表4-15 设备操作参数(供参考)图4-15 精馏实验流程示意图1-原料罐进料口;2-原料罐;3-进料泵回流阀;4-进料泵;5-电加热器;6-釜料放空阀;7-塔釜产品罐放空阀;8-釜产品储罐;9-塔釜;10-流量计;11-顶产品罐放空阀;12-顶产品;13-塔顶取样口;14-线圈;15-冷凝器20-塔釜取样口。
化工原理实验——精馏综合实验
ｐａｇｅ ２
醇质量组分标准曲线的标定 测定温度：３０℃ 表 １ 折光指数—乙醇质量组分标准曲线 数据表 序号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ 乙醇质量／ｇ …… ０．０６３４ ０．１２６８ ０．１５８ ５ ０．１９０２ ０．２２１９ ０．２５３６ ０．２８５３ ０．３１７０ ０．４１２１ ０．５５４８ …… 正丙醇质量／ｇ …… ０．５７１５ ０．５１５７ ０．３７８８ ０．２８８０ ０．２２４６ ０．１６９８ ０．１１６５ ０．０８０１ ０．０７６０ ０．０５７３ …… 乙醇质量组分 Ｗ ０．００００ ０．０９９９ ０．１９７４ ０．２９５０ ０．３９７７ ０．４９７０ ０．５９９０ ０．７１０１ ０． ７９８３ ０．８４４２ ０．９０６４ １．００００ 折光指数 ｎ０ １．３８０９ １．３７８４ １．３７５９ １．３７４２ １．３７１２ １ ．３６９０ １．３６６８ １．３６４０ １．３６２０ １．３６０７ １．３５９３ １．３５７４ 表中乙醇质量组分 Ｗ 的计算：以第二组数据为例 Ｗ ＝ 乙醇质量 ０．０６３４ ＝ ＝ ０．０９９９ 乙醇质量 ＋ 正丙醇质量 ０．０６３４ ＋ ０．５７１５ 绘制标准曲线见图 １ １ ０．９ 乙醇质量组分（Ｗ） ０．８ ０．７ ０．６ ０．５ ０．４ ０．３ ０．２ ０．１ ０ １．３５５ １．３６ １．３６５ １．３７ １．３７５ １．３８ １．３８５ 折光指数（ｎＤ） 图 １ 折光指数—乙醇质量组分标准曲线 由标准曲线可得到乙醇质量组分回归公 式 Ｗ ＝ ５８．４８１－４２．３５３ｎＤ 式中： Ｗ 为乙醇的质量分率，ｎＤ 为 折光指数。 （二）二 元物系气液相平衡数据测定 表２ 序 号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ 平衡温 度℃ ７８．３ ７８．５ ８０．１ ８１．４ ８３．０ ８４．５ ８６．１ ８８．２ ８９．７ ９１．２ ９２．３ ９３．２ ９４．５ ９７． ２ 折光指数 １．３５７４ １．３５７６ １．３６０９ １．３６２５ １．３６５７ １．３６７７ １．３７１０ １．３７３１ １．３７４０ １．３７５５ １．３７７０ １．３７７８ １．３７８８ １．３８０９ 气液相平衡实验数据表 摩尔分率 １．００００ ０． ９８６６ ０．８７４９ ０．８１８０ ０．６９８２ ０．６１９１ ０．４８０６ ０．３８６９ ０．３４５４ ０．２７４０ ０．２００１ ０．１５９５ ０．１０７７ ０．００００ 折光指数 １．３５７４ １．３５７２ １．３５８６ １．３６０２ １．３６２４ １．３６３９ １．３６６７ １ ．３６８８ １．３７１１ １．３７３０ １．３７４０ １．３７５９ １．３７７５ １．３８０９ 气相（ｙ） 质量分率 １．００００ ０． ９９９５ ０．９４０２ ０．８７２４ ０．７７９３ ０．７１５７ ０．５９７２ ０．５０８２ ０．４１０８ ０．３３０３ ０．２８８０ ０．２０７５ ０．１３９７ ０．００００ 摩尔分率 １．００００ ０．９９９６ ０．９５３５ ０．８９９２ ０．８２１６ ０．７６６６ ０．６５９１ ０ ．５７４１ ０．４７６３ ０．３９１５ ０．３４５４ ０．２５４６ ０．１７４８ ０．００００ 液相（ｘ） 质量分率 １．００００ ０．９８２６ ０．８４２８ ０．７７５０ ０．６３９５ ０．５５４８ ０．４１５０ ０．３ ２６１ ０．２８８０ ０．２２４４ ０．１６０９ ０．１２７０ ０．０８４７ ０．００００ 其中：质量分率按回归公式计算 Ｗ ＝ ５８．４８１－４２．３５３ｎＤ。 ＷＡ ） ＭＡ 摩尔分率（ＸＡ）计算公式： Ｘ ＝ Ａ Ｗ ［１ ？ （ＷＡ ）］ （ Ａ ）＋ ＭＡ ＭＢ （ 式中：乙醇分子量 ＭＡ＝４６； 正丙醇分子量 ＭＢ＝６０ 以第二组数据为例：ＷＡ ＝ ５８．４８１－４２．３５３ｎ０＝５８．４８１－４２．３５３＊１．３５７６＝０．９８２６。 ＷＡ ０．９８２６ ＭＡ ４６ ＝ ＝ ０．９８６６ ＸＡ ＝ ０．９８２６ １ ？ ０．９８２６ ＷＡ １ ？ ＷＡ ＋ ＋ ４６ ６０ ＭＡ ＭＢ 绘制无水乙醇——正丙醇气液平衡相图（ｔ－ｘ－ｙ 图）见图 ２ 绘制无水乙醇—— 正丙醇的 ｘ－ｙ 图，见图 ３。 乙醇－正丙醇气液平衡相图 １００ ９５ 平衡温度℃ ９０ ｔＢ ８５ ８０ ７５ ０．０ ０．１ ０．２ ｘＦ ０．３ ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．０ 摩尔分率 图 ２ 无水乙醇——正丙醇的气液平衡相图 （三）精馏塔性能测定 表３ 精馏塔 性能测定数据处理表 实验装置：第 １ 套 实际塔板数：７ 物系：乙醇－－正丙醇 全回流 Ｒ＝ ∞ 塔顶温度：７９．２ 部分回流：Ｒ＝４ 进料量：２Ｌ／Ｈ 加热电压：１４０Ｖ 塔顶温度： ８０℃ 进料温度： ２１．８ 泡点温度：９０．５℃ 折光指数 质量分率 摩尔分率 塔顶组成 １．３５９１