筛板塔精馏工艺流程图
精馏塔工艺设计
一、苯- 氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书（一）设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为98.5%的苯36432吨，塔底馏出液中含苯1%，原料液中含苯为61%（以上均为质量百分数）。
（二）操作条件1. 塔顶压强4kPa（表压）2. 进料热状况：饱和蒸汽进料3. 回流比：R=2R min4. 单板压降不大于0.7kPa（三）设计内容设备形式：筛板塔设计工作日：每年330 天，每天24小时连续运行厂址：青藏高原大气压约为77.31kpa 的远离城市的郊区设计要求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确定（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）塔板的负荷性能图绘制（4）生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制4、塔的工艺计算结果汇总一览表5、对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论（四）基础数据1. 组分的饱和蒸汽压p i （mmH）g2. 组分的液相密度ρ（kg/m3）、苯- 氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）一）设计方案的确定及工艺流程的说明原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
典型的连续精馏流程为原料液经预热器加热后到指定的温度后，送入精馏塔的进料板，在进料上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。
在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。
操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
（二）全塔的物料衡算1. 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为 78.11 kg/kmol 和 112.6kg/kmol 0. 61/ 78. 110.61/ 78.11 0.39/ 112.62. 平均摩尔质量3. 料液及塔顶底产品的摩尔流率依 题 给 条 件 ： 一 年 以 330 天 ， 一 天 以 24 小 时 计 ， 有 ：（三）塔板数的确定1. 理论塔板数 N T 的求取 2）确定操作的回流比 R将 1）表中数据作图得 x ~ y 曲线及 t x ~ y 曲线。
化工原理课程设计-板式精馏塔设计资料教程
umax C
L V V
umax — 最 大 空 塔 气 速 ， m / s
L、V — 分 别 为 液 相 与 气 相 密 度 ， kg m 3
负荷系数
C
C
20
20
0 .2
( C20 值 可 由 S m i t h 关 联 图 求 取 )
（ 3） 加 料 板 位 置 的 确 定
求 出 精 馏 段 操 作 线 和 提 馏 段 操 作 线 的 交 点 x q 、 y q ， 并 以x q 为 分
界线，当交替使用操作线方程和相平衡关系逐板往下计算到
xn xq 且 xn1 xq 时 ， 就 以 第 n 块 板 为 进 料 板 。
（ 4） 实 际 板 数 的 确 定
对高发泡系统及高压操作的塔，停留时间应加长些。
故在求得降液管的截面积之后，应按下式验算液体在降液管内的
停留时间，即
A f H T LS
5.注意事项: 写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源; 每项设计结束后,列出计算结果明细表; 设计说明书要求字迹工整,装订成册上交。
第二部分：筛板式精馏塔设计方法
一. 工艺计算 二. 设备计算 三. 辅助设备计算 四. 塔体结构 五. 带控制点工艺流程图
一．工艺计算
主要内容是(1)物料衡算 (2)确定回流比 (3)确定理论板数 和实际板数 (4)塔的气液负荷计算 (5)热量衡算
(1).堰 长 lW : 依 据 溢 流 型 式 及 液 体 负 荷 决 定 堰 长 , 单 溢 流 型 塔 板 堰
长 lW 一 般 取 为 ( 0 . 6 ～ 0 . 8 ) D ； 双 溢 流 型 塔 板 ， 两 侧 堰 长 取 为 ( 0 . 5 ～
筛板塔精馏过程实验
化工原理实验报告学院：专业：班级：如图8－2所示，从全凝器出来的温度为Rt、流量为L的液体回流进入塔顶第一块板，由于回流温度低于第一块塔板上的液相温度，离开第一块塔板的一部分上升蒸汽将被冷凝成液体，这样，塔的实际流量将大于塔外回流量。
图8－2塔顶回流示意图对第一块板作物料、热量衡算：112V L V L+=+（8－9）111122V L V LV I L I V I LI+=+（8－10）对式（8－9）、式（8－10）整理、化简后，近似可得：11()[1]p L Rc t tL Lr-≈+（8－11）即实际回流比：11LRD=（8－12）R11()[1]p L Rc t tLrD-+=（8－13）式中，1V、2V－离开第1、2块板的气相摩尔流量，kmol/s；1L－塔实际液流量，kmol/s；1VI、2VI、1LI、LI－指对应1V、2V、1L、L下的焓值，kJ/kmol；r－回流液组成下的汽化潜热，kJ/kmol；pc －回流液在1Lt 与Rt 平均温度下的平均比热容，kJ/（kmol ℃）。
（1） 全回流操作在精馏全回流操作时，操作线在y －x 图上为对角线，如图8－3所示，根据塔顶、塔釜 的组成在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论塔板数。
图8－3 全回流时理论板数的确定（2） 部分回流操作部分回流操作时，如图8－4，图解法的主要步骤为：A. 根据物系和操作压力在y －x 图上作出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线；B. 在x 轴上定出x ＝x D 、x F 、x W 三点，依次通过这三点作垂线分别交对角线于点a 、f 、b ；C. 在y 轴上定出y C ＝x D /(R+1)的点c ，连接a 、c 作出精馏段操作线；D. 由进料热状况求出q 线的斜率q/（q-1），过点f 作出q 线交精馏段操作线于点d ；E. 连接点d 、b 作出提馏段操作线；F. 从点a 开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯，当梯级跨过点d 时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点b 为止；G. 所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数（包含再沸器），跨过点d 的那块板就是加料板，其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
苯-甲苯筛板精馏塔课程设计
河西学院Hｅxi Ｕniｖersiｔy化工原理课程设计题目: 苯-甲苯筛板式精馏塔设计学院：化学化工学院专业：化学工程与工艺学号:姓名:指导教师：2014年１２月6日目录化工原理课程设计任务书1．概述 (5)1.1序言 ....................................................................................................................... ５1.2再沸器ﻩ51.3冷凝器ﻩ52．方案的选择及流程说明ﻩ63.塔的工艺计算ﻩ63.1原料及塔顶塔底产品的摩尔分率ﻩ７3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7)3．3物料衡算ﻩ74．塔板数的确定 (7)4.1理论塔板数T N (7)4.2最小回流比及操作回流比ﻩ8４.３精馏塔的气、液相负荷ﻩ８4.4操作线方程 .............................................................................. 错误!未定义书签。
4．５图解法求理论塔板数 (9)4.6实际板层数ﻩ95.精馏塔的工艺条件及有关物性数据................................................. 错误!未定义书签。
5.1操作压力ﻩ95．２操作温度ﻩ１010５.３平军摩尔质量ﻩ5.4平均密度ﻩ１1５.5液体平均表面张力 ........................................................................................... 1２5.6液体平均黏度 ..................................................................................................... 1２13６.精馏塔的塔体工艺尺寸ﻩ6.1塔径 (13)6.2空塔气速 (13)6.3实际空塔气速 (14)6．４精馏塔有效高度ﻩ错误!未定义书签。
精馏工艺计算
F=D+W FxF=DxD+WxW 塔顶产品易挥发组分回收率η为： η= DxD/FxF 式中:F、D、W分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液的摩尔流 量(kmol/h), xF、xD、xW分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液组 成的摩尔分率
2. 确定最小回流比
一般是先求出最小回流比，然后根据
气流截面积固定，操作弹性小 a、舌型塔板 —
气相夹带严重，板效率降低 气流截面积可调，操作弹性大
b、浮动喷射塔板 — 存在漏夜和吹干现象，板效率降低
c、浮舌塔板 — 操作弹性大、压降低，特适用减压蒸馏
二.塔板上汽液两相的流动现象
气液接触状态
塔板上汽液两相的流动现象
塔板上汽液两相的流动现象
(ii)当塔顶为分凝器时, x0 xd K
先求出分凝器内与 xd 成相平衡的 x0,再由操作线方程以 x0 计算得出 y1，然后由相平衡方程由 y1 计算出 x1，如此交替地使用操作线方程和相 平衡关系逐板往下计算，直到规定的塔底组成为止，得到理论板数和加 料位置。
（3）加料板位置的确定
求出精馏段操作线和提馏段操作线的交点 xq 、yq ，并以 xq 为分
塔板类型 喷射型塔板：
板式塔
舌形塔板
浮舌塔板
无 溢 流 堰 ， 液 层 较 薄压，降 降 低 雾 沫 夹 带 少 ， 气 速 可高较， 生 产 能 力 增 大
喷射型
并 流 喷 射 ， 液 面 落 差 小
塔板
传 质 表 面 增 大 且 不 断新更， 传 质 效 果 提 高 板 效 率 并 不 是 很 高
塔板上汽液两相的流动现象
注意
通常希望在泡沫状态、喷射状态或两者的过渡状态下操作 液汽比较大时处于泡沫状态，较小时处于喷射状态 易挥发组分与难挥发组分的表面张力的相对大小对汽液 接触状态有影响
筛板塔精馏实验 化工原理实验讲义
实验一 筛板塔精馏实验一、实验目的了解筛板式精馏塔的结构，掌握其操作方法，观察气液两相接触状况的变化。
测定在全回流时精馏塔总板效率，分析气液接触状况对总板效率的影响。
二、实验装置1—原料液罐 2—进料泵 3—塔身 4—塔釜加热器 5—高位槽 6—转子流量计 7—冷凝器 8—回流比分配器 9—塔顶储液罐 10—冷却器 11—塔釜储液罐精馏装置流程示意图三、实验原理将双组分溶液加热，使其部分气化，则气相中的易挥发组分的浓度高于原物系的浓度。
对于沸点相近的双组分溶液，可以将液相再次部分气化，气相部分液化。
在板式塔内进行多级的上述过程，易挥发组分在气相中不断提浓，并在塔顶馏出；难挥发组分在液相中不断提浓，并在塔底采出，从而使两组分得到纯化。
精馏的必要条件是建立气-液两相的逆流接触（上升蒸气和回流液）。
总板效率E T 的测定：达到一定分离要求所理论板数和实际板数之比称为塔的总板效率 E T 。
即：T T P N E N1. 全回流操作时理论板数可通过逐板计算或利用汽液平衡数据通过图解法求出。
（1）逐板计算法求理论板数 根据芬斯克方程式min1lg 11lg W D D W mx x x x N α⎡⎤-⋅⎢⎥-⎣⎦=- （不包括再沸器） 式中：αm ——塔内平均相对挥发度，可取塔顶与塔釜间的几何平均值。
m α=（2）图解法求理论板数利用相平衡数据作出平衡线，根据测出的x D 、x W ，在对角线和平衡线间交替作梯级，即可求出全回流时的理论板数。
2. 部分回流操作时可通过图解法求出理论板数（参考化工原理教材）四、实验方法(一) 实验前准备、检查工作1. 将与阿贝折光仪配套的恒温水浴调整运行到所需的温度,并记下这个温度(例如30℃)。
检查擦镜头纸是否准备好。
2. 检查实验装置上的各个旋塞、阀门，均应处于关闭状态。
3. 配制一定浓度(质量浓度 20％左右)的乙醇-正丙醇混合液(总容量6000毫升左右),然后倒入原料液罐。
筛板精馏塔工艺流程
筛板精馏塔工艺流程
筛板精馏塔工艺流程是一种常用的化工工艺，用于分离液体混合物的组分。
下面，我将简要介绍一下筛板精馏塔的工艺流程。
筛板精馏塔是由筛板组成的塔体，塔顶装有物料进料口和冷凝器，塔底装有取出纯品的装置。
整个工艺流程可以分为进料、蒸汽化、塔体分离、冷凝和产品取出几个步骤。
首先，混合物从进料口进入塔顶。
在筛板精馏塔的塔顶，混合物会与高温的蒸汽接触，使得其中易汽化的组分开始蒸发。
蒸汽化的组分和蒸汽一起进入到塔体中。
随着混合物的向下流动，在筛板的作用下，液体组分和气体组分开始逐渐分离。
较重的组分会缓慢下降，并在不同的筛板上停留，形成液体层。
而较轻的组分则会向上升腾，穿过筛板，进一步向上分离。
在塔底的液体层逐渐增加后，可以通过塔底的取出纯品装置将纯品取出，可以继续作为下一个工艺步骤的原料。
同时，塔体中上升的气体会逐渐冷却，在筛板上凝结成液体，从而进一步分离出更纯净的组分。
这部分液体会向下流动，与已经分离出的液体层相结合，并继续向下。
最终，经过多个筛板的分离，塔底会产生相对较重的组分，而塔顶则会产生相对较轻的组分。
这些组分可以通过不同筛板的液体层和气体层的组合来实现。
在整个工艺流程中，塔内的温度和压力会根据不同组分的汽化温度和沸点来控制。
通过调整塔顶的蒸汽压力和冷凝器的工况，可以控制不同组分的纯度和产量。
筛板精馏塔工艺流程广泛应用于石油化工、化学工程和精细化工等行业，用于分离和提纯各种液体混合物。
凭借着其高效、精确和可调节的特点，筛板精馏塔成为了化工行业中不可或缺的分离工具。
化工原理课程设计精馏塔详细版
广西大学化学化工学院化工原理课程设计任务书专业：班级：姓名：学号：设计时间：设计题目：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）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℃的饱和蒸汽。
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．塔釜采用饱和水蒸汽加热（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）R。
min设计任务： 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．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的评价。
指导教师：时间1设计任务1.1 任务1.1.1 设计题目乙醇—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)R。
min1.1.3 设计任务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。
1.2 设计方案论证及确定1.2.1 生产时日设计要求塔日产40吨92.41%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小时，每天24小时连续正常工作。
化工原理课程设计—板式精馏塔的设计
板式精馏塔的设计1.1 概述塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。
板式塔内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，属逐级接触逆流操作过程。
填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（也有并流向下者）与液相接触进行质热传递，气液相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。
工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。
此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等。
工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等。
（一）泡罩塔泡罩塔是最早使用的板式塔，是Celler于1813年提出的，其主要构件是泡罩、升气管及降液管。
泡罩的种类很多，国内应用较多的是圆形泡罩。
泡罩塔的主要优点是：因升气管高出液层，不易发生漏液现象，操作弹性较大，液气比范围大，适用多种介质，操作稳定可靠，塔板不易堵塞，适于处理各种物料；但其结构复杂，造价高、安装维修不便，板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大，因雾沫夹带现象较严重，限制了起诉的提高。
现虽已为其他新型塔板代替，但鉴于其某些优点，仍有沿用。
（a b）图1 泡罩塔（二）浮阀塔浮阀塔广泛用于精馏、吸收和解吸等过程。
其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触。
浮阀可根据气体流量的大小而上下浮动，自行调节。
浮阀有盘式、条式等多种，国内多用盘式浮阀，此型又分为F－1型（V－1型）、V－4型、十字架型、和A型，其中F－1型浮阀结构较简单、节省材料，制造方便，性能良好，故在化工及炼油生产中普遍应用，已列入部颁标准（JB－1118－81）。
精馏塔物料计算
苯—甲苯混合液筛板精馏塔设计1 设计任务和条件（1）年处理含苯60%(质量分数，下同) 的苯-甲苯混合液50000吨（2）料液温度35℃（3）塔顶产品浓度98%（4）塔底釜液含甲苯98%（5）每年实际生产天数 330（一年中有一月检修）（6）精馏塔顶压强 4Kpa（表压）（7）冷水温度 30℃（8）饱和蒸汽压力 0.1Mpa（9）地址：江苏盐城2. 板式塔的设计2.1 工业生产对塔板的要求：①通过能力要大，即单位塔截面能处理的气液流量大。
②塔板效率要高。
③塔板压力降要低。
④操作弹性要大。
⑤结构简单，易于制造。
在这些要求中，对于要求产品纯度高的分离操作，首先应考虑高效率；对于处理量大的一般性分离（如原油蒸馏等），主要是考虑通过能力大。
2．2设计方案的确定2．2.1装置流程的确定精馏装置包括精馏塔，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不同，可分为连续精馏和间歇精馏两种流程。
在本次的设计中，是为分离苯—甲苯混合物。
对于二元混合物的分离，应该采用连续精馏流程。
2.2.2操作压力的选择蒸馏过程按操作压力不同，可分为常压蒸馏，减压蒸馏和加压蒸馏。
一般除热敏性物系外，凡通过常压分离要求，并能用江河水或循环水将馏出物冷凝下来的物系，都应采用常压精馏。
根据本次任务的生产要求，应采用常压精馏操作。
2.2．3进料热状况的选择蒸馏操作有五种进料热状况，它的不同将影响塔内各层塔板的汽、液相负荷。
工业上多采用接近泡点的液体进料和饱和液体进料，通常用釜残液预热原料。
所以这次采用的是泡点进料。
2.2.4加热方式的选择由于采用泡点进料，将原料液加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸汽采用全凝气冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。
2.2.5回流比的选择回流比是精馏操作的重要工艺条件，其选择的原则是使设备费用和操作费用之和最低。
苯—甲苯混合液是属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2.0倍。
收藏 !12种塔器工作原理与流程图,温故知新
收藏！12种塔器工作原理与流程图，温故知新塔设备是石油化工行业最显著的设备，在塔设备内可进行气液或液液两相间的充分接触，实施相间传质，因此在生产过程中常用塔设备进行精馏、吸收、解吸、气体的增湿及冷却等单元操作过程。
1.填料吸收塔填料吸收塔介绍：填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。
填料塔塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支撑板上。
填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。
液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。
气体从塔底送入，经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。
填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。
优点：生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等。
缺点：填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
2.板式精馏塔板式精馏塔板式精馏塔内部流动情况板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。
原理：液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。
溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。
气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。
在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。
在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。
3.气体冷却塔气体冷却塔冷却塔作用：工业生产过程中产生的废热，一般要用冷却水来带走。
冷却塔的作用就是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。
连续筛板塔乙醇-水精馏工艺流程和主体设备设计 精品
前言乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是重要的一种原料。
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，可采用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差较大。
精馏是传质分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，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，必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。
可见，单有精馏塔主体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，才能实现整个精馏操作。
塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中都得到了广泛的应用，因此我们进行板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。
目录前言 (1)摘要 (6)ABSTRACT (6)第一章设计概述 (7)1.1 塔设备在化工生产中的作用与地位 (7)1.2塔设备的分类 (7)1.3板式塔 (7)1.3.1泡罩塔 (8)1.3.2筛板塔 (8)1.3.3浮阀塔 (8)第二章设计方案的确定及流程说明 (10)2.1塔型选择 (10)2.2加热方式 (10)2.3选择适宜回流比 (10)2.4回流方式 (10)2.5操作流程 (10)第三章塔的工艺计算 (12)3.1塔的物料衡算 (12)3.1.1查阅文献 (12)3.1.2料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (12)R及操作回流比R (12)3.1.3最小回流比min3.1.4平均摩尔质量 (13)3.1.5物料衡算 (14)3.2塔板数的确定 (14)3.2.1用图解法求理论板 (14)3.2.2全塔效率的估算 (15)3.2.3实际塔板数 (16)第四章塔的工艺条件及物性数据计算 (17)4.1操作压强的计算P M (17)4.2操作温度计算 (17)4.3平均摩尔质量计算 (17)4.4平均密度计算 (18)4.4.1液相 (18)4.4.2．气相 (19)4.5表面张力 (19)4.6平均流量计算 (20)4.6.1精馏段平均流量计算 (20)4.6.2提馏段平均流量计算 (20)第五章板式塔的主要工艺尺寸计算 (21)5.1塔经的计算 (21)5.1.1精馏段塔经的计算： (21)5.1.2提馏段塔经的计算： (22)5.2.溢流装置的计算 (22)5.2.1提馏段溢流装置的计算： (22)5.2.2精馏段： (23)5.3塔板布置 (24)5.4.筛孔数N与开孔率 (25)第六章筛板的流体力学验算 (26)6.1气体通过筛板压降相当的液柱高度h (26)p6.1.1干板压降相当的液柱高度h (26)c6.1.2气流穿过板上液层压降相当的液柱高度h (26)l6.1.3克服液体表面张力压降相当的液柱高度 (27)6.2液泛验算 (28)6.2.1精馏段液泛验算 (28)6.2.2提馏段液泛验算 (28)6.3雾沫夹带量的验算 (29)6.3.1精馏段雾沫夹带量e的验算 (29)v6.3.2提馏段雾沫夹带量e的验算 (29)v6.4漏液的验算 (29)6.4.1精馏段漏液的验算 (29)6.4.2提馏段漏液的验算 (30)第七章塔板负荷性能图 (31)7.1提馏段塔板负荷性能图 (31)7.1.1液相负荷上限线 (31)7.1.2液相负荷下限线 (31)7.1.3雾沫夹带线 (31)7.1.4液泛线 (32)7.1.5 漏液线（气相负荷下限线） (34)7.2精馏段塔板负荷性能图 (35)7.2.1液相负荷上限线 (35)7.2.2液相负荷下限线 (35)7.2.3 雾沫夹带线 (35)7.2.4液泛线 (36)7.2.5漏液线（气相负荷下限线） (37)第八章板式塔主体高度的设计 (39)8.1塔体的主要尺寸 (39)8.1.1塔顶空间高度H (39)DH (39)8.1.2塔板间距TH (39)8.1.3开有人孔的板间距'T8.1.4进料板空间高度H (39)F8.1.5塔底空间高度H (40)B8.1.6塔体总高度 (40)第九章主要接管尺寸计算 (41)9.1进料管 (41)9.2回流管 (41)9.3釜液出口管 (42)9.4塔顶蒸汽管 (42)9.5塔釜蒸汽管 (42)第十章辅助设备设计定型 (44)10.1数据与说明 (44)10.2预热器计算 (44)10.3全凝器计算 (45)10.4冷却器计算 (46)总结 (48)致谢 (49)参考文献 (49)附录一设计所需技术参数 (49)附录二乙醇—水系统T—X—Y数据 (51)附录三筛板图 (52)附录四带控制点的工艺流程图 (53)摘要设计一座连续筛板塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对乙醇-水精馏工艺流程和主体设备设计。
筛板精馏塔操作
一、实验目的
1．了解连续精馏装置的基本流程及 操作方法。 2．学习精馏塔全塔效率的测定方法 及掌握液体比重天平的使用方法。 3．理解回流比、蒸汽速度等对精馏 塔性能的影响。
二、实验原理
通过加热，从塔底形成的上 升蒸气流和从塔顶冷凝的下降液 体流（回流），在塔板液层上进 行气液两相的热交换和质交换， 依据组分的挥发度不同，轻组分 随蒸气流向上，重组分随液体流 向下，从而完成液体混合物的分 离目的。
塔板负荷性能图
影响板式塔操作状况和分离效果的 主要因素为物料性质、塔板结构及气液 负荷。对一定的塔板结构，处理固定的 物系时，其操作状况只随气液负荷改变。 要维持塔板正常操作，必须将塔内的气 液负荷限制在一定范围内波动。通常在 直角坐标系中，以气相负荷VS对液相负 荷LS标绘各种极限条件下的V--L关系曲 线，从而得到塔板的适宜气、液流量范 围图形，该图形称为塔板的负荷性能图。
• 左图诸线所包围的区域， 1 便是塔的适宜操作范围。 2 • 操作时的气相流量VS与 液相流量LS在负荷性能 5 图上的坐标点称为操作 点，其对应线称为操作 3 线，其中操作点应位于 操作区内的适中位置。 4 • 操作线与负荷性能图上 曲线的两个交点分别表 示塔的上下操作极限， 塔板负荷性能图 两极限气体流量之比称 为塔板的操作弹性。
加热方式： 1、间接加热 2、直接加热
原理
如何评价塔设备性能
评价塔设备性能的主要指标 为：生产能力；塔板效率；操作 弹性；塔板压强降。这些指标和 塔板结构及塔内气、液两相流体 的流动状况密切相关。
操作
塔板效率
1、全塔效率 2、单板效率 3、点效率
全塔效率E的确定
精馏塔的全塔效率E，是指 达到指定分离效果所需理论塔 板数NT 与实际塔板数NP 的比值 （理论塔板数皆不包括蒸馏 釜）。
蒸馏流程图
连续精馏装置系统主要有以下几部分组成：
1、精馏塔：分为精馏段和提馏段，精馏段的作用是精制汽相中易挥发组分；提
馏段的作用是提浓液相中难挥发组分。
2、全凝器：其作用是将塔顶蒸汽全部冷凝为液体。
3、贮槽：贮存从全凝器流出的液体。
4、冷却器；用冷却水冷却塔顶产品。
5、回流液泵：将贮槽的一部分液体打回塔顶，作为回流液，提供塔内各板上所
必需的液流，建立各塔板上的正常浓度分布、维持全塔正常操作。
6、再沸器（蒸馏釜）：其作用是加热塔底液体，产生上升蒸汽，保证塔内各板处
于沸腾状态，与下降的液体逆流接触进行物质传递。
7、原料预热器：其作用是加热原料，冷却塔底产品。
浙大化工原理实验筛板塔精馏操作及效率测定
课程名称：过程工程原理实验（乙）指导老师：金伟光成绩：__________________实验名称：筛板塔精馏操作及效率测实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得筛板塔精馏操作及效率测定1实验目的1.1 了解板式塔的结构和流程，并掌握其操作方法；1.2 测定筛板塔在全回流和部分回流时的全塔效率。
2 实验装置2.1 精馏塔装置由塔釜、塔体、全凝器、加料系统、回流系统、贮槽（原料、产品、釜液）以及测量、控制仪表等组成。
装置流程如图1所示。
2.2 装置规格介绍：筛板精馏塔内径68mm，共7块塔板，其中精馏段5块，提馏段2块；精馏段塔板间距150mm，提馏段塔板间距180mm；筛孔孔径1.5m，正三角形排列，孔间距4.5mm，开孔数104个。
装置采用电加热，塔釜内有3支额定功率为3kW的螺旋管加热器。
3 实验原理3.1在板式精馏塔中，偏离平衡的汽液两相在塔板上进行传质、传热，当离开该板的汽、液两相组成平衡、温度相同时，则此板称为理论板。
实际操作中，由于塔板上的汽、液两相接触时间有限及相间返混等因素影响，使汽、液两相尚未达到平衡即离开塔板。
即一块实际塔板的分离效果达不到一块理论板的作用，因此精馏塔所需的实际板数比理论板数多。
3.2 全回流操作时的全塔效率ET的测定全塔效率（总板效率）E T×100%（1）E T=N T−1N P式中：N T—为完成一定分离任务所需的理论板数，包括蒸馏釜；N P—为完成一定分离任务所需的实际板数，本装置N P=7块。
在全回流操作中，操作线在x-y图上为对角线。
根据实验中所测定的塔顶组成x D、塔底组成x W（均为摩尔百分数）在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论板数N T。
图1.实验装置图3.3 部分回流时全塔效率E T’的测定3.3.1 精馏段操作线方程为：y n+1=RR+1x n+x DR+1（2）式中：R—回流比；x D—塔顶产品的组成，摩尔百分数。
精馏 板式塔PPT课件
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（I）斜孔塔板
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（II）网孔塔板
（III）垂直筛板
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（IV）多降液管塔板
（V）林德筛板
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（VI）无溢流栅板和筛板
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塔 板 流 型
（a
（b）双流型 c）四程流型
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塔 板 流 型
（d
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致液泛。
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漏液线，由不同液体 流量的漏液点组成，
由u漏液确定。
操作弹性：一定液汽(L/V)比下，上、下操作极限 的气体流量之比。
操作弹性大，意味着塔的可操控性能好，生产能力大。 图中A、B、 C三线L/V依 次增加，生产 能力由其上限 控制。
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塔板型式
2 ① ② ③
（5）液泛 随汽、液流量的增加，降液管的液面也抬升，
当降液管液面升至上层塔板的溢流堰上缘时，液体 下落产生障碍，严重时液体充满全塔，并随气体从 塔顶溢出，这种现象称为液泛。 液泛判断：气体流量不变，而板压降持续增长。
（6）板上液体返混
板上液体返混的存在，将影响传质推动力的梯 度分布。
（7）板上液面落差
汽液两相在各种流动
条件的上下限组合
液量下图限。
线，液量 小于该下 限，板上 液体流动 严重不均 匀，导致 塔板效率 急剧下降。
塔板正常操作区
过量液沫夹带线，它 是以液沫夹带量为
0.1kg(液)/kg(干气体) 为依据确定的。
液泛线，此线的位 置根据液泛的条件
确定。
液量上限线， 液量超过此 上限，产生 气泡夹带， 严重时将导