固态基质乙醇连续蒸馏设备的设计计算
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。
乙醇-水连续精馏装置的工艺设计
年产4500吨填料塔乙醇连续精馏塔班级：制药工程0901参与人员：贾红茹、田婧、朱璐莹、杨烽、张彦冰、赵璐菁、陈雯雯、马杰伟、吴涛、曹昱指导教师：***时间：2012.5.30至2012.6.15目录1.概述 (2)1.1设计目的 (2)1.2设计任务 (2)1.3生产流程简介 (2)2.工艺计算 (4)2.1全塔物料衡算： (5)2.2组分的y-x相平衡图: (5)2.3确定最小回流比Rmin以及实际的R: (5)N： (5)2.4确定理论板数T2.5摩尔流率的计算 (6)2.6热量衡算 (6)2.7填料的选择： (8)2.8塔径的确定： (9)2.9校核： (11)2.10填料层高度 (13)3. 辅助设备的设计 (14)3.1填料塔的附属元件设计 (14)3.2塔附属高度 (15)3.3管道设计（GB/T8163—1999） (16)3.4贮罐选择 (19)3.5换热器选型 (20)3.6泵的选择 (24)4.数据汇总表 (26)5.认识与体会 (27)摘要：乙醇是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。
近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势。
本文主要介绍了年产4500吨乙醇的生产工艺，通常设置乙醇回流装置，将使用过的和未反应的乙醇予以提纯回收，根据医药工业生产特点和工厂试验经验，设计乙醇连续精馏装置，得乙醇产品。
本文主要承担填料塔的设计，根据物料性质采用填料精馏塔。
并通过物料衡算和热量衡算，进行设备选型及塔体工艺尺寸的计算，设计出符合要求的填料精馏塔。
关键字：乙醇；填料塔；精馏塔1.概述1.1设计目的培养学生运用化工原理课程及有关知识进行化工工艺设计的能力，且在培养学生设计能力的同时，建立正确的设计思路和设计方法。
1.2设计任务1．年产量：D=4500吨2．加热蒸汽压：4atg3．冷却器进口温度：20℃4．冷却器出口温度：35℃5．原料液浓度：30%（质量浓度）6．产品浓度：92%（质量浓度）7．塔釜中乙醇含量：1%（质量浓度）8．工作时间：330天/年9．操作条件：以设定压力的饱和蒸汽在塔釜间接加热，塔顶采用冷凝冷却器，以水作为冷凝剂，冷却器水的进口温度与冷凝器水的出口温度为设定值。
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。
化工原理水-乙醇连续精馏塔设计
【设计计算】（一）设计方案的确定本设计任务为分离乙醇和水的混合物。
对于二元混合物的分离，应采用常压下的连续精馏装置。
本设计采用泡点进料，将原料液经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器后送入储罐。
该物系属不易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.6倍，塔釜采用直接加热蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
（二）工艺计算1、物料衡算：原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数如下。
M A =46kg/kmol （乙醇） M B =18kg/kmol （水）x F =18/60.046/40.046/40.0+=0.21x D =18/08.046/92.046/92.0+=0.82又M F =M A ×x F +（1-x F ）×M B=46×0.21+(1-0.21)×18=23.88 M D =0.82×46+(1-0.82)×18=40.96 ∴ q n.D =18)82.01(4682.0)24330/(1078.1⨯-+⨯⨯⨯=55.48kmol/hη=F D x q x q F n D n ⨯⨯..=21.0.82.048.55⨯⨯F qn =0.99∴ q n.F =218.82kmol/hq n.D /q n.F =（x F -x W ）/(x D -x W )即 55.48/218.82=wwx x --82.021.0∴ x w =0.00295q n.F ×x F =q n.D +q n.w ×x w218.82×0.21=55.48×0.82+q n.w ×0.00295 ∴ q n.w =155.46kmol2、R min 的确定0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.850.900.951.000.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.850.900.951.00yx24610246810图1乙醇—水体系为非理想体系，其平衡曲线有下凹部分，当操作线与q 线的交点尚未落在平衡线上之前，操作线已与平衡线相切，如图1。
乙醇水连续精馏塔设计
课程设计说明书武汉工程大学化工与制药学院课程设计说明书课题名称乙醇-水溶液连续精馏塔设计专业班级精细化工3班学生姓名指导教师课题工作时间2015.12.14——2015.12.28 武汉工程大学化工与制药学院化工原理课程设计任务书一、课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔设计二、课程设计的内容1．设计方案的确定2．带控制点的工艺流程图的确定3．操作条件的选择（包括操作压强、进料状态、回流比等）4．塔的工艺计算（1）全塔物料衡算（2）最佳回流比的确定（3）理论板及实际板的确定（4）塔径的计算（5）降液管及溢流堰尺寸的确定（6）浮阀数及排列方式（筛板孔径及排列方式）的确定（7）塔板流动性能的校核（8）塔板负荷性能图的绘制（9）塔板设计结果汇总表5．辅助设备工艺计算（1）换热器的面积计算及选型（2）各种接管管径的计算及选型（3）泵的扬程计算及选型6．塔设备的结构设计：（包括塔盘、裙座、进出口料管）三、课程设计的要求1、撰写课程设计说明书一份2、工艺流程图一张3、主体设备详细条件图一张四、课程设计所需的主要技术参数原料：乙醇-水溶液原料温度： 30℃处理量： 1.5万吨/年，原料组成（乙醇的质量分数）：45%，产品要求：塔顶产品中乙醇的质量分数：92%,塔顶产品中乙醇的回收率：99%生产时间： 300天（7200h）冷却水进口温度：30℃加热介质： 0.6MPa(表压)饱和水蒸汽五、课程设计的进度安排1、查找资料，初步确定设计方案及设计内容，1-2天2、根据设计要求进行设计，确定设计说明书初稿，2-3天3、撰写设计说明书，总装图，答辩，4-5天六、课程设计考核方式与评分方法指导教师根据学生的平时表现、设计说明书、绘图质量及答辩情况评定成绩，采用百分制。
其中：平时表现20%设计说明书40%绘图质量20%答辩20%指导教师：课程负责人：2015年 12月10日目录摘要 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -ABSTRACT ----------------------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -第一章前言----------------------------------------------------------------------------------------------------- - 6 -第二章设计方案简介 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 7 -2.1操作条件的确定 ---------------------------------------------------------------------------------------- -7-2.1.1装置流程的确定----------------------------------------------------------------------------------- - 7 -2.1.2操作压力 -------------------------------------------------------------------------------------------- - 7 -2.1.3进料状态 -------------------------------------------------------------------------------------------- - 8 -2.1.4加热方式 -------------------------------------------------------------------------------------------- - 8 -2.1.5冷却剂与出口温度 ------------------------------------------------------------------------------- - 8 -2.1.6回流比的选择-------------------------------------------------------------------------------------- - 8 -2.1.7热能的利用----------------------------------------------------------------------------------------- - 9 - 2.2确定设计方案的原则---------------------------------------------------------------------------------- -9- 第三章精馏塔的工艺计算-------------------------------------------------------------------------------- - 10 -3.1精馏塔的物料衡算----------------------------------------------------------------------------------- -10- 3.2塔板数的确定 ----------------------------------------------------------------------------------------- -11-3.2.1相对挥发度--------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.2.2最小回流比及操作回流比计算-------------------------------------------------------------- - 12 -3.2.3图解法求理论塔板数 -------------------------------------------------------------------------- - 15 - 3.3精馏塔有关物性数据的计算--------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
化工原理课程设计---乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计
前言转眼之间，我们已经结束了大三的学习。
在这三年的学习当中，我们系统的学习了化工原理，物理化学，无机化学，有机化学，分析化学，化工设备与机械基础，机械制图，化工热力学等方面的知识，初步掌握了化学生产与化学设备之间的相互关系。
在李志礼老师的指导下，我们开始了化工原理课程设计。
实践是检验真理的唯一标准，学习了那么多的理论知识以后，终于有机会在现实过程中运用自己学习到的知识。
在这次设计过程中，我们得到了老师学长学姐们很多的帮助，在此对他们表示衷心的感谢，由于我们所知识的有限和能力的不足，在设计过程中难免会遇到设计不合理，考虑不周全的地方，希望老师给予理解与指导，我们会更加努力，争取做得更好。
设计者： 2011.7.6目录第一章设计题目与要求1.1 设计题目…………………………………………………………………………1.2 任务要求与数据……………………………………………………………第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1 塔板数的确定2.2 塔径的确定第一章设计题目与要求1.1设计题目：乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计1.2任务要求与数据：1、设计一连续精馏塔分离乙醇和水，具体工艺参数如下：（1）原料乙醇含量：质量分率40%（2）年产量：30000t（3）摩尔分率：x D=0.82；x W=0.022、工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝，泡点进料，泡点回流，R=（1.2~2）R min。
3、设备形式筛板塔。
4、设计工作日每年330天，每天24小时连续运行。
第二章 筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1 塔板数的确定2.1.1全塔物料衡算原料液中：设 乙醇（A ）; 水（B ） 查附表得: M A =46.07 M B =18.02由已知条件可知：x F =0.4 x D =0.82 x W =0.02 年产量：30000t 每年330天，每天24小时连续运行h /34kmol .92)02.18*18.007.46*82.0(*24*33030000000=+=D由 F = D + Wx F *F=xD*D+x W *W得 F=194.4（kmol/h ），W=102.6（kmol/h ），由t-x(y)图用内插法可知: 塔顶温度t D = 78.3℃，塔底温度t w = 95.3℃平均温度℃8.8623.953.78=+=t进料温度：=f t 80.7℃相对挥发度的确定当t=95.5℃时：1(1)0.17(10.019)(1)(10.17)0.019BAABy xy xy xy xα-⨯-===--⨯=10.58当t=89.0℃时：2(1)0.3891(10.0721)8.20(1)(10.3891)0.0721A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=86.7℃时：3(1)0.4375(10.0966)7.27(1)(10.4375)0.0966A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=85.3℃时：4(1)0.4704(10.1238) 6.29(1)(10.4704)0.1238A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=84.1℃时：5(1)0.5058(10.1661)(1)(10.5058)0.1661BAABy xy xy xy xα-⨯-===--⨯=5.20当t=82.7℃时：6(1)0.5445(10.2337) 3.92(1)(10.5445)0.2337A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=82.3℃时：7(1)0.558(10.2608) 3.58(1)(10.558)0.2608A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=81.5℃时：8(1)0.5826(10.3273) 2.87(1)(10.5826)0.3273A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=80.7℃时：9(1)0.6122(10.3965)(1)(10.6122)0.3965BAABy xy xy xy xα-⨯-===--⨯=2.40当t=79.8℃时：10(1)0.6564(10.5079) 1.85(1)(10.6564)0.5079A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=79.7℃时：11(1)0.6599(10.5198) 1.79(1)(10.6599)0.5198A BB Ay x y xy x y xα-⨯-====--⨯当t=79.3℃时：12(1)0.6841(10.5732) 1.61(1)(10.6841)0.5732A BB Ay x y x y x y x α-⨯-====--⨯当t=78.74℃时：13(1)0.7385(10.6763) 1.35(1)(10.7385)0.6763A BB Ay x y x y x y x α-⨯-====--⨯当t=78.41℃时：14(1)0.7815(10.7472)(1)(10.7815)0.7472BAABy x y xy xy xα-⨯-===--⨯=1.21平均相对挥发度n n αααα...21==29.321.135.1...20.858.1014=⨯⨯⨯⨯泡点进料，泡点回流4.0x x 1q q ==∴=FxD=0.82α=3.29∴0.69x 11x *y qq q =+=）—（αα 46.0min =--=qq q D x y y x R回流比系数我们取折中值1.6R=1.6Rmin=0.73根据理论板数的捷算法有m i n ()(1)R R R -+=0.156由吉利兰关联图54.4lg )]x x -1)(x -1x[(lg ww D D min==αN→得5.01min=+-NNN →N=10块操作方程的确定精馏段：V =(R+1)D =(0.73+1)⨯92.34=159.25（kmol/h ），L =RD =0.73×92.34 =67.41（kmol/h ），提馏段：V =V –(1-q)F =159.75kmol/h ），-L =L ＋qF = 67.41+ 1×194.4=261.8（kmol/h ）， 则精馏段操作线方程： 111+++=+R x x R Ry D n n =0.422x n ＋0.474 提馏段操作线方程：y n+1 = 0128.0-639x .1x x n n =-+VF D X V L FD全塔效率塔顶温度t D = 78.3℃， 塔底温度t w = 95.3℃ ， 进料温度：=f t 80.7℃平均温度℃8.8623.953.78=+=t[8]由表用内差法求86.8℃ 下的粘度：μA= 0.449mpas ，μB =0.332mpas①则平均粘度μL = x F μA ＋（1－x F ）μB=0.4*0.449+（1-0.4）*0.332=0.379mpasαμL =3.29*0.379=1.246②求全塔效率E T由αμL =1.246，由《化学化工物性数据手册》164页图10-20查得464.0)246.1(*49.0)*(49.0245.0245.0===--L T E μα ③求实际板数由TTE N N =得N=21.5≈22块 2.2精馏段物料衡算物料组成：塔顶温度t D = 78.3℃， 塔底温度t w = 95.3℃ ， 进料温度：=f t 80.7℃平均温度℃8.8623.953.78=+=t查表2-1 得(1)塔顶 y 1= X D = 0.82 α= 3.29 nnn y y )1(x --=αα x 1=0.58(2)进料 x f =0.3965 y f =0.6122平均分子量 m M（1）塔顶：MVDm=0.82⨯46.07+(1-0.82)⨯18.02=41.54（mol g /）MLDm=0.58⨯46.07+(1-058)⨯18.02=34.29（mol g /）(3)(2)进料: MVFm=0.6122⨯46.07+(1-0.6122)⨯18.02=35.19（mol g /）MLFm=0.3965⨯46.07+(1-0.3965)⨯18.02=29.14（mol g /）平均分子量MVm =2VFmVDm M M +=38.37（mol g /）MLm =2LFMLDM M M +=31.72（mol g /）平均密度m ρ 由书]3[：1/LM ρ=a A /LA ρ+a B /LB ρ 塔顶：在78.3℃下：LA ρ=744.5(3/m kg ) LB ρ=972.96(3/m kg )LMDρ1=0.82/744.5+0.18/972.96 则LMD ρ=777.36(3/m kg )进料:在进料温度80.7℃下：LA ρ=741.5 (3/m kg ) LB ρ=971.4(3/m kg )a A =627.002.18)3965.01(07.46*3965.007.46*3965.0=-+LMFρ1=4.971)627.01(5.741627.0-+ 则LMF ρ=813.01(3/m kg ) 即精馏段的平均液相密LM ρ=(777.36+813.01)/2=795.18(3/m kg ) 平均气相密度VM ρ=RT PM VM =30.1)8.8615.273(*314.837.38*325.101=+(3/m kg ) 液体表面张力m σ(1) 塔顶: 查图表求得在78.3℃下：（物化手册）9.17=A σm mN / 89.62=B σm mN /(mN/m)00.2689.62*18.09.17*82.0=+=MD σ(m mN /)(2) 进料: 在80.7℃下：m mN / m mN A /86.17=σ m mN B /47.62=σm mN MF /78.4447.62*)3965.01(86.17*3965.0=-+=σ (m mN /)则 m σ=(MD σ+MF σ)/2=(26.00+44.78)/2=35.39(m mN /)气液负荷的计算由已知条件V =159.75h kmol / L =67.41h kmol / 得S V =VMVMvm ρ3600=31.130.1*360037.38*75.159= (s m /3) S L =LM LM LM ρ3600=00075.018.795*360072.31*41.67= (s m /3)塔径D 的计算两相流动参数计算如下LV F =VsLs∴LV F =0142.030.118.79531.100075.0=参考化工原理下表10-1(p129)，我们取板间距 H T =0.45m m 6.00=L h H T -m 39.0=L h参考化工原理下图10-42筛板的泛点关联得：C 20f =0.081f C =2.02020⎪⎭⎫⎝⎛σf C =091.0)2035.39(081.02.0= u =f 5.02.02020⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛VVL f C ρρρσ=s m /25.2)30.130.118.795(*091.05.0=- 本物系不易起泡,取泛点百分率为85%，可求出设计气速n u '=0.85⨯2.25=1.91s m /)m u V D S 934.091.1*14.331.1*44===π 根据塔设备系列化规格，将D '圆整到D=1m 作为初选塔径，因此重新校核流速us m D V u s n /668.11*31.1*4422===ππ 实际泛点百分率为%3.74250.2668.1==f n u u222785.01785.04m D A T =⨯==π塔板详细设计由于S L =0.000753m /s ，D=1m ，所以2.7（m3/h ）<45(m3/h).根据《化工原理（下）》表10-2选择单溢流,弓形降液管，不设进口堰。
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
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：天津地区●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 (3)1.塔的物料计算 (3)1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 (3)1.2 平均摩尔质量 (3)1.3 物料衡算 (3)2.塔板数的确定 (4)2.1 理论塔板数的求取 (4)2.2 全塔效率 (6)2.3 实际塔板数 (6)3.塔点工艺条件及物性数据计算 (6)3.1 操作压强 (6)3.2 温度 (6)3.3 平均摩尔质量 (7)3.4 平均密度 (7)3.5 液体表面力 (9)3.6 液体黏度 (9)4.精馏段气液负荷计算 (10)5.塔和塔板主要工艺尺寸计算 (11)5.1 塔径 (11)5.2 溢流装置 (12)5.3 塔板布置 (15)5.4 筛孔数与开孔率 (15)5.5 塔的有效高度（精馏段） (16)5.6 塔高计算 (16)6.筛板的流体力学验算 (16)6.1 气体通过筛板压强降相当的液柱高度 (16)6.2 雾沫夹带量的验算 (18)6.3 漏液的验算 (18)6.4 液泛验算 (18)7.塔板负荷性能图 (19)7.1 雾沫夹带线（1） (19)7.2 液泛线（2） (20)7.3 液相负荷上限线（3） (21)7.4 漏液线（气相负荷下限线）（4） (21)7.5 液相负荷下限线（5） (22)8.筛板塔的工艺设计计算结果总表 (23)9.精馏塔的附属设备及接管尺寸 (24)三、设计小结 (25)四、主要参考文献 (25)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---水连续精馏塔的设计化工原理设计
化工原理课程设计说明书设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计设计人员：所在班级：2010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。
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。
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：天津地区●塔顶为全凝器，中间泡点进料，筛板式连续精馏设计内容：（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目录一、精馏流程的确定 (3)二、课程设计报告内容 (3)1.塔的物料计算 (3)1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 (3)1.2 平均摩尔质量 (3)1.3 物料衡算 (3)2.塔板数的确定 (4)2.1 理论塔板数的求取 (4)2.2 全塔效率 (6)2.3 实际塔板数 (6)3.塔点工艺条件及物性数据计算 (6)3.1 操作压强 (6)3.2 温度 (6)3.3 平均摩尔质量 (7)3.4 平均密度 (7)3.5 液体表面张力 (9)3.6 液体黏度 (9)4.精馏段气液负荷计算 (10)5.塔和塔板主要工艺尺寸计算 (11)5.1 塔径 (11)5.2 溢流装置 (12)5.3 塔板布置 (15)5.4 筛孔数与开孔率 (15)5.5 塔的有效高度（精馏段） (16)5.6 塔高计算 (16)6.筛板的流体力学验算 (16)6.1 气体通过筛板压强降相当的液柱高度 (16)6.2 雾沫夹带量的验算 (18)6.3 漏液的验算 (18)6.4 液泛验算 (18)7.塔板负荷性能图 (19)7.1 雾沫夹带线（1） (19)7.2 液泛线（2） (20)7.3 液相负荷上限线（3） (21)7.4 漏液线（气相负荷下限线）（4） (21)7.5 液相负荷下限线（5） (22)8.筛板塔的工艺设计计算结果总表 (23)9.精馏塔的附属设备及接管尺寸 (24)三、设计小结 (25)四、主要参考文献 (25)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—水混合溶液连续精馏塔项目设计方案
乙醇—水混合溶液连续精馏塔项目设计方案第一章设计方案的确定1.1 概述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的应用。
精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同。
使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计任务为分离乙醇一水混合物，由于对物料没有特殊的要求，可以在常压下操作。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
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人精馏塔。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
塔底设置再沸器采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
其中由于蒸馏过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝，热效率比较低，但塔顶冷凝器放出的热量很多，但其能量品位较低，不能直接用于塔釜的热源，在本次设计中设计把其热量作为低温热源产生低压蒸汽作为原料预热器的热源之一，充分利用了能量。
1.2 基本原理在化工、轻工、石油等生产过程中，混合物的分离是生产过程中的重要过程。
原料和中间产品有许多是由几个组分液相组成的均相混合物，为了对某些组分进行提纯或回收其中的有用组分以达到生产的目的，通常需要对混合物进行分离，蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，它通过加热造成气、液两相物系，利用物系的各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。
当混合物中各组分的挥发度相差不大，而又有较高的分离要求时，宜采用精馏。
由于乙醇比水在同样的条件下更容易挥发，所以本设计采用精馏，其中乙醇为易挥发组分，水为难挥发组分。
1.3 确定设计方案原则总的原则是尽可能多地采用先进的技术，使生产达到技术先进、经济合理的要求，符合优质、高产、安全、低能耗的原则，具体考虑以下几点：(1) 满足工艺和操作的要求所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳定的产品。
乙醇—水连续精馏系统设计
分子间消去制乙醚
C2H5OH+HOC2H5==C2H5OC2H5+H2O (140℃浓硫酸）
（3）乙醇的用途：
乙醇是使用最广泛的一种醇。
因其性质比较活泼，是有机合成的重要原料，如用乙醇制乙醚、乙醛、乙酸等；因它具有广泛的溶解性，是重要的有机溶剂，用于溶解树脂、制作涂料等；因其在空气中燃烧充分，可避免污染，而且燃烧热值较大。可用作内燃机和实验室的燃料；因75%的酒精能立即使蛋白质变性(凝固)，在医药上常用作消毒剂和防腐剂；乙醇还广泛用作饮料和食品添加剂，但必须注意：不能超量饮用，以免引起酒精中毒，青少年尤其不宜饮用含酒精的饮料；工业酒精中含有毒性的甲醇，决不能饮用。
三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。
四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。
五：结构简单，造价低，安装检修方便。
六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。
气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－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。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。
酒精连续蒸馏板式塔的设计
第第一一部部分分：：设设计计任任务务书书设计任务及要求原料：乙醇~水溶液，年产量48000吨乙醇含量：50%(质量分数)，原料液温度：35℃ 设计要求：塔顶的乙醇含量不小于93%(质量分数) 塔底的乙醇含量不大于0.5%(质量分数)第第二二部部分分：：工工艺艺流流程程图图 (见附图1)流程概要：乙醇－水混合原料经预热器加热到泡点后，送进精馏塔，塔顶上升的蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分采用回流，其余为塔顶产物，塔釜采用间接蒸汽加热供热，塔底产物冷却后送人贮槽。
第第三三部部分分：：设设计计方方案案的的确确定定及及说说明明一． 设计方案的确定1．塔板类型：选用F1型重浮阀塔.浮阀塔兼有泡罩塔和筛板塔的优点，而且操作弹性大，操作灵活，板间压降小，液面落差小, 浮阀的运动具有去污作用，不容易积垢堵塞，操作周期长，结构简单，容易安装，操作费用较小，其制造费用仅为泡罩塔的60%～80%；又由于F1型浮阀塔结构简单，制造方便，节省材料，性能良好；另外轻阀压降虽小，但操作稳定性差，低气速时易漏液。
综上所述，选择F1型重阀浮阀塔。
2．操作压力：常压精馏对于乙醇－水体系，在常压下已经是液态，且乙醇－水不是热敏性材料，在常压下也可成功分离，所以选用常压精馏。
因为高压或者真空操作会引起操作上的其他问题以及设备费用的增加，尤其是真空操作不仅需要增加真空设备的投资和操作费用，而且由于真空下气体体积增大，需要的塔径增加，因此塔设备费用增加。
综上所述，选择常压操作。
3．进料状态：泡点进料进料状态有五种，如果选择泡点进料，即q=1时，操作比较容易控制，且不受季节气温的影响，此外，泡点进料时精馏段和提馏段的塔径相同，设计和制造时比较方便。
4．加热方式：间接蒸汽加热蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热，设置再沸器。
直接蒸汽加热只能用于塔底产物基本是水，由于蒸汽的不断通入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下，塔底残液中易挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍有增加，成本增加，故采用间接加热。
乙醇—水连续精馏设计说明书
设计说明书设计类别系（部）班级名称课题名称学生姓名指导老师2012年月日设计任务书系(部) 班级学生姓名指导老师（签字）年月日系主任（鉴章）年月日摘要精馏塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对乙醇-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。
通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
关键词：板式塔，精馏段，提馏段，乙醇，水AbstractThe sieve tray tower is one kind of main gas-liquid mass transfer equipment in Chemical production. This design for ethanol - water distillation analysis of the problem, selection, calculation, accounting, graphics, etc, is a more complete distillation design process. Through the calculation of sieve tray tower, we can get various designs of sieve tray tower, such as tower process, production operating conditions andphysical parameters is reasonable to ensure the smooth progress of distillation process and to improve efficiency as much as possible.Keywords: sieve tray tower，rectifying section, stripping section, ethanol, water目录1 概述 - 1 -1.1乙醇—水物系 - 1 -1.1.1乙醇性质及用途 - 1 -1.1.2乙醇—水混合物系特点 - 1 -1.2精馏 - 1 -1.2.1精馏原理 - 1 -1.2.2精馏操作对设备的选择 - 2 -1.2.3精馏操作对设备的要求 - 2 -1.3选题意义 - 2 -1.4设计任务 - 3 -1.4.1设计任务 - 3 -1.4.2思路及方法 - 3 -2 工艺流程及工艺参数 - 4 -2.1工艺流程 - 4 -2.2工艺参数 - 5 -3 设计计算 - 6 -3.1物料衡算 - 6 -3.2计算回流比 - 6 -3.2.1乙醇—水的t—x—y数据 - 6 - 3.2.2平均相对挥发度 - 7 -3.2.3计算回流比 - 8 -3.3板层数计算 - 8 -3.3.1精馏段理论板层数计算 - 8 - 3.3.2提馏段理论板层数 - 9 -3.3.3实际板层数 - 11 -3.4塔高、塔径 - 11 -3.4.1塔径 - 11 -3.4.2塔高 - 12 -4总结 - 13 -1 概述1.1乙醇—水物系1.1.1乙醇性质及用途名称分子式相对分子质量密度20℃沸点101.33kPa℃比热容(20℃)Kg/(kg.℃)黏度(20℃)mPa.s导热系数(20℃)/(m.℃)表面张力(20℃)N/m水18.02 998 100 4.183 1.005 0.599 72.8 乙醇46.07 789 78.3 2.39 1.15 0.172 22.8乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。
化工原理课程设计-酒精连续精馏板式塔设计资料
第一章化工原理课程设计任务书 (4)一．题目：酒精连续精馏板式塔的设计 (4)二．原始数据 (4)三．任务 (4)四．作业份量 (4)第二章设计方案 (5)一．概述 (5)二．设计要求 (5)三．设计方案的确定 (5)四．设计方案的确定 (6)第三章设计计算与论证 (7)第一节工艺条件和物性参数计算 (7)一．将质量分数转换成摩尔分数 (7)二．物料衡算 (7)三．理论塔板数N T的求取（图解法） (7)3）提馏段方程： (9)四．全塔效率E T (9)五．实际塔板数 (10)六．塔的工艺条件以物料数据计算 (10)第二节塔的主要工艺尺寸计算 (14)一．塔径D (14)二．溢流装置 (15)三．塔板步置及浮阀数目与排列 (16)第三节塔板的流体力学验算 (19)一．阻力计算 (19)二.淹塔较核（液泛较核） (20)三.雾沫夹带较核 (21)第四节塔板性能负荷图 (22)一．精馏段 (22)1.雾沫夹带线① (22)2.液泛线② (23)3.液相负荷上限线③ (24)4. 液相负荷下限线④ (24)5.漏液线⑤ (25)6.作出负荷性能图 (25)第五节主要接管尺寸计算 (26)一．进料管 (26)二．回流管 (27)三．釜液出口管 (27)2《化工原理》课程设计四．塔顶蒸汽管 (27)五．加热蒸汽管（再沸器返塔蒸汽管） (28)第六节塔的辅助设备 (28)一．塔顶全凝器 (28)二．再沸器 (29)三．塔顶冷却器 (29)四．塔釜残液冷凝器 (30)五．进料预热器 (30)六．全凝器校核 (31)第七节塔的总体结构 (32)一．塔壁厚δ (32)二．塔的封头确定 (32)三．塔高 (32)四．塔的支座 (33)第四章设计结果汇总 (34)一．基本数据 (34)二．塔体概况 (34)第五章设计感想 (36)参考文献37第一章化工原理课程设计任务书一．题目：酒精连续精馏板式塔的设计二．原始数据1、乙醇－水混合物，含乙醇 36 %（质量），温度 33 ℃;2、产品：馏出液含乙醇 91 %（质量），温度 39 ℃;按间接蒸汽加热计;3、塔底出料: 塔底液含乙醇 0.03 %（质量）4、生产能力：日产酒精（指馏出液） 12000 kg;5、热源条件：加热蒸汽为饱和蒸汽，其绝对压强为 0.255 MPa。
乙醇水精馏塔设计计算书
精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。
由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。
精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点（或沸点）的不同，控制塔各节的不同温度，达到分离提纯的目的。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，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。
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。
本次设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的运算，调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
目录目录 (4)绪论 (6)1.1 项目设计的目的 (6)1.2 设计根据 (6)1.3 设计内容及任务 (8)1.3.1 设计题目 (8)1.3.2 设计任务及条件 (8)1.4 设计内容： (8)1.5 设计成果： (8)第2章塔的工艺计算 (9)2.1 工艺过程 (9)2.1.1 物料衡算 (9)2.1.2 理论及实际塔板数的确定 (10)2.2 塔的结构设计 (14)2.2.1 精馏塔塔径的计算 (14)2.2.2 塔的实际高度和实际进料高度的计算 (24)第3章换热器设备计算 (25)3.1 全凝器负荷计算 (25)3.2 塔釜饱和蒸汽直接加热流量计算 (27)3.3 冷凝器二负荷计算 (27)3.4 冷凝器三负荷计算 (28)3.5 换热器负荷计算 (29)第4章管材的计算 (32)4.1 进料管直径的计算 (32)4.2 溜出夜管道直径的计算 (33)4.3 全凝器冷凝水管材直径的计算 (33)4.4 冷凝器冷却水管材直径的计算 (34)4.4.1 冷凝器二的计算： (34)4.4.2 冷凝器三的实际流速计算 (35)4.5 换热器沸腾水进水管道直径 (35)第5章离心泵的选型与计算 (36)5.1 进料离心泵的计算选型 (36)5.2 循环泵一的计算及选型 (37)5.3 循环泵二的计算和选型 (38)5.4 沸腾水进塔离心泵 (39)表索引表2-1物料衡算数据记录 (9)表2-2平均摩尔质量 (17)表2-3液相平均密度 (19)表2-4液体平均张力 (21)表2-5汽液相体积流量计算 (22)绪论1.1项目设计的目的培养学生综合运用所学知识，特别是本课程的有关知识解决化工实际问题的工作能力，使学生得到一次学习化工设计能力的初步训练，为今后从事化工设计工作打下基础。