化工原理乙醇水_课程设计汇总
化工原理乙醇水课程设计汇总定稿版
化工原理乙醇水课程设计汇总HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】化工原理课程设计分离乙醇-水混合物精馏塔设计学院：化学工程学院专业：学号：姓名：指导教师：时间： 2012年6月13日星期三化工原理课程设计任务书一、设计题目：分离乙醇-水混合物精馏塔设计二、原始数据：a）原料液组成：乙醇 20 % 产品中：乙醇含量≥94% 残液中≤4% b）生产能力：6万吨/年c）操作条件进料状态：自定操作压力：自定加热蒸汽压力：自定冷却水温度：自定三、设计说明书内容：a）概述b）流程的确定与说明c）塔板数的计算（板式塔）；或填料层高度计算（填料塔）d) 塔径的计算e）1）塔板结构计算；a 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。
2）填料塔流体力学计算；a 压力降；b 喷淋密度计算f）其它（1）热量衡算—冷却水与加热蒸汽消耗量的计算（2）冷凝器与再沸器传热面的计算与选型（板式塔）（3）除沫器设计g）料液泵的选型h）计算结果一览表第一章 课程设计报告内容 一、精馏流程的确定乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。
塔釜采用间接蒸汽向沸热器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
二、塔的物料衡算(一) 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数(二) 平均摩尔质量(三) 物料衡算总物料衡算 F W D =+易挥发组分物料衡算 F x W x D x F w D =+联立以上三式得三、塔板数的确定(一) 理论塔板数T N 的求取根据乙醇、水的气液平衡数据作y-x 图乙醇—水气液平衡数据乙醇—水图解法求理论塔板数2. 乙醇—水体系的平衡曲线有下凹部分，求最小回流比自a （,,,D D x x ）作平衡线的切线并延长与y 轴相交，截距min 0.29561Dx R =+取操作回流比min 22 1.91 3.82R R ==⨯=故精馏段操作线方程 11+++=R x R Ry D即0.79250.1784y x =+3.作图法求理论塔板数T N 得18T N =（不包括再沸器）。
化工原理课程设计——乙醇跟水精馏
化工原理一、设计题目板式精馏塔的设计二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计三、工艺条件生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年进料热状况：自选回流比：自选加热蒸汽：低压蒸汽单板压降：≤0.7Kpa工艺参数组成浓度（乙醇mol%）塔顶78加料板28塔底0.04四、设计内容1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。
2.工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3.主要设备的工艺尺寸计算板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4.流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5.主要附属设备设计计算及选型塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。
料液泵设计计算：流程计算及选型。
管径计算。
五、设计结果总汇六、主要符号说明七、参考文献八、图纸要求1、工艺流程图一张(A2 图纸)2、主要设备工艺条件图（A2图纸）目录前言 (4)1概述 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2设计说明书 (7)2.1 流程简介 (7)2.2 工艺参数选择 (8)3 工艺计算 (10)3.1物料衡算 (10)3.2理论塔板数的计算 (10)3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (10)如表3-1 (10)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3 平衡线 (11)3.2.4 回流比 (12)3.2.5 操作线方程 (12)3.2.6 理论板数的计算 (13)3.3 实际塔板数的计算 (13)3.3.1全塔效率ET (13)3.3.2 实际板数NE (14)4塔的结构计算 (15)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (15)4.1.1平均分子量的计算 (15)4.1.2 平均密度的计算 (16)4.2塔高的计算 (17)4.3塔径的计算 (17)4.3.1 初步计算塔径 (18)4.3.2 塔径的圆整 (19)4.4塔板结构参数的确定 (19)4.4.1溢流装置的设计 (19)4.4.2塔盘布置（如图4-4） (19)4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (20)4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (21)5 精馏塔的流体力学性能验算 (22)5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (22)5.1.1液沫夹带校核 (22)5.2.2塔板阻力校核 (23)5.2.3溢流液泛条件的校核 (25)5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (25)5.2.5 漏液限校核 (25)5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (26)5.3 塔结构数据汇总 (28)6 塔的总体结构 (30)7 辅助设备的选择 (31)7.1塔顶冷凝器的选择 (31)7.2塔底再沸器的选择 (31)7.3管道设计与选择 (33)7.4 泵的选型 (34)7.5 辅助设备总汇................................................................................................................ .. 34前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。
化工原理课程设计乙醇水
化工原理课程设计乙醇水英文回答：Chemical Engineering Principles Course Design: Ethanol-Water.In this course design, I will discuss the separation of ethanol-water mixture using various separation techniques. Ethanol-water separation is a common process in the chemical industry, as ethanol is widely used as a solvent, fuel, and raw material in various applications.Firstly, distillation is a widely used technique for separating ethanol-water mixture. Distillation relies on the difference in boiling points between the components of the mixture. Ethanol has a lower boiling point compared to water, so when the mixture is heated, ethanol vaporizesfirst and can be collected and condensed to obtain pure ethanol. The remaining liquid is enriched in water. This process can be repeated to achieve higher purity levels.Another technique that can be used is azeotropic distillation. In some cases, ethanol and water form an azeotrope, which is a mixture that boils at a constant temperature and has a constant composition. Azeotropic distillation involves adding a third component, called an entrainer, to break the azeotrope. The entrainer forms a new azeotrope with either ethanol or water, allowing for their separation. For example, benzene can be used as an entrainer to break the ethanol-water azeotrope.In addition to distillation, membrane separation is also a promising technique for ethanol-water separation. Membrane separation involves the use of a semi-permeable membrane that allows certain components to pass through while retaining others. In the case of ethanol-water separation, a membrane with selective permeability towards ethanol can be used. This allows ethanol to pass through the membrane while water is retained, resulting in the separation of the two components.Furthermore, liquid-liquid extraction can be employedfor ethanol-water separation. This technique involves the use of a solvent that has a higher affinity for one component of the mixture. For example, if we use an organic solvent like hexane, which has a higher affinity for ethanol, we can extract ethanol from the mixture. The organic solvent and the ethanol form a separate phase, which can be easily separated from the water phase.中文回答：化工原理课程设计，乙醇水。
化工原理乙醇水精馏塔课程设计汇本
目录第一章板式精馏塔的设计1.1概述 (1)1.2板式精馏塔的设计原则与步骤 (1)1.3理论塔板数的确定 (3)1.4塔板效率和实际塔板数 (7)1.5板式精馏塔的结构设计 (8)1.6板式精馏塔高度及其辅助设备 (27)1.7板式精馏塔的计算机设计 (31)第二章板式精馏塔设计举例2.1苯－甲苯板式精馏塔设计 (33)2.2乙醇—水板式精馏塔设计 (47)2.3 甲醇—水板式精馏塔设计 (66)第三章塔设备的机械计算3.1 塔体及裙座的强度计算 (86)3.2 塔盘板及其支撑梁的强度、挠度计算 (104)3.3 塔盘技术条件 (105)3.4 塔盘支撑件的尺寸公差 (109)附录 (111)第一章板式精馏塔的设计1.1概述蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。
蒸馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。
为此，掌握气液相平衡关系，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。
蒸馏过程按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。
间歇蒸馏是一种不稳态操作，主要应用于批量生产或某些有特殊要求的场合；连续蒸馏为稳态的连续过程，是化工生产常用的方法。
蒸馏过程按蒸馏方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏等。
简单蒸馏是一种单级蒸馏操作，常以间歇方式进行。
平衡蒸馏又称闪蒸，也是一种单级蒸馏操作，常以连续方式进行。
简单蒸馏和平衡蒸馏一般用于较易分离的体系或分离要求不高的体系。
对于较难分离的体系可采用精馏，用普通精馏不能分离体系则可采用特殊精馏。
特殊精馏是在物系中加入第三组分，改变被分离组分的活度系数，增大组分间的相对挥发度，达到有效分离的目的。
特殊精馏有萃取精馏、恒沸精馏和盐溶精馏等。
精馏过程按操作压强可分为常压精馏、加压精馏和减压精馏。
一般说来，当总压强增大时，平衡时气相浓度与液相浓度接近，对分离不利，但对在常压下为气态的混合物，可采用加压精馏；沸点高又是热敏性的混合液，可采用减压精馏。
化工原理课程设计(乙醇和水的分离)
化工原理课程设计课题名称乙醇-水分离过程筛板精馏塔设计院系可再生能源学院班级应用化学0901班学号1091100128学生姓名蔡文震指导老师覃吴设计周数 1目录一、化工原理课程设计任务书 (4)1.1设计题目 (4)1.2原始数据及条件： (4)二、塔板工艺设计 (4)2.1精馏塔全塔物料衡算 (4)2.2乙醇和水的物性参数计算 (5)2.2.1 温度 (5)2.2.2 密度 (6)2.2.3相对挥发度 (9)2.2.4混合物的黏度 (9)2.2.5混合液体的表面张力 (9)2.3塔板的计算 (10)2.3.1 q、精馏段、提留段方程计算 (10)2.3.2理论塔板计算 (12)2.3.3实际塔板计算 (12)2.4操作压力的计算 (13)三、塔体的工艺尺寸计算 (13)3.1塔径的初步计算 (13)3.1.1气液相体积流量计算 (13)3.1.2塔径计算 (13)3.2塔体有效高度的计算 (15)3.3精馏塔的塔高计算 (16)3.4溢流装置 (16)3.4.1堰长 (16)3.4.2溢流堰高度 (16)3.4.3弓形降液管宽度和截面积 (17)3.5塔板布置 (17)3.5.1塔板的分块 (17)3.5.2边缘区宽度的确定 (18)3.5.3开孔区面积计算 (18)3.5.4筛孔计算及其排列 (18)四、筛板的流体力学验算 (19)4.1塔板压降 (19)4.1.1干板阻力 (19)4.1.2气体通过液层的阻力 (19)4.1.3液体表面张力的阻力（很小可以忽略不计） (20)4.1.4气体通过每层板的压降 (20)4.2液沫夹带 (20)4.3漏液 (21)4.4液泛 (21)五、塔板负荷性能图 (22)5.1漏液线 (22)5.2液沫夹带线 (22)5.3液相负荷下限线 (24)5.4液相负荷上限线 (24)5.5液泛线 (24)5.6图表汇总及负荷曲线图 (26)六、主要工艺接管尺寸的计算和选取 (26)七、课程设计总结 (27)八、参考文献 (28)一、化工原理课程设计任务书1.1设计题目分离乙醇一水筛板精馏塔的设计1.2原始数据及条件：生产能力：年处理乙醇一水混合液2.6万吨/年（约为87吨/天）。
化工原理课程设计报告乙醇_水精馏塔设计
大连民族学院化工原理课程设计说明书题目：乙醇—水连续精馏塔的设计设计人： 1104系别：生物工程班级：生物工程121班指导教师：老师设计日期：2014 年 10 月21 日~ 11月3日温馨提示：本设计有一小部分计算存在错误，但步骤应该没问题化工原理课程设计任务书一、设计题目乙醇—水精馏塔的设计。
二、设计任务及操作条件1.进精馏塔的料液含乙醇30%（质量），其余为水。
2.产品的乙醇含量不得低于92.5%（质量）。
3.残液中乙醇含量不得高于0.1%（质量）。
4.处理量为17500t/a，年生产时间为7200h。
5.操作条件（1）精馏塔顶端压强 4kPa（表压）。
（2）进料热状态泡点进料。
（3）回流比 R=2Rmin（4）加热蒸汽低压蒸汽。
（5）单板压降≯0.7kPa。
三、设备型式设备型式为筛板塔。
四、厂址厂址为大连地区。
五、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设计（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。
4.设计结果概要或设计一览表5.辅助设备选型与计算6.生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图7.对本设计的评述或有关问题的分析讨论目录前言 (1)第一章概述 (1)1.1塔型选择 (1)1.2操作压强选择 (1)1.3进料热状态选择 (1)1.4加热方式 (2)1.5回流比的选择 (2)1.6精馏流程的确定 (2)第二章主要基础数据 (2)2.1水和乙醇的物理性质 (2)2.2常压下乙醇—水的气液平衡数据 (3)2.3 A,B,C—Antoine常数 (4)第三章设计计算 (4)3.1塔的物料衡算 (4)3.1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分率 (4)3.1.2 平均分子量 (4)3.1.3 物料衡算 (4)3.2塔板数的确定 (4)3.2.1 理论塔板数N的求取 (4)T的求取 (5)3.2.2 全塔效率ET3.2.3 实际塔板数N (6)3.3塔的工艺条件及物性数据计算 (6) (6)3.3.1操作压强Pm3.3.2温度t (6)m (6)3.3.3平均摩尔质量Mm3.3.4平均密度ρ (7)m3.3.5液体表面张力σ (8)m3.3.6液体粘度μ (8)Lm3.4气液负荷计算 (9)3.5塔和塔板主要工艺尺寸计算 (9)3.5.1塔径D (9)3.5.2溢流装置 (11)3.5.3塔板布置 (12)3.5.4筛孔数n与开孔率φ (13)3.5.5塔有效高度Z (13)3.5.6塔高计算 (13)3.6筛板的流体力学验算 (14) (14)3.6.1气体通过筛板压强降的液柱高度hp的验算 (15)3.6.2雾沫夹带量eV3.6.3漏液的验算 (15)3.6.4液泛的验算 (15)3.7塔板负荷性能图 (16)3.7.1雾沫夹带线（1） (16)3.7.2液泛线（2） (17)3.7.3液相负荷上限线（3） (18)3.7.4漏液线（气相负荷下限线）（4） (18)3.7.5液相负荷下限线（5） (18)3.8筛板塔的工艺设计计算结果总表 (20)3.9精馏塔附属设备选型与计算 (20)3.9.1冷凝器计算 (20)3.9.2预热器计算 (21)3.9.3各接管尺寸计算 (21)第四章设计评述与心得 (23)4.1设计中存在的问题及分析 (23)4.2设计心得 (23)参考文献 (24)前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。
乙醇-水课程设计39页
乙醇-水课程设计39页一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握乙醇-水溶液的基本概念、性质和制备方法，以及了解其在生活和工业中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解乙醇的结构和性质；（2）掌握乙醇-水溶液的制备方法及注意事项；（3）了解乙醇-水溶液的应用领域。
2.技能目标：（1）学会乙醇-水溶液的制备实验操作；（2）能够运用所学知识分析生活中的乙醇-水溶液实例。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的实验操作兴趣，提高动手能力；（2）培养学生对科学知识的热爱，增强其探究精神；（3）使学生认识到科学知识在生活中的重要性，培养其应用意识。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.乙醇的结构和性质；2.乙醇-水溶液的制备方法及注意事项；3.乙醇-水溶液的应用领域；4.乙醇-水溶液在生活和工业中的实际案例分析。
三、教学方法为了实现本章节的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解乙醇的结构和性质、乙醇-水溶液的制备方法及应用领域；2.讨论法：分组讨论生活中的乙醇-水溶液实例，引导学生运用所学知识进行分析；3.实验法：引导学生进行乙醇-水溶液的制备实验，培养学生的动手能力；4.案例分析法：分析实际案例，让学生了解乙醇-水溶液在生活和工业中的应用。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：提供关于乙醇-水溶液的相关理论知识；2.参考书：为学生提供更多的乙醇-水溶液相关知识，以便进行深入研究；3.多媒体资料：制作PPT等多媒体资料，生动展示乙醇-水溶液的制备过程和应用领域；4.实验设备：准备实验所需的仪器和试剂，确保实验教学的顺利进行。
五、教学评估本章节的评估方式将采用多元化的评价手段，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估其学习态度和理解能力；2.作业：布置与本章节相关的练习题，评估学生对知识点的掌握程度；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能、观察能力和问题解决能力；4.考试：设计针对本章节内容的考试，全面测试学生的知识水平和应用能力。
课程设计乙醇水
课程设计乙醇水一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握乙醇的物理性质、化学性质及其在生活中的应用；技能目标要求学生能够通过实验和观察，分析和解决与乙醇相关的问题；情感态度价值观目标要求学生培养对科学探究的兴趣，提高环境保护意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括乙醇的物理性质、化学性质及其在生活中的应用。
具体安排如下：1.第一课时：介绍乙醇的基本概念、物理性质和化学性质。
2.第二课时：探讨乙醇在生活中的应用，如燃料、溶剂等。
3.第三课时：通过实验，让学生亲身体验乙醇的性质和变化。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
主要包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：用于向学生传授乙醇的基本概念、物理性质和化学性质。
2.讨论法：让学生通过小组讨论，探讨乙醇在生活中的应用。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解乙醇在工业和生活中的具体应用。
4.实验法：让学生亲自动手进行实验，观察乙醇的性质和变化。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《有机化学》或《化学》教材中关于乙醇的相关内容。
2.参考书：提供相关的学术文章和书籍，供学生深入研究。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等，直观地向学生展示乙醇的性质和变化。
4.实验设备：准备实验室常用的设备，如烧杯、试管等，让学生进行实验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等；作业主要评估学生的理解和应用能力，要求学生完成相关的练习题和实验报告；考试则评估学生对乙醇的基本概念、性质和应用的掌握程度。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.第一课时：介绍乙醇的基本概念、物理性质和化学性质。
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计浮阀塔
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计浮阀塔化工原理课程设计：乙醇水精馏塔设计浮阀塔引言乙醇是一种广泛应用的有机化合物，其处理往往伴随着醇类分离、纯化和精制等步骤。
其中，对乙醇的蒸馏是最基本的处理方法之一。
由于乙醇和水的沸点很接近，所以在蒸馏过程中需要使用高效的分离塔，以充分分离乙醇和水。
本文以设计浮阀塔进行乙醇水精馏为案例，介绍了乙醇水精馏塔的设计流程和具体实现方法，以及浮阀塔在乙醇水精馏中的优点和局限性。
一、浮阀塔的概念及优点浮阀塔是目前常用的塔板设备之一。
其根据液位高低自动控制阀板开度，使液量自动调节，从而实现了自动调节的效果。
它不仅可以减少运行成本，而且可以提高分离效率，是一种高效的精馏设备。
与其他塔板设备相比，浮阀塔有以下优点：1. 较高的承载能力：浮阀塔可以承载高负荷，因为其在塔板上的负荷更加均匀。
2. 自动调节的效果：由于准确的液位控制，浮阀塔可以自动调节输入的液位和输出的液位，从而保证了稳定的操作状态。
3. 优异的分离效果：浮阀塔的逐个塔板上都设置有流分离孔，可以更有效地冷却和分离不同种类的液体。
二、乙醇水精馏塔的设计要点2.1 分离原理乙醇和水具有接近的表面张力、质量和沸点，因此在精馏过程中分离较难。
在浮阀塔精馏中，由于塔板上呈波浪形的流形状，液体的流动不断加速和减速，从而促进了液体分离。
同时，浮阀可以减小气液流动的阻力，从而有利于提高精馏效率。
因此，乙醇水精馏采用了浮阀塔的精馏过程来分离乙醇和水，不仅能够有效地分离乙醇和水，并且能够节约能源和提高生产效率。
2.2 浮阀塔的设计计算在浮阀塔的设计过程中，需要考虑以下因素：1. 塔板情况：塔板以及塔板上的流分离孔和浮阀应设计和选用合适的形状和大小。
2. 分离塔高：塔的高度越高，分离效果越好，但成本也相应增加。
3. 精馏温度：通过改变精馏温度可以控制乙醇和水的蒸汽压，从而影响精馏效果。
4. 气液流量比：气液流量比可以影响塔板的液态和气态的几何结构，从而影响塔板的分离效果。
乙醇水课程设计
化工原理课程设计说明书题目乙醇――水体系连续精馏装置（浮阀塔）设计姓名张阁元学号080204321专业生物制药系院化工院指导老师汪洋2011 年---目录前言 0第一章设计任务书 (4)第二章塔板的工艺设计 (5)第一节精馏塔全塔物料衡算 (5)第二节计算温度、密度、表面张力、粘度、相对 (5)第三节理论塔板的计算 (11)第四节塔经的初步设计 (13)第五节溢流装置 (15)第六节塔板布置及浮阀数目与排列 (17)第三章塔板的流体力学计算 (19)第一节气相通过浮阀塔板的压降 (19)第二节堰塔 (20)第三节．雾沫夹带验算 (21)第四节塔板负荷性能图 (22)第四章塔附件设计 (27)第一节接管 (28)第二节筒体和封头 (29)第三节除沫器 (29)第四节裙座 (30)第五节吊柱 (30)第六节手孔 (30)第五章塔总体高度的设计 (30)第六章附属设备设计 (31)第一节冷凝器的选择 (31)第二节再沸器的选择 (33)化工原理课程设计前言在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保部门，塔设备属于使用量大，应用面广的重要单元设备，而精馏操作则是工业中分离液体混合物的最常用手段。
其操作原理是利用液体混合物中各组分的挥发度的不同，在气液两相相互接触时，易挥发的组分向气相传递，难挥发的组分向液相传递，使混合物达到一定程度的分离。
塔设备的基本功能是提供气液两相以充分的接触机会，使物质和热量的传递能有效的进行；在气液接触之后，还应使气、液两相能及时分开，尽量减少相互夹带。
常用的精馏塔按其结构形式分为板式塔和填料塔两大类，板式塔内装有若干层塔板，液体依靠重力自上而下流过每层塔板，气体依靠压强差的推力，自下而上穿过各层塔板上的液层而流向塔顶，气液两相在内进行逐级接触。
填料塔内装有各种形式的填料，气液两相沿塔做连续逆流接触，其传质和传热的场所为填料的润湿表面。
板式塔具有结构简单、安装方便、压降很低、操作弹性大、持液量小等优点。
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计doc
化工原理课程设计-乙醇-水精馏塔设计.doc化工原理课程设计：乙醇-水精馏塔设计一、设计任务本设计任务是设计一个乙醇-水精馏塔，用于分离乙醇和水混合物。
给定混合物中，乙醇的含量为30%，水含量为70%。
设计要求塔顶分离出95%以上的乙醇，塔底剩余物中水含量不超过5%。
二、设计方案1.确定理论塔板数根据给定的乙醇含量和设计要求，利用简捷计算法计算理论塔板数。
首先确定乙醇的回收率和塔顶产品的浓度，然后根据简捷计算公式计算理论塔板数。
2.塔的总体积和尺寸根据理论塔板数和每块理论板的液相体积流量，计算塔的总体积。
根据总体积和塔内件设计要求，确定塔的外形尺寸。
3.塔内件设计塔内件包括溢流管、进料口、冷凝器、再沸器和出口管等。
溢流管的尺寸和形状应根据塔径和物料性质进行设计。
进料口的位置和尺寸应根据进料流量和进料组成进行设计。
冷凝器和再沸器应根据物料的热力学性质和工艺要求进行设计。
出口管应根据塔径和出口流量进行设计。
4.塔板设计每块塔板的设计包括板上液相和气相的流动通道、堰和降液管等。
根据物料的物理性质和操作条件，确定液相和气相的流动通道尺寸和形状。
堰的高度和形状应根据液相流量和操作条件进行设计。
降液管的设计应保证液相流动顺畅且无滞留区。
5.塔的支撑结构和保温根据塔的外形尺寸和操作条件，设计支撑结构的形状和尺寸。
考虑保温层的设置，以减小热量损失。
三、设计计算1.确定理论塔板数根据简捷计算法，乙醇的回收率为95%，塔顶产品的乙醇浓度为95%。
通过简捷计算公式，得到理论塔板数为13块。
2.塔的总体积和尺寸每块理论板的液相体积流量为0.01m3/min，因此总体积为0.013m3/min。
考虑一定裕度，确定塔的外径为0.6m，高度为10m。
3.塔内件设计溢流管的尺寸为Φ10mm，形状为直管上升式。
进料口的位置位于第3块理论板处，尺寸为Φ20mm。
冷凝器采用列管式换热器，再沸器采用釜式再沸器。
出口管采用标准出口管，直径为Φ20mm。
化工原理课程设计乙醇水混合液精馏塔设计
化工原理课程设计乙醇水混合液精馏塔设计化工原理课程设计乙醇水混合液精馏塔设计一、引言精馏是石油化工、化学工业等领域中非常重要的分离和纯化方法之一。
在工业生产中，乙醇与水混合液的精馏分离技术应用非常广泛。
本文针对乙醇水混合液的精馏塔设计展开探讨。
二、乙醇水混合液的精馏分离原理通常将乙醇水混合液进行精馏时，可以利用其两种组分的沸点差异来实现分离。
在常压下，100克水的沸点为100℃，而100克乙醇的沸点为78.5℃，因此在一定的操作条件下，乙醇可以被分离出来。
三、精馏塔结构及工作原理精馏塔是一种具有特殊内部结构的容器，它可以用来将液体混合物分离成其组分。
精馏塔通常包括塔体、进料口、下塔液口和顶部气体口。
在塔体内部，有许多被称为塔板的“板子”，可以使物质沿着塔的高度进行反复蒸馏和冷凝，以达到分离组分的目的。
四、乙醇水混合液精馏塔设计对于乙醇水混合液的精馏塔设计，主要需要掌握以下几个参数。
4.1 精馏塔塔板数量精馏塔塔板数量对精馏分离效率有着决定性的影响。
一般来说，塔板的数量越多，分离效率越高。
在设计乙醇水混合液精馏塔时，需要根据不同的情况选择适当的塔板数量。
4.2 进料口位置和进料速度进料口位置和进料速度对于精馏分离的效果也有比较大的影响。
在设计乙醇水混合液精馏塔时，需要根据实际情况确定进料口位置和进料速度。
4.3 塔顶气体口和旋流板塔顶气体口和旋流板的设置也是精馏塔设计中必不可少的环节。
旋流板能够使得气体在塔体内形成旋涡，加速液体蒸发，从而提高精馏塔的分离效率。
五、结论乙醇水混合液的精馏塔设计是一项非常重要的工作，直接影响到分离效率和产品质量。
在进行精馏塔设计时，需要对塔板数量、进料口位置和进料速度、塔顶气体口和旋流板等参数进行合理的把握，以达到最佳的分离效果。
化工原理课程设计乙醇水
目录一概述 (4)1.1 设计依据 (4)1.2 技术来源 (4)1.3 设计内容 (4)1.4 工艺条件 (5)1.5 塔型选择 (5)二塔板的工艺设计 (5)2.1 物料衡算 (5)2.2 精馏塔内各物性参数 (6)2.2.1 温度 (6)2.2.2 密度 (7)2.2.3 粘度 (8)2.2.4 相对挥发度 (9)2.2.5 混合液体表面张力 (9)2.2.6 气液体积流量 (11)2.3 理论塔板数 (12)2.3.1 最小回流比Rmin及操作回流比R的确定 (12)2.3.2 操作线方程 (13)2.4 实际塔板数 (13)2.4.1 精馏段 (13)2.4.2 提馏段 (13)2.4.3 全塔效率 (14)2.5 塔径的初步计算 (14)2.5.1 精馏段 (14)2.5.2 提馏段 (14)2.6 塔有效高度的计算 (15)2.7 溢流装置 (15)2.7.1 堰长 (15)2.7.2 方形降液管的宽度和横截面 (15)2.7.3 降液管底隙高度 (16)2.8 塔板布置及复发数目与排列 (16)2.8.1 踏板分布 (16)2.8.2 浮阀数目与排列 (16)三塔板的流体力学计算 (17)3.1 气相通过浮阀塔板的压降 (17)3.1.1 精馏段 (17)3.1.2 提馏段 (17)3.2 淹塔 (17)3.2.1 精馏段 (18)3.2.2 提馏段 (18)3.3 雾沫夹带 (18)3.3.1 精馏段 (19)3.3.2 提馏段 (19)3.4 塔板负荷性能图 (19)3.4.1 雾沫夹带线 (19)3.4.2 液泛线 (20)3.4.3 液相负荷上限 (21)3.4.4 漏液线 (21)3.4.5 液相负荷下限线 (21)四接管尺寸的确定 (23)4.1 进料管 (23)4.2 回流管 (23)4.3 塔釜出料管 (23)4.4 塔顶蒸汽出料管 (24)4.5 塔釜进气管 (24)五附属设备设计 (24)5.1 冷凝器 (24)5.2 再沸器 (25)六总结 (25)七参考文献 (26)八附件 (26)一、概述乙醇—水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。
课程设计乙醇水溶液
课程设计乙醇水溶液一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
通过本课程的学习，学生将掌握乙醇水溶液的基本概念、性质和制备方法，了解乙醇水溶液在日常生活和工业中的应用。
在技能方面，学生将能够运用实验技能和科学思维进行乙醇水溶液的制备和分析。
在情感态度价值观方面，学生将培养对科学探究的兴趣和热情，提高对化学实验的安全意识和环境保护意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括乙醇水溶液的基本概念、性质、制备方法和应用。
首先，将介绍乙醇水溶液的定义、分类和命名原则。
接着，学生将学习乙醇水溶液的物理性质和化学性质，包括溶解性、沸点、极性等。
然后，将介绍乙醇水溶液的制备方法，包括直接溶解法和蒸馏法。
最后，学生将了解乙醇水溶液在日常生活和工业中的应用，如饮料、燃料等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法进行教学。
首先，将运用讲授法向学生传授乙醇水溶液的基本概念和理论知识。
其次，通过讨论法引导学生参与课堂讨论，培养学生的思维能力和团队合作意识。
此外，还将采用案例分析法，通过分析实际案例，使学生更好地理解乙醇水溶液的应用。
最后，将实验法，让学生亲自动手进行乙醇水溶液的制备和分析，提高学生的实验技能和科学思维。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源，将选用权威、实用的教材，如《有机化学》等。
参考书将为学生提供更多的学习资料，如《乙醇化学》等。
多媒体资料将用于辅助教学，如实验操作视频、动画等。
实验设备将是进行实验教学的重要资源，将准备乙醇水溶液的制备和分析所需的仪器和设备，如烧杯、蒸馏器等。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，以全面客观地评估学生的学习成果。
平时表现将占评估总分的30%，包括课堂参与度、提问回答和团队合作等。
作业将占评估总分的20%，包括练习题、实验报告和案例分析等。
考试将占评估总分的50%，包括期中和期末考试。
化工原理课程设计乙醇——水精馏塔设计
化工原理课程设计乙醇——水精馏塔设计乙醇-水精馏塔是一种常用的工业分离设备，在乙醇生产和燃料乙醇制备过程中被广泛使用。
本文将针对乙醇-水精馏塔的设计进行分析，并确定适当的工艺参数，以提高精馏过程的效率和产品质量。
首先，我们将根据乙醇-水体系的相图，确定该体系在精馏条件下的温度和压力。
乙醇-水体系具有正常的沸点-成份成分曲线，根据该曲线，我们可以得出在大气压下，纯乙醇的沸点约为78.15摄氏度，纯水的沸点约为100摄氏度。
为了提高乙醇的产率，我们需要在尽可能低的温度下进行精馏。
因此，我们可以设置塔底的进料温度为80摄氏度，以确保乙醇能够以尽量低的温度进入塔体。
同时，在塔顶设置回流装置，利用较低温度的冷凝液将一部分乙醇回流至塔顶，以进一步提高精馏效率。
在塔体设计方面，我们将采用传统的浮阀塔设计。
浮阀塔是一种常见的分离设备，通过浮阀的升降来实现液体的分馏。
在塔内部设置多层分隔板，以确保流体在塔体内的充分混合和接触，从而提高分离效率。
同时，通过调整浮阀的数量和高度，可以控制液体的分布和流速，以适应不同的操作需求。
为了提高塔体内的传质效率，我们还可以在塔内设置填料。
填料能够增加塔体的表面积，促进乙醇和水之间的质量传递。
常用的填料包括碎石、金属网和板式填料等。
我们可以根据乙醇-水体系的特性，选择合适的填料类型和形状。
在操作过程中，我们需要通过加热器将塔内的液体加热至沸点，使液体蒸发，并且在塔顶通过冷凝器将蒸汽冷凝成液体。
通过控制塔底的进料量和顶部回流量，可以控制乙醇和水的分离效果。
同时，通过调整加热器的温度和冷凝器的冷却水流量，可以控制塔内的温度和压力，进一步影响精馏效果。
最后，为了确保操作的安全性和稳定性，我们需要在塔体上设置相应的监测仪表和安全设备，以及控制系统。
监测仪表包括温度计、压力计和流量计等，用于监测塔体内各参数的变化。
安全设备包括安全阀和过流保护装置，用于防止塔体发生过压和过流情况。
控制系统通过监测和调节各参数，保证塔体内的操作在合适的范围内进行。
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化工原理课程设计分离乙醇-水混合物精馏塔设计学院：化学工程学院专业：学号：姓名：指导教师：时间： 2012年6月13日星期三化工原理课程设计任务书一、设计题目：分离乙醇-水混合物精馏塔设计二、原始数据：a）原料液组成：乙醇 20 % 产品中：乙醇含量≥94% 残液中≤4%b）生产能力：6万吨/年c）操作条件进料状态：自定操作压力：自定加热蒸汽压力：自定冷却水温度：自定三、设计说明书内容：a）概述b）流程的确定与说明c）塔板数的计算（板式塔）；或填料层高度计算（填料塔）d) 塔径的计算e）1）塔板结构计算；a 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。
2）填料塔流体力学计算；a 压力降；b 喷淋密度计算 f ）其它（1） 热量衡算—冷却水与加热蒸汽消耗量的计算 （2） 冷凝器与再沸器传热面的计算与选型（板式塔） （3） 除沫器设计 g ）料液泵的选型 h ）计算结果一览表第一章 课程设计报告内容一、精馏流程的确定乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。
塔釜采用间接蒸汽向沸热器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
二、塔的物料衡算(一) 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 (二) 平均摩尔质量 (三) 物料衡算总物料衡算 F W D =+ 易挥发组分物料衡算 F x W x D x F w D =+ 联立以上三式得三、塔板数的确定(一) 理论塔板数T N 的求取根据乙醇、水的气液平衡数据作y-x 图乙醇—水气液平衡数据乙醇—水图解法求理论塔板数2. 乙醇—水体系的平衡曲线有下凹部分，求最小回流比自a （,,,D D x x ）作平衡线的切线并延长与y 轴相交，截距min 0.29561Dx R =+取操作回流比min 22 1.91 3.82R R ==⨯= 故精馏段操作线方程 11+++=R x R Ry D即0.79250.1784y x =+3.作图法求理论塔板数T N 得18T N =（不包括再沸器）。
第16层为加料板。
(四) 物性参数和实际塔板数的计算4.1温度常压下乙醇—水气液平衡组成与温度的关系利用表中数据由内差可求得t F t D t W① t F :8986.77.219.66--=89.08.927.21f t -- t F =87.39℃② t D : :42.7443.8941.7815.78--=43.890.8615.78--d t t D =78.21℃③ t W :90.105.95100--=1001.60w t -- t W =96.21℃④ 精馏段平均温度:1t =2d f t t +=87.3978.212+=82.8℃ ⑤ 提留段平均温度:2t =2w f t t +=87.3996.212+=91.8℃4.2气液组成塔顶温度: t D =78.21℃ 气相组成y D :78.4178.1578.2178.150.78150.89430.8943D y --=-- y D =0.8683 进料温度: t F =87.39℃ 气相组成y F :89.086.789.087.390.38910.43750.3891Fy --=-- y F =0.4230 塔底温度: t W =99.91℃ 气相组成y w :95.589.095.591.80.0190.07210.019wy --=-- y w =0.04923 (1)精馏段液相组成x 1:10.860.08920.474622D F x x x ++=== 气相组成y 1:10.86830.42300.645722D F y y y ++===所以1460.474618(10.4746)31.29/L M kg mol =⨯+⨯-= (2)提留段液相组成x 2:20.0160.08920.052622W F x x x ++=== 气相组成y 2:20.049230.042300.236122W F y y y ++===所以2460.474618(10.4746)19.47/L M kg mol =⨯+⨯-=4.3液体粘度（一）乙醇的粘度1），塔顶温度: t D =78.21℃ 查表，得μ乙醇=0.45mpa ·s, 2), 进料温度: t F =87.39℃ 查表，得μ乙醇=0.38mpa ·s, 3），塔底温度: t W =99.91℃ 查表，得μ乙醇=0.335mpa ·s, （二）水的黏度1），塔顶温度: t D =78.21℃ 2), 进料温度: t F =87.39℃ 3），塔底温度: t W =99.91℃ 4),∑==ni i i Lm x 1μμ5)全塔平均液相黏度为0.43670.33100.29610.35462L μ++==s a m ⋅P4.4相对挥发度由 x F =0.0892 y F =0.4230 得()()0.4230/0.08927.4910.4230/10.0892F a ==--由 x D =0.86 y D =0.08683 得()()0.8683/0.861.0710.8683/10.86D a ==--由 x W =0.016 y w =0.04923 得()()0.04923/0.0163.1810.04923/10.016W a ==--4.5全塔效率的估算（1）用`O conenell 对全塔效率进行估算： 全塔平均液相黏度为全塔效率0.2450.2450.49()0.49(5.050.3546)43%T L E αμ--==⨯⨯≈ （2） 实际塔板数P N 18420.43T P T N N E ===块 其中，精馏段的塔板数为：15/0.4335=块 4.6 操作压力（1）操作压力计算塔顶操作压力D P ＝ 101.3 kPa 每层塔板压降 △P ＝0.7 kPa进料板压力F P ＝101.3＋0.7×15＝125.72kPa 塔底操作压力w P =101.3＋0.7×42＝130.7kPa精馏段平均压力 1101.3125.72113.52m P +== kPa提馏段平均压力 2130.7125.72128.212m P +== kPa（2）密度乙醇与水的密度已知：LB ραραρ///1B LA A Lm +=（α为质量分数） 1, 液相密度(1) 塔顶 因为 t D =78.21℃所以32807078.2170742.3754.2754.2CH CH OH ρ--=-- 323731.31/CH CH OH kg m ρ=(2) 进料板 因为87.39F t =℃所以32908087.3780730735735CH CH OH ρ--=-- 323731.31/CH CH OH kg m ρ=（3）塔釜 因为t W =96.21℃所以321009096.2190717.3730.1730.1CH CH OH ρ--=-- 323722.21/CH CH OH kg m ρ=（4）精馏段平均液相密度()311755.07908.30831.69/2L kg m ρ=+= （5）精馏段平均液相密度()321955.96908.30932.13/2L kg m ρ=+= 2.气相密度 （1）精馏段 （1）提馏段4.7 液体表面张力 乙醇表面张力： 水表面张力(1) 塔顶 因为 t D =78.21℃所以32807078.217017.151818CH CH OH σ--=-- 3217.3/CH CH OH mN m σ=(2) 进料板 因为87.39F t =℃所以32908087.398016.217.1564.3CH CH OH σ--=-- 3216.45/CH CH OH mN m σ=（3）塔釜 因为t W =96.21℃所以321009096.219015.216.216.2CH CH OH σ--=-- 3215.58/CH CH OH mN m σ=（4）塔顶表面张力 ()0.8617.310.8662.923.68/D mN m σ=⨯+-⨯= （5）进料板表面张力()0.89216.4510.89262.2158.13/F mN m σ=⨯+-⨯= （6）塔底表面张力 ()0.01615.5810.01669.5258.82/D mN m σ=⨯+-⨯=（7）精馏段平均表面张力()1123.6858.1340.90/2mN m σ=+= （8）提馏段平均表面张力()2158.8258.1340.90/2mN m σ=+=五、气液负荷计算（1）精馏段 （1）提馏段六、塔和塔板主要工艺尺寸计算(一) 塔的有效高度计算初选板间距0.40T H m =， 则由公式18110.4518.380.43T T T N Z H m E ⎛⎫⎛⎫=-=-⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（二）塔径D参考表4-1，初选板间距m H T 45.0=,取板上液层高度m h L 07.0=表4-1 板间距与塔径的关系(1)精馏段塔经计算图4-5 Sminth 关联图查图4-5可知，200.08C =，依照下式校正C取安全系数为0.60，则故 2.55D m === 按标准，塔径圆整为2.6m ，塔截面积为2220.785 2.6 5.314T A D m π==⨯=实际空塔气速为17.0861.33/5.31S T V u m s A ===提留段塔径计算横坐标数值： 11220.0176932.13()()0.0776.869 1.04S L S V L V ρρ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭取板间距：Ht=0.45m , h L =0.07m .则Ht- h L =0.38m 查图可知C 20=0.078 , 取安全系数为0.6 则空塔气速max10.60.6 2.89/u u m s ==⨯=按标准塔径圆整后为2D =2.6m综上：塔径D=2.6m ，选择双流型塔板，截面积231.5m A T =（三）溢流装置采用单溢流、弓形降液管、平行受液盘及平行溢流堰，不设进口堰。
各项计算如下。
1.溢流堰长w l单溢流 w l 为0.6D ，即 0.6 2.6 1.56w l m =⨯=2.出口堰高w h由/ 1.56/2.60.6w l D == ， （1） 精馏段图4-9 液流收缩系数计算图查图4-9，知E =1 则22332.84 2.8428.4610.021******* 1.56h OW w L h E m l ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故 0.070.020.05W h m =-= （2） 提馏段 查图4-9，知E =1 则22332.84 2.8463.3610.0310001000 1.56h OW w L h E m l ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故 0.070.030.04W h m m =-= 3.弓形降液管滴面积 由/0.6w l D =图4-11 弓形降液管的宽度和面积查图4-11，得 /0.110d W D = ，/0.055f T A A = 故0.110 2.60.286d W m =⨯=220.0550.2924f A D m π=⨯= T A =5.31 2m由下式计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积，即提馏段：10.2920.4516.650.00791f f s A H s s L θ⨯===≥ (符合要求)提馏段：20.2920.457.4650.0176f f sA H s s L θ⨯===≥ (符合要求)4.1.2.4降液管底隙高度（1）精馏段 （2）提馏段 4.1.2.5受液盘受液盘凹形和平形两种，对于塔径为mm 800ϕ以上的塔，常采用凹形受液盘，这种结构在低流量时仍能造成正液封，且有改变液体流向的缓冲作用。