精馏塔设计任务书(吕永安)
化工原理课程设计精馏塔
最常用的塔设备可分为两大类：板式塔和填料塔。此外，还 有多种内部装有机械运动构件的塔，例如脉动塔河转盘塔等，则 主要用于萃取操作。
1 概述 均相物系的分离方法有吸收、萃取、干燥、精馏等操作，其 中工业上分离均相液体混合物最常用的过程是蒸馏。利用液体混 合物中组分挥发性能的差异，以热能为媒介使其部分汽化，从而 在气相富集易挥发组分，液相富集难挥发组分，使混合物得以分
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化工原理课程设计
离的方法称为蒸馏。根据操作方式，蒸馏分为简单蒸馏、平衡蒸 馏和精馏。前两种只能实现初步分离，而精馏能实现混合物的高 纯度分离，无需与外界进行热量交换，采用多次平衡级的蒸馏过 程来实现混合液的高纯度分离，这种多级蒸馏过程的组合就是精 馏。
3.2、物料衡算
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化工原理课程设计
3.2.1、质量流量 全塔物料横算式：
mF=mD+mW mFωF=mDωD+mwωw 已知mF=9200kg·h-1,代入数据得 9200=mD+mW 9200 × 0.248=mD × 0.893+mw × 0.0095 联立，解方程得
mD=2383.531 kg·h-1
4、选择进料泵进料，进料温度为 20℃冷液。 5、塔釜采用分离式间接蒸汽加热、塔顶蒸汽采用全凝器冷凝。 三、塔型
板式塔型自选 四、设计内容
1、二元物系精馏用筛板塔的工艺设计，主要包括精馏系统工艺流 程的确定、物料衡算、热量衡算、理论塔板数的计算、精馏塔的工艺 条件及有关物性数据设计计算、精馏塔的工艺尺寸计算，气体通过塔 板的压力降、降液管内液体停留时间和液面高度的计算，塔顶冷凝器 及管道的工艺计算和选型，泵的工艺选型等附属设备的选型计算。
化工原理课程设计任务书精馏塔
化工原理课程设计任务书精馏塔本篇文档主要介绍化工原理课程设计任务书中关于精馏塔的要求和内容。
一、设计任务设计一座丙酮-甲醇精馏塔，要求：1. 产品：A级丙酮、B级丙酮、水、甲醇2. 输入流量：1000kg/h，A级丙酮50%，B级丙酮50%3. 操作压力：常压4. 输出流量：1000kg/h，A级丙酮90%，B级丙酮10%5. 设计基准：精馏32个板层二、设计步骤1. 精馏塔的结构设计(1) 塔的类型：管式塔(2) 塔的高度：设定32个板层，按传质条件设计最小高度(3) 填料类型：采用网格填料(4) 塔的直径：根据输入流量、精馏塔高度和填料设计(5) 塔的材质：不锈钢(6) 填料厚度：1.5cm2. 精馏塔的操作参数及控制(1) 操作压力：常压(2) 丙酮的重心温度：58℃(3) 甲醇的重心温度：52℃(4) 塔顶压力：1atm(5) 塔底压力：1atm(6) 板间压力降：0.015atm(7) 蒸汽进口管直径：50mm(8) 汽液分离器直径：100mm(9) 泵的扬程：15m3. 精馏塔的热力学计算(1) 设定板层数：32(2) 输入流量：1000kg/h，A级丙酮50%，B级丙酮50%(3) 设定塔顶压力：1atm(4) 设定塔底压力：1atm(5) 设定塔板温度，参考数值文献或软件计算(6) 根据塔板温度确定物质的蒸汽压(7) 根据物质的蒸汽压计算物质的分馏、回流比等参数4. 精馏塔的动力学模拟(1) 建立模型：使用MATLAB或其他模拟软件建立动力学模型(2) 确定控制方案：根据设定的输出要求，确定控制方案(3) 模拟仿真：进行塔的动态仿真，查找可能的故障及出现的问题(4) 评价：对模拟结果进行评价，并应对出现的问题进行处理三、设计成果1. 绘制精馏塔的结构图：包含填料、板层、进口出口等2. 绘制精馏塔的液相、气相平衡图3. 计算精馏塔流程图：包括输入和输出物质流量、温度、压力等参数4. 编写精馏塔的操作说明：包括操作控制、参数设定、操作步骤等5. 输出精馏塔的动态模拟成果：包括MATLAB或其他模拟软件的代码和仿真结果以上是化工原理课程设计的精馏塔任务书的要求和内容，本文档中介绍了设计步骤和要求，设计成果等部分，可以为读者提供一定帮助，同时也展示了精馏塔设计工作的一般流程和方法。
精馏塔设计任务书
精馏塔设计任务书1. 任务概述这份任务书旨在详细描述精馏塔设计的任务要求和目标。
精馏塔是一种常见的化工装置，用于将混合物分离成不同成分的纯度较高的产品。
本设计任务将涵盖从初步设计到详细设计的各个方面。
2. 任务目标•设计一台高效、可靠、经济的精馏塔，以实现给定的分离效果。
•确定所需的塔高、直径和塔板数，以满足给定的操作条件和分离要求。
•选择适当的填料或板式材料，以提高分离效率和塔的稳定性。
•模拟精馏塔的操作，评估其性能和动态响应，并提出改进建议。
3. 设计要求•分离要求：给定了一个混合物的组成和所需的纯度要求。
根据这些要求，设计一个精馏塔，使得所得的产品的纯度尽可能接近要求。
•操作条件：给定了进料流量、进料温度和压力，以及所需的产品流量和纯度。
设计一个具有合适操作条件的精馏塔。
•塔的材料：根据操作条件和流体性质，选择适当的材料以满足耐腐蚀性和耐高温性的要求。
•塔的结构：根据选择的填料或板式材料，确定塔的高度、直径和板数，并设计支撑结构以确保塔的稳定性和安全性。
•热力设计：设计适当的换热设备，并确定所需的冷却剂或加热剂的流量和温度，以确保塔的热力平衡和效率。
•性能模拟：使用工程软件（如Aspen Plus）或自行开发的模型，模拟精馏塔的操作，并评估其性能指标，如提馏效率、能耗和产量。
4. 设计步骤1.收集背景资料：了解精馏塔的基本原理、操作参数和设计指南。
2.确定设计要求：根据给定的混合物组成和纯度要求，确定所需的分离效果。
3.确定操作条件：根据给定的进料流量、温度、压力和产品要求，确定操作条件。
4.选择填料或板式材料：根据操作条件和流体性质，选择适当的填料或板式材料。
5.确定塔的结构：根据填料或板式材料的选择，确定塔的高度、直径和板数，并设计支撑结构。
6.设计热力系统：设计换热设备，确定冷却剂或加热剂的流量和温度。
7.进行性能模拟和评估：使用工程软件或自行开发的模型，模拟精馏塔的操作，并评估其性能指标。
水——乙醇连续精馏板式塔设计任务书20页word文档
第一章工艺流程的选择及示意图（所有文字排版在打印前应细心调整）第一节概述一、精馏操作在化工生产中的应用在化工、石油、轻工等生产过程中，原料和中间产品有许多是由几具组分组成的液相均相混合物(或称混合液、溶液)，为了对某些组分进行提纯，或回收其中有用的组分，常需将混合液进行分离。
精馏就是最为常用的分离方法之一。
该设计中，用精馏的方法来分离乙醇和水的混合物。
二、精馏分离的依据精馏是利用混合物中各组分挥发性不同这一性质，将混合物中各组分进行分离的单元操作。
由于乙醇比水在同样的条件下更易挥发，因此，乙醇为易挥发组分，水为难挥发组分。
第二节设计方案的确定一、操作压力精馏操作通常可在常压、加压、减压下进行，确定操作压力主要是根据所处理物料的性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。
一般来说，常压精馏最为简单经济，若物料无特殊要求，应尽量在常压下操作。
对于沸点低、常压下呈气态的物料必须在加压下进行蒸馏。
加压操作可提高平衡温度，有利于塔顶蒸汽冷凝热的利用，或可用较便宜的冷却剂，减少冷凝，冷却费用。
在相同的塔径下，适当地提高操作压力，可以提高塔的处理能力。
但相对挥发度有所下降。
对热敏性的物料和高沸点物料常采用减压精馏操作，降低操作压力，组分的相对挥发度增加，有利于分离。
减压操作降低了平衡温度，这样可以使用较低温位的加热剂。
但降低压力也导致塔径增加和塔顶蒸汽温度的降低，且必须使用抽真空的设备，增加了相应的设备和操作费用。
本设计为3atm压力下操作。
（不是常压吗，不需要抄一堆文字，应具体指出你选了哪种形式的操作压力，并说明原因）二、加热方式本设计的精馏塔采用间接蒸汽加热。
（同上道理，应说明选择的原因）三、进料状态进料的热状态指进料的q值，q的定义为使每千摩尔进料变成饱和蒸汽所需的热量与每千摩尔进料的汽化潜热之比。
进料状态主要有五种：冷进料、泡点进料、气、液混合进料、饱和蒸汽进料、过热蒸气进料等。
其中泡点进料的操作比较容易控制，并且不受季节气温的影响；另外，泡点进料时，精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造时也比较方便。
化工原理课程设计-精馏塔
化工原理课程设计任务书(一)设计题目在抗生素类药物生产过程中,需要用甲醇溶液洗涤晶体,洗涤过滤后产生废甲醇溶液,其组成为含甲醇46%、水54%（质量分数），另含有少量的药物固体微粒。
为使废甲醇溶液重复利用，拟建立一套填料精馏塔，以对废甲醇溶液进行精馏，得到含水量≤0.3%（质量分数）的甲醇溶液。
设计要求废甲醇溶液的处理量为 3.6万吨/年，塔底废水中甲醇含量≤0.5%（质量分数）。
(二)操作条件1)操作压力常压2)进料热状态自选3)回流比自选4)塔底加热蒸汽压力 0.3Mpa（表压）(三)填料类型因废甲醇溶液中含有少量的药物固体微粒，应选用金属散装填料，以便于定期拆卸和清洗。
填料类型和规格自选。
(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)填料层压降的计算；6)液体分布器简要设计；7)精馏塔接管尺寸计算；8)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的，故俗称木醇，这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。
无色、透明、高度挥发、易燃液体。
略有酒精气味。
近年来，世界甲醇的生产能力发展速度较快。
甲醇工业的迅速发展，是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
由甲醇转化为汽油方法的研究成果，从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。
近年来碳化学工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品，正在研究开发和工业化中。
甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。
目前，我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化，总体的趋势是走高。
随着原油价格的进一步提升，作为有机化工基础原料——甲醇的价格还会稳步提高。
国内又有一批甲醇项目在筹建。
这样，选择最好的工艺利设备，同时选用最合适的操作方法就成为投资者关注的重点。
6万吨年甲醇_水溶液浮阀精馏塔设计任务书
6万吨/年甲醇-水溶液浮阀精馏塔设计任务书前言化学工业中塔设备是化工单元操作中重要的设备之一，化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取、增湿、减湿等单元操作中，精馏操作是最基本的单元操作之一，它是根据混合液中各组分的挥发能力的差异进行分离的。
塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
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。
浮阀塔的特点：1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大 20%～40%，与筛板塔接近。
2．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动围比筛板塔，泡罩塔都大。
3．塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹带量小，塔板效率高。
4．气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差比泡罩塔小。
5．塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的 50%～80%，但是比筛板塔高20%～30。
但是，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作成，致使浮阀造价昂贵，推广受到一定限制。
随着科学技术的不断发展，各种新型填料，高效率塔板的不断被研制出来，浮阀塔的推广并不是越来越广。
近几十年来，人们对浮阀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，因此设计浮阀塔比较合适。
本次设计就是针对甲醇——水体系，而进行的常压浮阀精馏塔的设计及其辅助设备的选型。
由于此次设计时间紧，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。
2015年5月第一章总体操作方案的确定1.1 操作压强的选择：精馏可以常压，加压或减压条件下进行。
确定操作压力时主要是根据处理物料的性质，技术上的可行性和经济上的合理性来考虑的。
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：苯-甲苯连续精馏浮阀塔的设计2．设计任务(1)原料中苯组成：30%(2)塔顶溜出液中苯含量(质量分数)： 97%(3)塔釜苯含量(质量分数)： 3％(4)生产能力：10300t/y，年开工300天3.操作条件(1)精馏塔顶压强：常压(2)进料热状态：泡点进料q=1(3)塔顶采用全凝器4.设计内容及要求(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设计：塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算；塔板的负荷性能图。
(4)编制设计结果概要或设计一览表(5)辅助设备选型与计算(6)绘制塔设备结构图：采用绘图纸徒手绘制目录一前言 (1)1．精馏简介 (1)2．浮阀塔设备简介 (1)3．设计方案的选定 (2)二塔板的工艺设计 (3)1.精馏塔全塔物料衡算 (3)2.常压下笨-甲苯平衡组成与温度关系 (3)2.1.温度 (4)2.2.密度 (4)2.3.混合液表面张力 (6)2.4.相对挥发度 (8)2.5.混合物的粘度 (8)3. 理论塔板的计算 (10)4.塔径的初步计算 (12)4.1.气液相体积流量计算 (12)4.2.提馏段 (14)5.塔板主要工艺参数确定 (14)5.1.溢流装置 (14)5.2塔板布置及筛孔数目与排列 (17)6.塔板的流体力学检验 (18)6.1气相通过浮阀塔板的压降 (18)6.2 淹塔 (19)6.3雾沫夹带 (20)7.塔板负荷性能图 (21)7.1.液沫夹带线 (21)7.2液泛线 (21)7.3液相负荷上限线 (22)7.4漏液线 (23)7.5液相负荷下限线 (23)7.6塔板负荷性能图 (23)8. 辅助设备及零件设计 (25)8.1.接管管径的计算和选择 (25)8.2.法兰 (27)8.3.除沫器 (27)8.4.裙座 (27)8.5．手孔 (27)9. 塔总体高度的设计 (28)9.1.塔的顶部空间高度 (28)9.2..塔的底部空间高度 (28)9.3..塔总体高度 (28)三参考书目 (29)四设计心得体会 (30)一前言1．精馏简介化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。
精馏塔课程设计说明书
精馏塔课程设计说明书精馏塔课程设计说明书一、课程设计目的本次课程设计旨在让学生深入了解精馏塔的工作原理、设计方法和工程应用，掌握精馏塔的设计步骤和技巧，提高学生的实践能力和创新能力。
二、课程设计内容本次课程设计的主要内容包括:1. 精馏塔工作原理和流程分析;2. 精馏塔设计计算方法;3. 精馏塔设备选型和结构设计;4. 精馏塔的模拟和优化。
三、课程设计流程1. 前期准备：学生需要收集有关精馏塔的文献和资料，了解精馏塔的基本原理和设计方法，并进行市场调研，了解市场需求和行业发展状况。
2. 中期报告：学生需要根据课程设计的具体要求，撰写精馏塔设计分析报告，包括精馏塔工作原理、流程分析、设计计算方法、设备选型和结构设计等内容。
3. 课程设计答辩：学生需要根据中期报告的内容，进行精馏塔设计答辩，回答评委老师的提问和质疑，展示自己的设计思路和创新能力。
四、课程设计成果通过本次课程设计，学生需要最终实现以下成果:1. 熟练掌握精馏塔的工作原理和设计方法;2. 能够独立完成精馏塔的设计和计算;3. 具备良好的团队合作和沟通能力，能够参与实际的工程设计和项目开发。
五、课程设计拓展1. 精馏塔的设计计算主要包括以下步骤:(1) 确定精馏塔的流程和分离要求;(2) 计算精馏塔的尺寸和负荷;(3) 选择精馏塔的设备型号和材料;(4) 进行精馏塔的模拟和优化。
2. 精馏塔的选型和结构设计需要考虑的因素包括:(1) 分离目标和分离效率;(2) 设备材质和耐腐蚀性能;(3) 设备制造工艺和安装要求;(4) 设备效率和节能降耗。
3. 精馏塔的应用领域广泛，涉及到化工、石油、医药、食品等多个领域。
在设计精馏塔时，需要考虑市场需求和行业发展趋势，以便更好地满足行业需求和用户体验。
化工原理课程设计——精馏塔
(二)
塔板的类型与选择
塔板是板式塔的主要构件,分为错流式塔板和逆流式塔板两类，工业应用以错 流式塔板为主，常用的错流式塔板主要有下列几种。
1. 泡罩塔板
泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，其主要元件为升气管及泡罩。泡罩安装 在升气管的顶部，分圆形和条形两种，国内应用较多的是圆形泡罩。泡罩尺寸分 为ϕ80 mm、ϕ100 mm、ϕ150mm三种，可根据塔径的大小选择。通常塔径小于 1 OOO mm,选用ϕ80 mm的泡罩；塔径大于 2 000 mm,选用ϕ150 mm的泡罩。 泡罩塔板的主要优点是操作弹性较大，液气比范围大,不易堵塞，适于处理各 种物料，操作稳定可靠。其缺点是结构复杂，造价高； 板上液层厚， 塔板压降大， 生产能力及板效率较低。近年来，泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代。在 设计中除特殊需要（如分离粘度大、易结焦等物系)外一般不宜选用。
σ，m
N m
双组分混合液体的表面张力 σm 可按下式计算
m
式中
x x
A B A A B
B
m
-混合液体的平均表面张力 ，
A
B
-纯组分 A，B 的表面张力
xA,xB-A,B 组分的摩尔分率 4、氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为 35.3×103kJ/kmol 纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式计算：
纯组分在任何温度下得密度可由下式计算： 苯 ρA=912-1.187t 氯苯 ρB=1127-1.111t 3、组分的表面张力 σ 温度，℃ 80 苯 氯苯 21.2 26.1 85 20.6 25.7 110 17.3 22.7 115 16.8 22.2 120 16.3 21.6 131 15.3 20.4 式中 t 为温度，℃
化工原理-课程设计-精馏塔
化工原理课程设计任务书设计时间：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）Rmin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。
乙醇-水精馏塔设计任务书
乙醇—水精馏塔设计任务书一．设计题目乙醇—水精馏塔的设计二．设计原始数据及操作条件及基础数据1.进精馏塔的料液含乙醇25%（质量）2.产品的乙醇含量不得低于98%（质量）3.残夜中乙醇含量不得高于0.1%（质量）4.生产能力为日产（24小时）24吨98%（质量）的乙醇产品5.操作条件①进料热状态q取1.2②回流比自选6.基础数据：①常压下乙醇-水系统x-y数据：相对挥发度α取1.7②E T取52%③H T取0.4m④空塔气速取0.79m/s三．设备型式设备型式为板式塔四．设计任务1.设计方案的确定及说明2.塔的工艺计算3.塔高、塔径尺寸的确定4.设计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目录1．精馏流程的确定 (4)2．塔的物料恒算 (5)2.1料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (5)2.2 平均摩尔质量 (5)2.3 物料恒算 (5)3．塔板数的确定 (6)3.1理论塔板数的求取 (6)3.1.1绘制相平衡图 (6)3.1.2 求最小回流比、操作回流比 (6)3.1.3 求理论塔板数 (6)3.2全塔效率 (7)3.3实际塔板数 (7)4．塔的工艺条件及物性数据计算 (7)4.1操作压力 (7)4.2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 (8)4.6液体黏度 (9)5．精馏段气液负荷计算 (9)6．塔和塔板主要工艺尺寸计算 (9)6.1塔径 (9)6.2溢流装置 (9)6.2.1溢流堰长度L (9)w6.2.2出口堰高度h (10)w6.2.3降液管宽度和面积 (10)6.2.4降液管底隙高度h o (10)6.3塔板布置 (10)6.4筛孔数与开孔率 (11)6.5塔的有效高度Z (11)6.6塔高计算 (11)6.7筛板的流体力学验算㈠.气体通过筛板压强降相当的液柱高度h p12㈡雾沫夹带量塔板负荷性能图1.雾沫夹带线（1） (13)2．液泛线（2） (14)3．液相负荷上限线（3） (15)4．漏液线（气相负荷下限线）（4） (15)5．液相负荷下限线（5） (16)附图 (17)8．设计说明与设计评论 (17)9．参考文献 (18)1．精馏流程的确定根据任务书的要求，本组设计了筛板塔进行乙醇—水的精馏。
化工原理课程设计任务书-精馏塔的设计1
化工原理课程设计说明书设计题目：设计者：专业：学号：指导老师：200 年月日化工原理课程设计任务书设计题目：设计条件：处理量：进料浓度：处理要求：塔顶浓度（质量）塔底浓度（质量）年工作小时： 7200小时专业：学号：姓名：指导老师：200 年月日目录一、 设计方案简介 1、 精馏塔的操作压力工业精馏过程，按操作压力分类，可分为加压、常压、和真空精馏。
常压下为气态或常压下泡点为室温的混合物，常采用加压蒸馏；常压下，泡点为室温至150℃左右的混合液，一般采用常压蒸馏。
对于分离甲苯-对二甲苯的混合液，进料泡点为90.5℃，而且，常压下两物质相对挥发度适不大，较不容易分离，所以选择加压精馏，塔顶压力设定为120kpa.由于精馏塔选择筛板塔，所以近似认为每层塔板压力降为0.7kpa. 2、进料热状况的确定精馏操作有五种进料方式，分别是冷液加料、泡点进料、汽液混合物进料、饱和蒸汽进料和过热蒸汽加料。
本次设计采用冷夜进料，这是因为这样操作比较容易，而且在恒摩尔流假设下，精馏段与提馏段上升蒸汽的摩尔流量相等，因此塔径基本相等，在制造上比较方便。
3、精馏塔加热与冷却介质的确定精馏塔加热我们一般采用饱和水蒸气加热，不同的压力对应不同温度的饱和水蒸气。
采用水蒸气的主要原因是第一、物料加热后的温度不是很高；第二、水蒸气比较容易获取，环保清洁。
本设计主要用0.3Ｍpa 的饱和水蒸气作为加热介质。
通常用的冷却介质主要是冷却水和空气，在选择冷却介质的时候，因地制宜，上海市地处温带，室外平均温度18.2℃，因此计算选用20℃冷却水，选择升温15℃，即冷却氺的出口温度为35℃. 4、回流比的确定塔顶回流是保证精馏塔连续稳态操作的必要条件之一，并且回流比是影响精馏分离设备投资费用和操作费用的重要因素，也影响混合液的分离效果。
适宜的回流比是操作费用和设备费用之和为最低时候的回流比。
通常适宜回流比的数值范围为：min )0.2~1.1(R R =由于厂址选择是在上海市，甲苯和对二甲苯也容易分离。
精馏塔设计任务书(吕永安)
瓯江学院学院应用化学专业化工原理课程设计题目分离苯-甲苯筛板式精馏塔的设计说明书图纸指导教师张伟禄学生姓名吕永安精馏塔设计任务书专业：应用化学班级 04瓯应化姓名：吕永安学号： 0420254428指导教师：张伟禄设计日期： 2007 6 20一、设计题目：分离苯-甲苯筛板式精馏塔的设计二、设计任务及操作条件1、设计任务生产能力（进料量）10万吨／年操作周期300×24 = 7200小时／年进料组成50% （质量分率，下同）塔顶产品组成 >99%塔底产品组成 <2%2、操作条件操作压力常压（表压）进料热状态泡点进料冷却水：20℃加热蒸汽：0.2MPa塔顶为全凝器，中间泡点进料，连续精馏。
3、设备型式筛板式4、厂址三、设计内容1、概述2、设计方案的选择及流程说明3、塔板数的计算（板式塔）或填料层高度计算（填料塔）4、主要设备工艺尺寸设计板式塔：（1）塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核(难)（3）塔板的负荷性能图(难)（4）总塔高、总压降填料塔：填料塔流体力学计算（1）压力降计算（2）喷淋密度计算6、设计结果汇总7、工艺流程图及精馏塔装配图8、设计评述(自己评价自己的设计)四、图纸要求1工艺流程图（在说明书上花草图）2精馏塔装配图五、参考资料1.石油化学工业规划设计院.塔的工艺计算.北京：石油化学工业出版社，19972.化工设备技术全书编辑委员会.化工设备全书—塔设备设计.上海：上海科学技术出版社，19883.时钧，汪家鼎等.化学工程手册，.北京：化学工业出版社，19864.上海医药设计院.化工工艺设计手册(上、下).北京：化学工业出版社，19865.陈敏恒，丛德兹等.化工原理(上、下册)(第二版).北京：化学工业出版社，20006.大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，19947.柴诚敬，刘国维，李阿娜.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，1995目录1概述2精馏设计方案的制定及说明3工艺计算3.1物料衡算3.2全塔的效率ET3.3实际的塔板数4塔的工艺条件及物性数据计算4.1操作压强的计算4.2操作温度的计算4.3平均分子量的计算4.4平均密度4.5液体表面张力的计算]4.6液体粘度计算5气液负荷计算6塔和塔板主要工艺尺寸计算6.1塔径6.2溢流装置6.3塔板布置6.4塔板负荷性能图6.5塔高计算6.6筛孔数n与开孔率6.7塔的有效高度7筛板的流体力学验算7.1气体通过筛板压降相当的液柱高度7.2雾沫7.3漏夜计算7.4液泛计算8附属设备的计算与选型8.1塔顶蒸汽管8.2回流管8.3进料管8.4塔釜蒸气管8.5主要接管规格列表8.6泵的选型9辅助设备的计算与选择9.1热量衡算9.2设备的选取10计算数据总结表11总结一概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。
精馏塔设计任务书
精馏塔设计任务书(一)设计题目甲醇—水精馏分离板式塔设计（二）设计任务1) 生产能力2000kg/h2) 塔顶甲醇馏出浓度＞98%3) 塔底釜液浓度≤3%4) 进料组成40%（三）塔板类型筛孔板（四）操作条件操作压力常压进料状态饱和液体操作地点：青岛（五）设计内容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物性参数数据的计算；4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5) 精馏塔的塔板工艺尺寸计算；6) 塔板流体力学验算；7) 塔板负荷性能图；8) 绘制生产工艺流程简图；姓名：吴书昊学号：2011416040531 设计方案的确定本设计任务为分离甲醇－水混合物。
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入精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分加回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
2 精馏塔的物料衡算2.1 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 甲醇的摩尔质量 A M =32.04kg/kmol 水的摩尔质量 B M =18.02kg/kmol273.002.18/60.004.32/40.004.32/40.0=+=F x965.002.18/02.004.32/98.004.32/98.0=+=D x017.002.18/97.004.32/03.004.32/03.0=+=W x2.2 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量F M =0.273⨯32.04+(1-0.273) ⨯18.02=21.85kg/kmol D M =0.965⨯32.04+(1-0.965) ⨯18.02=31.54kg/kmol W M =0.017⨯32.04+(1-0.017) ⨯18.02=18.26kg/kmol2.3 物料衡算原料处理量 h kmol F /533.9185.212000==总物料衡算 91.533=D+W 苯物料衡算 W D 017.0965.0273.0533.91+=⨯联立解得 D=24.718kmol/h W=66.815kmol/h3 塔板数的确定3.1 理论板层数T N 的求取 3.1.1 相对挥发度的求取 由)1()1(A A AA y x y x --=α，再根据表1[1]数据可得到不同温度下的挥发度，见表2表1温度/℃ x y 温度/℃ xy 100 0.00 0.00 75.3 0.40 0.729 96.4 0.02 0.134 73.1 0.50 0.779 93.5 0.04 0.234 71.2 0.60 0.825 91.2 0.06 0.304 69.3 0.70 0.870 89.3 0.08 0.365 67.6 0.80 0.915 87.7 0.10 0.418 66.0 0.90 0.958 84.4 0.15 0.517 65.0 0.95 0.979 81.7 0.20 0.579 64.5 1.00 1.00 78.0 0.30 0.665表2温度/℃ 挥发度 温度/℃ 挥发度 96.4 7.582 78 4.632 93.5 7.332 75.3 4.035 91.2 6.843 73.1 3.525 89.3 6.610 71. 3.143 87.7 6.464 69.3 2.868 84.4 6.066 67.6 2.691 81.75.501662.534所以45.41521=⋯⋯=ααααm 3.1.2 求最小回流比及操作回流比 泡点进料：273.0==F q x x 626.0273.0)145.4(1273.045.4)1(1=⨯-+⨯=-+=F m F m q x x y αα故最小回流比为min R =D qq q x y y x --=960.0273.0626.0626.0965.0=-- 取操作回流比为R=2min R =2⨯0.960=1.921 3.1.3 求精馏塔的气、液相负荷/h 47.483kmol =.718241.921=RD =L ⨯/h72.201kmol =.71824 2.921=1)D +(R =V ⨯l/h 139.016kmo =91.533+47.483=F +L = L' /h 72.201kmol =V =V' 3.1.4 求操作线方程 精馏段操作线方程为1n y +=1R R +n x +1D x R +=921.2921.1n x +921.2965.0=0.658n x +0.330（a ）提馏段操作线方程为016.0925.1017.0201.72815.66201.72016.139'''1'-=⨯-=-=+m m W m m x x x VW x V L y（b ）3.1.5 采用逐板法求理论板层数由 1(1)q q qx y x αα=+- 得y yx )1(--=αα将 α=4.45 代入得相平衡方程yyyyx 45.345.4)1(-=--=αα （c ）联立（a ）、（b ）、（c ）式，可自上而下逐板计算所需理论板数。
精馏设计任务书
设计任务书一、设计题目3000吨连续筛板精馏塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（塔顶产品）3000 吨／年操作周期300 天／年进料组成35% （质量分数，下同）塔顶产品组成≥92%塔底产品组成≤1%2、操作条件操作压力常压（塔顶）进料热状态泡点单板压降：≯0.7 kPa3、设备型式筛板4、厂址郑州地区三、设计内容：(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件数据的计算；(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) 绘制生产工艺流程图；(10) 绘制精馏塔设计条件图；(11) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
1 设计方案的确定及工艺流程的说明原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热至84℃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至25℃后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。
2 主要参数设计2.1 物料衡算2.1.1塔顶摩尔分数：xd = =0.8182料摩尔分数：xF= = 0.1740塔釜残液的摩尔分数（假设塔底质量分数为１％）xw = = 0.003942.1.2料液及塔顶底产品的摩尔流率：= = = 0.2089取一年工作时间为300天，则：质量进料量：F/ = = 0.3042 kg/s进料平均分子量：=XF×M酒精+(1-XF)×M水=0.1740×46+(1-0.1740)×18 =22.87 g/mol摩尔进料量：F=F/ / =0.3042 / 22.87 = 0.0133 kmol/s摩尔塔顶采出量：D=D/F×F/=0.2089×0.0133=2.7783×10—3 kmol/s摩尔塔底采出量：W=F—D=0.0133—2.7783×10—3=0.010522 kmol/s2.2 塔板数的确定2.2.1确定操作的回流比R(曲图得)= 0.356 => Rmin =1.198R/ = 2Rmin = 2.396圆取整R=2.52.2.2求理论塔板数：精馏段操作线方程：yn+1 = + = +=> yn+1 =0.7143 xn +0.23223 (a)提馏段操作线方程：yn+1 = —= —＝＞yn+1 = 2.0820 xn －4.263×10－3 （b）泡点进料所以q = 1则xq = xF =0.1740q 点的坐标为：（0.1740，0.4520）相对挥发度＝（α顶×α进×α底）1/3 α=α顶= = =1.1322α进= ＝3.9155α底= = 9.1420=3.4349相平衡方程：xn = = (c)由（a）(c)得：y 1 =x D =0.8182 x 1 =0.5671y 2 =0.6376 x 2 =0.3387y 3 =0.4742 x 3 =0.2080y 4 =0.3808 x 4 =0.1519 < xq = 0.1740由(b) ( c)得：y 5 =0.3120 x5 =0.1166y 6 =0.2385 x 6 =0.08356y 7 =0.1697 x 7 =0.05616y 8 =0.1127 x 8 =0.03566y 9 =0.06998 x 9 =0.02144y 10 =0.04038 x 10=0.01210y 11 =0.02093 x 11 =0.006185y 12 =0.008614 x 12 =0.002523 < x w =0.00394所以理论塔板数为12 块，第四块为加料板。
2011年课程设计任务书
化工原理课程设计任务书乙醇—水混合物连续精馏装置的设计一、课程设计的目的二、本设计的基本内容和要求1、关于精馏塔方案的选定2、关于工艺计算3、关于塔板(或填料层)和塔体主要工艺尺寸的设计计算4、关于附属设备的设计5、关于精馏塔的结构设计6、关于设计说明书的编写7、关于考核和答辩三、进行本设计必须注意的几点四、参考资料五、有关说明及要求一、课程设计的目的精馏是化工生产过程中的重要单元操作，精馏塔是典型的化工单元设备之一，进行本课程设计的目的是：培养学生综合运用所学知识，特别是本门课程的有关知识解决化工实际问题的能力，使学生学到进行化工设计的基本步骤和方法，得到一次进行化工设计的初步训练，为今后从事设计工作打下基础．通过课程设计，学生应特别注意如下几个“能力”的训练和培养：查阅资料、选用公式和数据的能力；从技术上的可行性与经济上的合理性两方面树立正确的设计思想、分析和解决工程实际问题的能力；熟练应用计算机(包括编程计算和使用工程设计软件)的能力以及用简洁文字、图表表达设计思想的能力．因此，不论课程设计的成果是否将应用于实际生产，设计都应同时满足实践性和教学性两方面的要求。
设计的实践性应体现在以下设计准则中：1、经济性：应符合能量充分合理利用和节能原则，符合经常生产费和设备投资费的综合核算最经济的原则；符合有用物质高回收率、低损耗率原则．2、先进性：应对目前工厂生产过程和设备上存在的问题提出改进方案和改进措施，并尽量采用国内外最新技术成果。
3、可靠性和稳定性：保证运行的安全可靠和操作的稳定易控是现代化生产应优先考虑的原则，不得采用缺乏可靠性的、不成熟的技术和设备，不得采用难以控制或难以保证安全生产的技术和设备。
4、可行性：流程布置和设备结构不应超出一般土建要求和机械加工能力，整个设计方案应考虑符合国情和因地制宜的原则。
二、本设计的基本内容和要求设计内容包括：选定精馏方案；进行精馏塔的工艺计算；结构和附属设备的选型设计；将设计结果编写成设计说明书。
板式精馏塔设计任务书
1.《化工原理课程设计》，贾绍义等编，天津大学出版社，2002.08
2.《化工原理》（上、下册），夏清，陈常贵主编，天津大学出版社，2005.01
3.《化工原理课程设计》，大连理工大学编，大连理工大学出版社，1994.07
4.《化工工艺设计手册》（第三版）（上、下册），化学工业出版社，2003.08
设计计划进度
布置任务，学习课程设计指导书，其它准备……………0.5天
主要工艺设计计算…………………………………………2.5天
辅助设备选型计算／绘制工艺流程图……………………1.0天
绘制主要设备工艺条件图…………………………………1.0天
编写设计计算说明书（考核）……………………………1.0天
合计：（1周）………………………………………………6.0天
设计文件要求
1.设计说明书不得少于7000字，A4幅面；
2.工艺流程图为A2幅面；
3.设备工艺条件图为A3幅面；
备注
化工原理课程设计任务书设源自题目板式精馏塔设计—02主要内容
1、设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备进行简要论述；
2、主要设备的工艺设计计算：物料衡算、能量衡算、工艺参数的选定、填料塔结构设计和工艺尺寸的设计计算；
设计计划进度
布置任务，学习课程设计指导书，其它准备……………0.5天
主要工艺设计计算…………………………………………2.5天
辅助设备选型计算／绘制工艺流程图……………………1.0天
绘制主要设备工艺条件图…………………………………1.0天
编写设计计算说明书（考核）……………………………1.0天
合计：（1周）………………………………………………6.0天
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瓯江学院学院应用化学专业化工原理课程设计题目分离苯-甲苯筛板式精馏塔的设计说明书图纸指导教师张伟禄学生姓名吕永安精馏塔设计任务书专业：应用化学班级 04瓯应化姓名：吕永安学号： 0420254428指导教师：张伟禄设计日期： 2007 6 20一、设计题目：分离苯-甲苯筛板式精馏塔的设计二、设计任务及操作条件1、设计任务生产能力（进料量）10万吨／年操作周期300×24 = 7200小时／年进料组成50% （质量分率，下同）塔顶产品组成 >99%塔底产品组成 <2%2、操作条件操作压力常压（表压）进料热状态泡点进料冷却水：20℃加热蒸汽：0.2MPa塔顶为全凝器，中间泡点进料，连续精馏。
3、设备型式筛板式4、厂址三、设计内容1、概述2、设计方案的选择及流程说明3、塔板数的计算（板式塔）或填料层高度计算（填料塔）4、主要设备工艺尺寸设计板式塔：（1）塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核(难)（3）塔板的负荷性能图(难)（4）总塔高、总压降填料塔：填料塔流体力学计算（1）压力降计算（2）喷淋密度计算6、设计结果汇总7、工艺流程图及精馏塔装配图8、设计评述(自己评价自己的设计)四、图纸要求1工艺流程图（在说明书上花草图）2精馏塔装配图五、参考资料1.石油化学工业规划设计院.塔的工艺计算.北京：石油化学工业出版社，19972.化工设备技术全书编辑委员会.化工设备全书—塔设备设计.上海：上海科学技术出版社，19883.时钧，汪家鼎等.化学工程手册，.北京：化学工业出版社，19864.上海医药设计院.化工工艺设计手册(上、下).北京：化学工业出版社，19865.陈敏恒，丛德兹等.化工原理(上、下册)(第二版).北京：化学工业出版社，20006.大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，19947.柴诚敬，刘国维，李阿娜.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，1995目录1概述2精馏设计方案的制定及说明3工艺计算3.1物料衡算3.2全塔的效率ET3.3实际的塔板数4塔的工艺条件及物性数据计算4.1操作压强的计算4.2操作温度的计算4.3平均分子量的计算4.4平均密度4.5液体表面张力的计算]4.6液体粘度计算5气液负荷计算6塔和塔板主要工艺尺寸计算6.1塔径6.2溢流装置6.3塔板布置6.4塔板负荷性能图6.5塔高计算6.6筛孔数n与开孔率6.7塔的有效高度7筛板的流体力学验算7.1气体通过筛板压降相当的液柱高度7.2雾沫7.3漏夜计算7.4液泛计算8附属设备的计算与选型8.1塔顶蒸汽管8.2回流管8.3进料管8.4塔釜蒸气管8.5主要接管规格列表8.6泵的选型9辅助设备的计算与选择9.1热量衡算9.2设备的选取10计算数据总结表11总结一概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。
1．精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。
两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。
简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。
精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。
本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。
但易漏液，易堵塞。
然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。
2．再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。
本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。
液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。
立式热虹吸特点：▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。
▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。
▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。
▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。
3． 冷凝器 （设计从略）用以将塔顶蒸气冷凝成液体，部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔内气液两相间的接触传质得以进行，最常用的冷凝器是管壳式换热器。
二、精馏设计方案的制定及说明：精馏塔的类型 筛板塔汽液两相流动方式 汽液两相在每层板上成错流流动，对于整个塔来说汽液两相成逆流流动流程结构 单流程附层设备 换热器，全凝器，预热器，再沸器泵：原料泵，回流泵及其他操 操作压力：常压作 进料状态：泡点进料条 回流方式：冷回流，强制回流件 冷却介质：20。
C 普通水加热介质：水釜底加热方式：间接蒸汽加热热能综合利用：为了节约能源考虑经济性及合理性，可以用高温釜液来预热原料以回收部分热能，节约加热介质，可以用较低温度的原料液冷却塔顶蒸汽，同时可节省部分冷却剂。
废液处理及环境保护：本实验设计为苯－甲苯物系，均有毒，故塔顶馏出液及塔釜残液应妥善处理。
冷却剂为水，无毒气味，可排入地沟中。
．三．工艺计算1.生产要求:原料液组成：苯50%（wt%）。
产品中：苯含量>99% 残夜中：苯含量<2% 生产能力10万吨/年 按300天开工/年2.塔的物料衡算：料液及塔顶.塔底产品含苯摩尔分数0235.013.9211.78211.782992.013.111.789911.7899541.013.925011.785011.7850=+==+==+=w D f x x x 平均摩尔质量M F =0.5⨯78.11+(1-0.5) ⨯92.13=85.12kg/molM D =0.99⨯78.11+(1-0.99) ⨯92.13=78.25kg/molM W =0.0235⨯78.11+(1-0.0235) ⨯92.13=91.85kg/mol物料衡算总物料衡算 D+W=F易挥发组分物料衡算 Dx D +Wx W =Fx F43min 101010161.64/3002485.120.9920.728 1.160.7280.5q q q q F kmol h x y R y x ⨯⨯==⨯⨯--===-- 87.08/75.56/D k m o l h w k m o l h== 四．塔板数的确定1.理论板层数NT 的求取苯－甲苯属于理想物系，可采用图解法求理论层数采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自e （0.5，0.5）作垂线ef 即为进料线，该线于平衡线的交点坐标为yq ＝0.728，xq ＝0.516.15.0728.0728.0992.0min =--=--=q q qq x y y x R 本设计取R=1.5R min =1.74<1>求精馏塔的气液相负荷L=RD=1.74*87.08=151.52kmol/hV=（R+1）D ＝（1.74+1）*87.08＝238.6 kmol/hL L F '=+=485.5+522.1=1007.6 kmol/hV '=V=764.5 kmol/h<2>.操作线方程精馏段操作线方程：D L Dx y x V V=+=0.635x+0.362 提馏段操作方程：y ＝1.318x-0.0075<3>作图（见手写版）<4>图解法求理论板层数由图得N T ＝18（包括再沸器）。
其中精馏段理论板数为7层，，第8层为加料板。
2.实际板层数的求取精馏段实际板数 N 精＝7/0.5＝14提馏段实际板数 N 提＝11/0.5＝22五．塔的工艺条件及物性数据计算1.操作压强的计算 P m取每层塔板压强△P=0.7kp a塔顶压强 P D =101.3-14*0.7=91.5kp a进料板压强P F 101.3=kp a精镏段平均操作压强P m =a kp 4.9625.913.101=+2.操作温度塔顶温度 t D ＝80.2o C 进料温度t F ＝90.1o C 精馏段平均温度 tm=(80.2+90.1)/2=85.2o C3.平均摩尔质量计算由992.01D ==y x 查平衡曲线得 10.93x = kmol kg M m v /22.7813.92*)992.01(11.78*992.0D =-+= D 0.93*78.11(10.93)*92.1383.78/L m M kg kmol =+-= 进料段 y 0.71F = 查平衡曲线得 F X 0.47=0.71*78.11(10.1)*92.1482.18/V M M F kg kmol =+-= 0.47*78.11(10.47)*92.1485.55/L M M F kg kmol =+-= 则精馏段平均分子量 m 78.2282.1880.22/2V M k g k m o l +==m 83.7885.5584.67/2L M k g k m o l+==4.平均密度计算（1）气相平均密度计算由理想气体状态方程计算 即()m 3m m 96.4*80.22 2.608.314*85.2273.15mvv pM kgm RT ρ===+塔顶液相平均密度计算由t D ＝80.2o C 查手册得A ρ＝814.53m kgB ρ＝809.73m kgLDm ρ＝1/（0.992/814.5+0.008/809.7）=814.53m kg⑵液相平均密度计算液相平均密度依下式计算，即LB BLA ALM a aρρρ+=1 (为质量分数a )塔顶10.990.01815.3809.6LMD ρ=+ LMD ρ=815.2kg/m 3进料板液相平均密度的计算t F ＝90.1℃，查手册得LA ρ＝806.7 kg/m 3 LB ρ＝794.1 kg/m 3进料板液相的质量分率0.429A a ⨯⨯⨯0.4778.11＝＝0.4778.11+0.5392.133LFm 1kg m 0.423/806.7+0.531/794.1ρ＝＝833/（）精馏段平均液相密度为()3Lm 815.2+833/2824.1kg/m ρ＝＝4.5液体平均表面张力的计算σm由t D =80.2℃ 查手册，得σA =21.2mN m σB =21.3mN m()Dm 0.9921.210.9921.321.2L mN mσ=⨯+-⨯= 由 t F ＝90.1℃ 查手册，得σA =20.36mN m σB =20.76mN m()LFm 0.4520.610.4520.920.77mN m σ=⨯+-⨯=()Lm =21.2+20.9/221/mN m σ=4.6液体粘度计算液相平均粘度依下式计算，即lg lg Lm i i x μμ=∑塔顶液相平均粘度的计算由 t D ＝80.2℃，查手册得0.306.A mPa s μ= 0.312.B mPa s μ=()()lg 0.99g 0.310.01lg 0.313LDm μ=+解得 0.310.LDm mPa s μ=进料板液相平均粘度的计算由t F ＝90.1℃0.272.A mPa s μ= 0.284.B mPa s μ=()()lg 0.47g 0.2640.53lg 0.273LFm l μ=+0.269.LFm mPa s μ=精馏段液相平均粘度的计算()0.3100.269/20.289.Lm mPa s μ=+=5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算5.1塔径的计算精馏段的气、液相体积流率为3238.680.22 2.04/36003600 2.6Vm Vms VM V m s ρ⨯===⨯3151.5284.670.0043/36003600824.1LmLm s LM L m s ρ⨯===⨯由max u =式中C 由式，其中的C20由史密斯关联图查得，图的横坐标为11220.00433600824.10.03752.043600 2.6h L h V L V ρρ⎛⎫⨯⎛⎫== ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭取板间距H T ＝0.40m 板上液层高度h L ＝0.06m 0.400.060.34T L H h m -=-= 查图得 C 20＝0.0720.20.220210.0720.0712020L C C σ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭max 1.262/u m s ==取安全系数为0.7，则空塔气速为 max 0.70.7 1.2620.883/u u m s ==⨯=理1.72D m === 根据标准塔径圆整后为 D ＝2.2m塔截面积为2221.722.3244T A D m ππ==⨯=实际空塔气速为2.040.880/2.32u m s ==实5.2精馏塔有效高度的计算 精馏段有效高度为()()T Z 1H 0.40m N -⨯精精＝＝14-1＝5.2 提馏段有效高度为()()T Z N 1H 2210.408.4m --⨯提提＝＝＝在进料板上方开一入孔，其高度为0.8m 。