乙醇和水精馏实验课程设计
乙醇-水连续板式精馏塔课程设计
课程设计说明书课程名称：化工原理课程设计题目：乙醇-水分离过程板式连续精馏塔设计学生姓名：*** 学号： ************ 系别：环境与建筑工程系专业班级：指导老师：2012年5月目录1.设计方案确定 (1)2 操作条件和基础数据 (2)3 精馏塔的物料衡算 (2)3.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (2)3.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (2)3.3 料液及塔顶、塔底产品的摩尔流率 (2)3.4热量衡算 (3)4 塔板数的确定 (7)4.1 理论板层数NT的求取 (7)4.1.1求最小回流比及操作回流比 (7)5 精馏塔的工艺条件及相关物性数据的计算： (10)5.1填料的选择 (15)6 塔径设计计算 (16)7填料层高度的计算 (18)8附属设备及主要附件的选项计算 (19)8.1 冷凝器 (19)8.2 加热器 (20)8.3 塔管径的计算及选择 (20)8.4 液体分布器 (21)8.5 填料及支撑板的选择 (23)8.6 塔釜设计 (23)8.7塔的顶部空间高度 (24)8.8人孔的设计 (24)8.9裙座的设计 (24)9 对设计过程的评述和有关问题的讨论 (25)9.1 进料热状况的选取 (25)9.2 回流比的选取 (26)9.3 理论塔板数的确定 (26)10设计结果的自我总结与评价 (26)参考文献 (28)1 设计方案确定泡点进料，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回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系，回流比较大，故操作回流比取最小回流比的1.1倍。
塔釜采用直接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
规整填料塔与筛板塔相比，有以下优点1)压降非常小。
气相在填料中的液相膜表面进行对流传热、传质不存在塔板上清液层及筛孔的阻力。
在正常情况下规整填料的阻力只有相应筛板塔阻力的1/5~1/62)热、质交换充分分离效率高使产品的提取率提高3)操作弹性大不产生液泛或漏液所以负荷调节范围大适应性强。
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。
实验5精馏(乙醇—水)
实验五：精馏（乙醇—水）分离一、实验目的：1、熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。
2、了解板式塔的结构，观察塔板上气-液接触状况。
3、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4、测定部分回流时的全塔效率。
5、测定全塔的浓度或温度分布。
6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数二、基本原理1.在板式蒸馏塔中，混合液的蒸汽逐板上升，回流液逐板下降，气液两相在塔板上接触，实现传质、传热过程而达到分离的目的。
如果在每层塔板上，上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态，则该塔板称之为理论塔板。
然而在实际操做过程中由于接触时间有限，气液两相不可能达到平衡，即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。
因此，完成一定的分离任务，精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。
对于双组分混合液的蒸馏，若已知汽液平衡数据，测得塔顶流出液组成Xd、釜残液组成Xw ，液料组成Xf及回流比R和进料状态，就可用图解法在y-x图上，或用其他方法求出理论塔板数Nt。
精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比，既： Et=Nt/N 影响塔板效率的因素很多，大致可归结为：流体的物理性质（如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等）、塔板结构以及塔的操作条件等。
由于影响塔板效率的因素相当复杂，目前塔板效率仍以实验测定给出。
2.精馏塔的单板效率Em可以根据气相（或液相）通过测定塔板的浓度变化进行计算。
若以液相浓度变化计算，则为： E ml=(X n-1-X n) / (X n-1- X n*)若以气相浓度变化计算，则为： E mv=(Y n-Y n+1) / ( Y n*-Y n-1) 式中：Xn-1-----第n-1块板下降的液体组成，摩尔分率；Xn-------第n块板下降的液体组成，摩尔分率；X n*------第n块板上与升蒸汽Yn相平衡的液相组成，摩尔分率；Yn+1-----第n+1块板上升蒸汽组成，摩尔分率；Yn-------第n块板上升蒸汽组成，摩尔分率；Y n*------第n块板上与下降液体Xn相平衡的气相组成，摩尔分率。
乙醇-水均相恒沸精馏实验设计
银川能源学院化工分离过程实验设计说明书题目：乙醇-水均相恒沸精馏实验院系：石油化工专业班级：化学工程与工艺学生姓名：郭斌陈固香学号：1210140074 1210140075指导教师：朱鋆珊设计时间：2015年6月15日化学工程教研室制一、实验目的(1)加深对恒沸精馏过程的理解;(2)熟悉和掌握恒沸精馏操作方法;(3)了解精馏实验装置的构造和控制方法.二、实验原理恒沸精馏是一种特殊的分离方法,它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易主要适用于恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系.通常.加入的分离媒质能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质.这种方法就称作恒沸精馏.在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57% 的乙醇。
这是乙醇与水形成恒沸物的缘故，其恒沸点78.15摄氏度，与乙醇沸点78.30摄氏度十分接近，形成的是均相最低恒沸物。
而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。
实验室中恒沸精馏过程的研究包括以下几个内容：1.恒沸剂的选择（1）必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物，比原组分恒沸点低10摄氏度以上；（2）在形成的恒沸物中，恒沸剂含量应尽可能少，节省能耗；（3）回收容易，一是非均相恒沸物，二是挥发度差异大；（4）具有较小的汽化潜热，节省能耗；（5）价廉，来源广，无毒，热稳定性好，腐蚀性小。
就工业乙醇制备无水乙醇，适用的恒沸剂有苯、正己烷、环己烷、乙酸乙酯等.它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物，而且其中的三元恒沸物在室温下又可以分为两相，一相富含恒沸剂，另一相中富含水，前者可以循环使用，后者又很容易分离出来，这样使得整个分离过程大为简化。
2.三相图三组分纯物质及共沸物沸点图，并在三角形相图中给出三组分恒沸物溶解度曲线图1 恒沸精馏原理图3.恒沸剂的加入方式恒沸剂一般可随原料一起加入精馏塔中，若恒沸剂的挥发度比较低，则应在加料板的上部加入，若恒沸剂的挥发度比较高，则应在加料板的下部加入。
《乙醇—水课程设计精馏》.doc
目录一、概述 (1)二、设计方案的确定及流程说明 (3)2.1装置流程的确定 (3)2.2流程图 (3)2.3操作条件 (3)三、塔的工艺计算 (4)3.1塔的物料衡算 (6)3.2全塔物料衡算 (7)3.3塔板数的确定 (7)四、塔的工艺条件及物性数据计算 (8)五、气液负荷计算 (12)六、塔和塔板主要工艺尺寸计算 (12)七．浮阀塔板的流体力学验算 (18)八、塔板负荷性能图 (20)九、设计结果一览表 (24)十、设计评述及讨论 (28)十一、参考文献 (29)一、概述乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。
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，要用精馏的方法，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。
本设计选用浮阀塔。
浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍。
浮阀有很多种形式，但最常用的形式是F1型和V-4型。
F1型浮阀的结果简单、制造方便、节省材料、性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，才用轻阀。
浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。
化工原理课程设计 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=2R min。
（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)的求取 (4)3.2.1 理论塔板数NT3.2.2 全塔效率E的求取 (5)T3.2.3 实际塔板数N (6)3.3塔的工艺条件及物性数据计算 (6)3.3.1操作压强P (6)m (6)3.3.2温度tm3.3.3平均摩尔质量M (6)m3.3.4平均密度ρ (7)m3.3.5液体表面张力σm (8)3.3.6液体粘度μLm (8)3.4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。
精馏化工实验设计方案
精馏化工实验设计方案精馏化工实验设计方案一、实验目的1. 掌握精馏操作的基本原理和方法；2. 学习室温下常见物质的精馏分离技术；3. 了解精馏分离的应用领域。
二、实验器材和试剂准备1. 实验器材：醇灯、试管架、恒温槽、温度计等；2. 试剂：乙醇、水等。
三、实验步骤1. 将乙醇与水以一定比例混合，在试管中装入适量的混合液体；2. 设置恒温槽的温度为80℃，将装有混合液体的试管放入恒温槽中；3. 将醇灯点燃，加热试管底部，使混合液体沸腾；4. 在试管上方设置冷凝管，并用冷水冷却冷凝管；5. 当混合液体沸腾产生气体时，通过冷凝管冷凝成液体；6. 收集冷凝液体，观察并记录温度变化。
四、实验结果和数据处理通过实验观察和记录，得到以下数据：实验开始时，混合液体开始沸腾的温度为80℃；随着时间推移，冷凝液体的温度逐渐降低，最后稳定在60℃。
五、实验讨论和结论通过实验观察和数据处理，可以得到以下结论：1. 在该实验中，乙醇与水通过精馏分离的方式可以得到分离的乙醇和水；2. 乙醇和水的沸点不同，通过精馏的方法可以实现对两者的分离；3. 实验中得到的冷凝液体的温度逐渐降低，说明该液体中的醇成分逐渐升高。
六、实验改进和展望在改进实验中，可以尝试其他温度下的精馏分离实验，探究不同温度对分离效果的影响。
此外，可以尝试使用其他物质的混合液体进行精馏分离实验，拓宽实验内容和应用范围。
七、安全注意事项1. 实验中使用的醇灯需要小心操作，避免火灾和烫伤等事故发生；2. 实验时要注意乙醇和水的挥发性，避免吸入有害气体；3. 实验结束后，电源要及时切断，实验器材要归位整理，杜绝火灾等安全隐患。
以上是精馏化工实验的设计方案，通过简单的实验可实现对乙醇和水的分离，并可以通过温度变化观察和分析实验结果。
实验过程需要注意安全事项，确保实验过程安全顺利地进行。
化工原理课程设计--乙醇——水混合液常压连续精馏
课程设计任务书一、设计题目：乙醇——水混合液常压连续精馏二、设计原始数据：原料液处理量28000吨/年原料液初温20℃原料液含乙醇45%（质量）馏出液含乙醇93%（质量）乙醇回收率99.9%（质量）三、设计任务：完成精馏工艺设计，精馏塔设备设计和有关附属设备的设计、选用；编写设计说明书；绘制工艺流程图和塔板结构简图。
四、设计完成日期: 2013年01月18日五、设计者：王尧尧设计指导教师：张鸿发目录：1.…………………………………………………………………绪论2.………………………………………………………………工艺计算3.…………………………………………………………塔设备的计算4.………………………………………………………泵的选择及计算5.……………………………………………………………主凝器选型6.…………………………………再沸器加热釜中水蒸汽的用量计算7.………………………………………………………计算结果汇总表8.…………………………………………………………工艺流传简图绪论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。
乙醇-水非均相恒沸精馏实验设计
乙醇-水恒沸精馏（非均相）一、实验目的恒沸精馏是在原溶液中添加恒沸剂s使其与溶液中至少一个组分形成最低(最高)恒沸物，以增大原组分间相对挥发度差的非理想溶液的多元精馏。
它是一种特殊的分离方法，通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系，从而使分离由难变易。
主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。
一般，加入的分离媒质（亦称恒沸剂）能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物，使恒沸剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出，而塔釜得到纯物质。
这种方法就称作恒沸精馏。
该实验的目的，主要通过乙醇-水（非均相恒沸精馏）制备无水乙醇，从而：（1）通过实验加深对恒沸精馏过程的理解；（2）熟悉精馏设备的构造，掌握精馏操作方法；（3）能够对精馏过程做全塔物料衡算。
二、实验原理在常压下，用常规精馏方法分离乙醇–水溶液，最高只能得到浓度为95.57％（wt％）的乙醇。
这是乙醇与水形成恒沸物的缘故，其恒沸点78.15℃，与乙醇沸点78.30℃十分接近，所以采用普通精馏方法只能得到乙醇和水的混合物，而无法得到无水乙醇。
而浓度95％左右的乙醇常称工业乙醇。
为此，在乙醇-水体系中加入第三种物质该物质称为恒沸剂。
实验室恒沸精馏制无水乙醇过程研究主要包括以下几个内容：1.恒沸剂的选择恒沸精馏成败的关键在于夹带剂的选取，一个理想的恒沸剂应该满足：(1)恒沸剂能显著影响待分离系统中关键组分的汽液平衡。
(2)必须至少与原溶液中一个组分、形成最低恒沸物，希望此恒沸物比原溶液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10℃以上。
(3)在形成的恒沸物中，夹带剂的含量应尽可能少，以减少夹带剂的用量，节省能耗。
(4)回收容易，一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物，可以减少分离恒沸物所需要的萃取操作等，另一方面，在溶剂回收塔中，应该与其它物料有相当大的挥发度差异。
(5)应具有较小的汽化潜热，以节省能耗。
(6)恒沸剂要容易回收以循环使用。
水-乙醇精馏塔课程设计
广州大学化学化工学院《化工原理》课程课程设计乙醇-水精馏塔说明书专业：食品科学与工程班级：学生：学号：完成时间：设计指导：设计答疑：评阅：成绩：前言精馏塔是均相混合物分离过程的主要单元设备，精馏过程包括物料的预热、物料的部分冷凝和部分汽化、塔顶蒸汽的冷凝和釜液的汽化。
因此精馏塔的设计除塔体设计计算和结构设计外，还包括预热器、冷凝器和再沸器等附属设备的设计计算。
精馏塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备之一。
化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有利用价值组分的目的。
精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液化或多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。
精馏操作在化工、石油化工或轻工等工业生产中占有重要的地位。
板式精馏塔为逐级接触型气－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。
其内部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。
本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。
此设置针对二元物系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。
该设计方法被工程技术人员广泛采取。
本设计主要是利用连续浮阀精馏塔将乙醇和水的混合物进行精馏分离。
精馏所进行的是气、液两相之间的传质，而作为气、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。
为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔形的操作特性，对选择、设计和分析分离中的各种参数是非常重要的。
本设计书所涉及的计算及图表尽量采用国际单位制，在设计过程中，严格按照常用数据，化工设备常用材料性能以及化工图例国标规定进行设计，同时查阅了其他关于板式精馏塔设计方面的文献。
大部分的计算都按照《板式精馏塔设计》一书中的公式进行计算，并经过核对与验算，操作上可行，经济上有一定的合理性。
乙醇-水精馏塔课程设计
燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2017）届制药工程专业课程设计任务书题目：乙醇——水混合液精馏塔设计学院：化工与材料工程学院专业：制药1301 学号： 130120004 姓名：张世宇指导教师：林贝教研室主任（负责人）：林贝2016 年 09月 25 日化工原理课程设计乙醇——水混合液精馏塔设计张世宇制药工程1301班学号130120003指导教师林贝摘要本设计是以乙醇――水混合液为设计物系，以筛板塔为精馏设备分离乙醇和水。
筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇－－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。
关键词：乙醇-水精馏筛板塔连续精馏塔板设计目录前言 (1)第１章设计任务书 (2)第2章设计方案的确定及流程说明 (3)第2.1节设计方案的确定 (3)第2.2节设计流程 (5)第3章精馏塔的工艺设计 (6)第3.1节精馏塔的物料衡算 (6)第3.2节理论板的计算 (7)第3.3节平均参数的计算 (11)第3.4节塔径的初步设计 (15)第3.5节塔高的计算 (17)第４章塔板结构设计 (19)第4.1节溢流装置计算 (19)第4.2节塔板及筛板设计 (20)第4.3节塔板流体力学验算 (21)第5章塔板负荷性能图 (24)第5.1节雾沫夹带线 (24)第5.2节液泛线 (24)第5.3节液相负荷上限线 (25)第5.4节漏液线 (25)第5.5节液相负荷下限线 (26)第5.6节塔板负荷性能图 (26)第6章附属设备设计 (27)第6．1节冷凝器 (27)第6.2节再沸器 (28)第7章设计结果汇总 (30)第7.1节各主要流股物性汇总 (30)第7.2节筛板塔设计参数汇总 (30)参考文献 (32)附录 (33)前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。
乙醇和水精馏(板式塔)课程设计
第1章二元连续板式精馏塔的工艺计算1.1设计方案此次设计任务为分离乙醇-水混合物，采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料（q=1），将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用整体式冷凝器，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。
该二元物系属教易分离的物系，最小回流比较小相对较小，最后确定的最小回流比为1.8。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
1.2选塔依据筛板塔又叫筛孔塔，筛板上开有许多均匀的小孔，这些小孔常采用正三角形排列，操作时，气体经筛孔分散成小股气流，鼓泡通过液层，气液间密切接触而进行传热和传质。
在正常操作条件下，通过筛孔上升的气流，可以阻止液体经筛孔向下泄漏。
筛板塔是现今应用最广泛的一种塔型，设计比较成熟，操作较为精确。
其具体优点有：①结构简单、金属耗量少、造价低廉。
②气体压降小、板上液面落差也较小。
③塔板效率较高。
其缺点是：筛孔易堵塞，不宜处理易结焦，粘度大的物料。
1.3物料衡算与操作线方程图1-3-1 简易流程图1.3.1间接蒸汽加热方式下的物料守恒总物料衡算： F=D+W (1-1) 易挥发组分的物料衡算： Fx F =Dx D +Wx w (1-2) 其中：（均为摩尔分率）进料原料液组成：%25.241855.04645.04645.0=+=F x 塔顶轻组分组成：%82.7918464696.0=+=D x 塔底重组份组成：%1962.018995.046005.046005.0w =+=x 塔顶流出液流速：h kmol h kmol /55.1377982.024330/kg 46kg104/4.0D 7=⨯⨯⨯⨯==年万吨将上式代入（2-1）,（2-2）联立求解得：塔底残液流量：h kmol /377.77W = 进料流量 ：h kmol /455.32F =1.3.2 最小回流比的确定首先根据<<化工原理课程设计>>51页附录2“乙醇-水物系气液平衡数据”做出y x -图和y x t --分别见后面附录一和附录二。
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。
乙醇-水溶液精馏课程设计
广西工学院课题名称：乙醇-水溶液连续精馏设计系别：生物与化学工程系专业：化工082班学号： *************名：***指导教师：***时间： 2011年6月13-25日设计题目: 筛板精馏塔设计者: 班级化工082班姓名：马升艳日期2011 年6月指导教师: (签字)设计成绩: 日期附:筛板精馏塔设计任务书一、设计名称：乙醇-水溶液连续精馏塔设计二、设计条件1．进精馏塔的料液含乙醇25%（质量），其余为水；2．产品乙醇含量不得低于94%（质量）；3．残液中乙醇含量不得高于0.1%（质量）；4．生产能力为日产94%（质量）乙醇产品425吨/天；5．操作条件（1）塔顶操作压力4kPa（表压）；（2）进料热状况（自选）；（3）回流比（自选）；（4）加热蒸气为低压蒸汽；（5）全塔效率60% 。
（6）单板压力降≤ 0.7 kPa6．工作日：每年330天，每天24小时连续运行。
三、设计要求：1．设计方案的确定及流程说明；2．塔的工艺计算：（1）物料衡算；（2）计算塔顶、塔底及加料板温度；（3）计算平衡数据；（4）计算塔板数：作X-Y图；求最小回流比及适宜回流比；求理论塔板数和实际塔板数。
3．塔和塔板的主要工艺尺寸计算：（1）塔体和塔板主要尺寸的确定：塔径；溢流装置（溢流堰长、出口堰高、降液管的宽度及面积、降液管下端与塔板间距离）；塔板设计（塔板布置：包括开孔区、溢流区、安定区、无效区；筛孔数或浮阀数：包括孔径、塔板厚度、开孔面积、开孔率、孔数或浮阀数、浮阀的选型；排列方式及孔心距）。
（2）塔板的液体力学验算：塔板压力降；雾沫夹带；漏液点气速；液泛（即淹塔）。
（3）塔板负荷性能图。
4．设计结果一览表5．板式塔的结构：（1）塔体结构：塔顶空间；塔底空间；人孔；视镜；支座；塔高；封头及容器法兰。
（2）塔板结构及安装方式。
6．附属设备的计算及选型（1）再沸器（即蒸馏釜）；（2）塔顶回流冷凝器；（3）料液预热器；（4）塔顶、塔底产品冷凝器；（5）主要接管尺寸及法兰：包括塔顶蒸气出口管、回流液管、料液排出管、加料管、饱和水蒸气管的管径及各接管的法兰。
乙醇-水精馏塔实验
标准文档乙醇-水精馏塔实验一、实验目的：1.了解板式精馏塔的结构和操作。
2.学习精馏塔性能参数的测量方法，并掌握其影响因素。
二、实验内容:1.测定精馏塔在全回流条件下,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。
2.测定精馏塔在部分回流条件下,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。
三、实验原理：对于二元物系，如已知其汽液平衡数据，则根据精馏塔的原料液组成，进料热状况，操作回流比及塔顶馏出液组成，塔底釜液组成可以求出该塔的理论板数N T .按照式1可以得到总板效率E T ,其中N P 为实际塔板数。
E T %100⨯=PTN N （1） 部分回流时，进料热状况参数的计算式为mmF BP Pm r r t t C q +-=)( （2）式中： t F — 进料温度，℃ 。
t BP — 进料的泡点温度，℃ 。
Cpm — 进料液体在平均温度（t F + t P ）/2下的比热，kJ/（kmol • ℃） r m — 进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热，kJ/kmol222111x M C x M C Cpm P P += kJ/（kmol • ℃） （3） 222111x M r x M r r m += kJ/kmol （4） 式中： C P1， C P2 —分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热，kJ/（kg • ℃）。
r 1,r 2 —分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热，kJ/kg 。
M 1，M 2—分别为纯组份1和组份2的摩尔质量，kJ/kmol 。
x 1,x 2—分别为纯组份1和组份2在进料中的摩尔分率。
四、实验装置基本情况:1．实验设备流程图（如图1所示）：图1 精馏实验装置流程图1-储料罐；2-进料泵；3-放料阀；4-加热器；5-直接进料阀； 6-间接进料阀；7-进料流量计；8-高位槽；9-玻璃观察段； 10-精馏塔；11-塔釜取样阀；12-釜液放空阀；13-塔顶冷凝器； 14-回流比流量计；15-塔顶取样阀；16-塔顶液回收罐； 17-放空阀；18-冷却水流量计；19-塔釜储料罐；20-塔釜冷凝器； 21-第8块板进料阀；22-第9块板进料阀；23-第10块板进料阀； 24-液位计；25-料液循环阀；26-釜残液出料阀;27-进料入口阀；28-指针压力表2.实验设备主要技术参数：精馏塔实验装置结构参数见表1：表1 精馏塔结构参数表2 乙醇─水 t-x-y 关系 (以乙醇摩尔分率表示，x-液相，y-气相 )乙醇沸点: 78.3℃; 水沸点:100.0℃.3．实验仪器及试剂：（1）实验物系：乙醇─水（本试验也可用乙醇-正丙醇物系）；（2）实验物系纯度要求: 化学纯或分析纯；（3）实验物系平衡关系见表2；（4）实验物系浓度要求: 15-25％(乙醇质量百分数)，浓度分析使用酒精计，酒精计为体积分数，通过查《酒精体积分数、质量分数、密度对照表》可得酒精的质量分数W，通过质量分率求出摩尔分率(XＡ)，公式如下: 乙醇分子量ＭＡ＝46; 水分子量ＭB＝18BA AAAAA M W M W M W X )](1[)()(-+=3．实验设备面板图（如图2所示）：图2 精馏设备仪表面板图五、实验方法及步骤： 1.实验前检查准备工作：配制一定浓度(质量浓度 20％左右)的乙醇─水混合液(总容量25升左右),倒入储料罐中。
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乙醇和水精馏实验课程设计乙醇与水连续筛板精馏塔题目：醇-水溶液连续精馏塔优化设计班级：1014102专业：化学工程与工艺姓名：姚亚丽学号：101410209指导教老师：陈湘设计时间：2013.1.3——2013.1.11目录第一章：序言 (4)第二章设计方案的确定及流程说明 (6)2.1塔型选择 (6)2.2操作流程 (6)第三章塔的工艺计算 (7)3.1整理有关数据并绘制相关表格 (7)3.2全塔物料衡算 (9)3.3最小回流比与操作回流比 (10)3.4理论塔板数的确定 (11)3.5全塔效率的估算 (11)3.6实际塔板数的求取 (13)第四章塔的工艺条件及物性计算 (13)4.1平均摩尔质量..................................... 错误!未定义书签。
34.2平均密度 (14)4.3液体表面张力 (15)4.4汽液相体积流率 (17)4.5塔径的计算 (17)4.6精馏塔高度的计算 (21)第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (23)5.1 溢流装置 (24)5.2 塔板布置 (25)第六章塔板的流体力学验算............................... 错误!未定义书签。
76.1 气体通过塔板的压力降hp液柱 (27)6.2 液面落差 (318)6.3 液沫夹带（雾沫夹带） (318)6.4 漏液 (329)6.5 液泛 (29)第七章塔板负荷性能图 (31)7.1漏液线 (31)7.2液沫夹带线 (31)7.3液相负荷下限线 (32)7.4液相负荷上限线 (32)7.5液泛线 (32)第八章各接管尺寸的确定及选型 (35)8.1进料管尺寸的计算及选型 (35)8.2釜液出口管尺寸的计算及选型 (35)8.3回流管尺寸的计算及选型 (35)8.4塔顶蒸汽出口径及选型 (36)第九章精馏塔的主要附属设备 (37)9.1冷凝器 (38)9.2再沸器 (38)设计结果一览表 (39)设计总结与体会 (40)参考文献 (41)第一章序言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。
通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。
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。
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。
本设计的题目是乙醇-水连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的乙醇和不易挥发的水，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。
乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。
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必须通过一定的方法。
要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，最简单的方法就是用连续精馏的方法，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。
课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。
不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学生的工程意识。
更能培养我们的创新意识、严谨认真的学习态度。
是对我们进行的一次综合性设计训练。
通过对乙醇连续精馏塔的设计,增加对化工生产过程的了解以及对化工原理这门课程的认识。
第二章、设计方案的确定及流程说明2.1 塔型选择根据生产任务，若按年工作日330天，每天开动设备24小时计算，年处理量为5万吨，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用筛板塔。
2.2 操作流程乙醇——水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。
塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。
塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
精馏装置有精馏塔、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。
热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
乙醇—水混合液原料经预热器加热到泡点温度后送入精馏塔进料板，在进料板上与自塔上部下降的的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底。
在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。
流程示意图如下图（图一）第三章、塔的工艺计算3.1整理有关数据并绘制相关表格：乙醇和水的汽液平衡数据（101.3KPa即760mmHg）不同温度下乙醇和水的汽液平衡组成数据如下（表1）液相摩尔分数x 气相摩尔分数y温度/℃液相摩尔分数x气相摩尔分数y温度/℃0.00 0.00 100 0.3273 0.582681.50.019 0 0.17095.5 0.39650.612280.70.072 1 0.389189.0 0.50790.656479.80.096 6 0.437586.7 0.51980.659979.70.123 8 0.470485.3 0.57320.684179.30.166 1 0.508984.1 0.67630.738578.740.233 7 0.544582.7 0.74720.781578.410.2608 0.5580 82.3 0.8943 0.894378.15 根据以上数据画出以下乙醇与水的t-x （y ）相平衡图（图2）及乙醇与水的x-y （图3）：70758085909510000.20.40.60.81x(y)温度(℃)图3乙醇——水气液平衡图X D x w X F 00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81液相摩尔分数气相摩尔分数3.2全塔物料衡算原料液中： 设A 组分——乙醇；B 组分——水乙醇的摩尔质量：M 乙=46.07 kg/kmol ；水的摩尔质量： M 水=18.02 kg/kmol3.2.1查阅文献，整理相关的物性数据水和乙醇的物理性质（表2）名称 分子式相对分子质量密度 20℃ 3/kg m沸 点101.33kPa ℃ 比热容(20℃) Kg/(kg.℃)黏度 (20℃) mPa .s 导热系数 (20℃)ω/(m.℃)表面张力3σ⨯10(20℃)N/m水 2H O 18.02 998 1004.183 1.005 0.599 72.8乙醇25C H OH46.07 789 78.3 2.391.150.17222.83.2.2塔顶，进料液，塔底的摩尔分数8814.018/546/9546/95=+=D x2069.002.18/6007.46/4007.46/40F =+=x00394.018/9946/146/1=+=W x原料液以及塔顶,塔底产品的平均摩尔质量()kmol kg x M x M M D B D A D /68.428814.01188814.046)1(=-⨯+⨯=-+= ()kmol kg x M x M M F B F A F /79.232069.01182069.046)1(=-⨯+⨯=-+= ()kmol kg x M x M M W B W A W /11.1800394.011800394.046)1(=-⨯+⨯=-+=3.2.3 物料衡算 进料量F=5万吨/年=()43510100.4/460.6118330243600⨯⨯⨯+⨯⨯=0.0373 kmol/s全塔总物料衡算 F=D+W 易挥发组分物料衡算 F D w Fx Dx Wx =+ 联立以上二式得：D=0.01705kmol/sW=0.05665kmol/s3.3 最小回流比Rmin 和操作回流比R 。
由相平衡方程式1(1)x y x αα=+-可得(1)(1)y x x y α-=-取乙醇和水的气液平衡数据若干组代入上式并求其α。
α=3.38()577.11111min=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡----=FD FD x x x x R αα 则min 65.1R R ==2.60 故取操作回流比 R=2.60 操作方程的确定精馏段：s kmol D R L /04433.001705.060.2=⨯=⨯=s kmol D R V /06138.001705.0)160.2()1(=⨯+=+=提馏段：s kmol qF L L /06138.001705.0104433.0=⨯+=+='s kmol V F q V V /06138.0)1(==--='精馏段操作方程：24.072.08814.006138.001705.006138.004433.01+=⨯+=+=+n D n n x Xn x V D x V L y 提馏段操作线方程：0036.0923.100394.006138.005665.006138.011803.01-=⨯-='-''=+n w n n x Xn x V W x V L yq 线方程：x=xq=xF=0.20693.4理论塔板数的确定理论板：指离开此板的气液两相平衡，而且塔板上液相组成均匀。
用逐板计算法计算理论塔板数：平衡方程3.381 2.38x y x =+精馏段操作方程：24.072.01+=+=+n D n n x x VDx V L y y1=0.8814 x1=0.6874 y2=0.7349 x2=0.4506 y3=0.5644 x3=0.2771 y4=0.4395 x4=0.1883x4=0.1883<0.2069即第四层理论板为进料板，一般进料板作为提馏段，则精馏段理论板数为3.平衡方程3.381 2.38xy x =+提馏段操作线方程：0036.0923.11-='-''=+n w n n x x V Wx V L y x1=0.1883y2=0.3585 x2=0.1419 y3=0.2693 x3=0.0983 y4=0.1854 x4=0.0631 y5=0.1177 x5=0.0380 y6=0.0695 x6=0.0216 y7=0.0379 x7=0.01152 y8=0.01855 x8=0.0056 y9=0.0072 x9=0.00214 x9=0.00214<0.00394即提馏段9层板（不包括再沸器）3.5全塔效率的估算板效率与塔板结构，操作条件，物质的物理性质及流体力学性质有关，它反映实际塔板上传质过程进行的程度。