板式精馏塔设计(使用)说明书教学提纲
精馏塔(板式)设计
精馏塔板的设计还需要考虑到不同物 质的沸点、蒸汽压等物性参数，以及 操作条件下的温度、压力等参数，以 确保分离过程的顺利进行。
精馏塔板的设计需要考虑到液体的流 动特性、蒸汽的流动特性以及它们之 间的相对流动方向，以达到最佳的分 离效果。
设计流程
选择合适的塔板类型
根据设计目标和工艺要求，选 择适合的塔板类型，如泡罩塔 板、浮阀塔板、筛孔塔板等。
详细描述
石油精馏塔设计需要考虑多方面的因素，如原料性质、产品 要求、操作条件等。在设计过程中，需要选择合适的塔板类 型和数量，确定适宜的工艺流程和操作参数，以满足生产需 求。
案例二：酒精精馏塔设计
总结词
酒精精馏塔设计是一种常见的精馏塔设计案例，主要应用于酿酒和生物燃料领域 。
详细描述
酒精精馏塔设计需要考虑酒精的提取和纯化过程。在设计过程中，需要选择适合 的塔板和填料，确定适宜的操作压力和温度，以保证酒精的纯度和回收率。
设计的重要性
01
02
03
提高分离效率
精馏塔板设计的核心目标 是提高分离效率，使产品 达到更高的纯度或回收率。
降低能耗
精馏塔板设计的另一个重 要目标是降低能耗，通过 优化设计，降低操作过程 中的热能消耗。
提高生产能力
良好的精馏塔板设计可以 提高生产能力，从而提高 设备的产能和经济效益。
02 精馏塔(板式)的工艺设计
塔板热力学计算
传热系数
根据物料特性和工艺要求，计算并选 择合适的传热系数，以提高热力学效 率。
温度分布
通过计算温度分布，可以了解物料在 塔板上的温度变化情况，从而优化操 作条件和塔板结构。
03 精馏塔(板式)的设备设计
塔体设计
塔体直径
板式精馏塔设计说明书
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—水板式精馏塔设计专业班级09级侯氏01班学生学号0906120123学生姓名杨中国学生成绩指导教师唐正姣课题工作时间2012.6.18－2012.6.29武汉工程大学化工与制药学院武汉工程大学化工原理课程设计任务书专业化学工程与工艺班级09级侯氏01班学生姓名杨中国发题时间：2012 年 6 月18 日一、课题名称乙醇-水分离过程板式精馏塔设计二、课题条件(文献资料、仪器设备、指导力量)⏹参考文献1.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，19942.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，19953.贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津：天津大学出版社,20024.王国胜. 化工原理课程设计. 大连：大连理工大学出版社，20055.匡国柱,史启才.化工单元过程及设备课程设计. 北京:化学工业出版社,20026.上海医药设计院. 化工工艺设计手册(上、下). 化学工业出版社，19867.阮奇,叶长,黄诗煌. 化工原理优化设计与解题指南. 北京:化学工业出版社,2001.98.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，19889.邹兰，阎传智. 化工工艺工程设计. 成都：成都科技大学出版社,199810.李功祥，陈兰英，崔英德. 常用化工单元设备设计. 广州：华南理工大学出版社,200311.童景山, 李敬. 流体热物理性质的计算. 北京：清华大学出版社，198212.马沛生. 化工数据. 北京：中国石化出版社，200313.靳士兰, 邢凤兰. 化工制图. 北京：国防工业出版社，200614.朱有庭,曲文海，于浦义.化工设备设计手册（上、下册).北京：化学工业出版社,200415.刘雪暖, 汤景凝.化工原理课程设计.北京：石油大学出版社，2001⏹仪器设备化工与制药学院机房提供电脑给学生查资料和进行计算机辅助设计⏹指导力量指导教师已从事多年的化工原理教学，指导了多届学生的课程设计，对设计内容较熟悉。
精馏塔说明书
精馏塔说明书一、产品介绍精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备，广泛应用于化工、石油、食品等领域。
本说明书将详细介绍精馏塔的结构、工作原理、操作方法以及注意事项。
二、结构与工作原理精馏塔主要由塔体、进料口、出料口、塔板、冷凝器、再沸器等组成。
其工作原理是基于物质的沸点差异，通过加热和冷凝的方式实现液体混合物的分离。
具体来说，精馏塔内的液体混合物经过加热后，部分组分会蒸发并随上升蒸汽进入塔顶的冷凝器，在那里被冷却液化。
而未蒸发的组分会继续留在塔内，通过再沸器加热后再次蒸发，如此反复，直至达到所需的分离效果。
三、操作方法1、开启前检查：检查精馏塔及相关设备是否完好，管道、阀门有无泄漏，冷凝器、再沸器是否正常工作。
2、开启进料口：将待分离的液体混合物加入进料口，注意流量控制，保持稳定。
3、开启加热系统：根据需要调整再沸器的加热温度，使液体混合物在塔内蒸发并上升至冷凝器。
4、开启冷凝器：调整冷凝器的冷却水流量，使上升的蒸汽在冷凝器中被液化。
5、收集产品：将冷凝器下方收集到的液体产品通过出料口导出。
6、调整操作参数：根据实际分离效果，调整加热温度、进料流量等参数，以达到最佳分离效果。
四、注意事项1、操作过程中要保持设备密封性良好，防止泄漏。
2、严格控制加热温度，防止过热引起物料分解或设备损坏。
3、定期检查设备及相关管道，发现泄漏或其他异常情况应及时处理。
4、在操作过程中要保持安全距离，避免直接接触高温设备和液体。
5、如遇紧急情况，应立即停车并采取相应措施。
五、维护与保养1、定期检查设备及相关管道的密封性，发现泄漏应及时处理。
2、定期清理设备内部杂物及沉积物，保持设备清洁。
3、定期检查加热系统和冷却系统的工作情况，确保设备正常运行。
4、根据实际使用情况，适时调整设备的操作参数，以达到最佳分离效果。
5、在停车期间，应对设备进行全面检查和维护，确保设备良好运行。
六、常见问题及解决方案1、分离效果不佳：可能是由于加热温度、进料流量等参数调整不当所致。
精馏塔(板式)设计
化工原理课程设计
三. 设计任务 （一）精馏塔工艺设计 1.物料衡算 2.精馏塔的工艺尺寸的确定 3.塔板结构设计 4.热量衡算 （二）附属设备选型计算
化工原理课程设计
第三部分：板式精馏塔的设计方法
一. 流程和方案的确定
二. 工艺计算
三. 设备计算
四. 辅助设备计算
化工原理课程设计
一.
流程和方案的选择
3~5 秒
u ( )3.2 HT h f
校核三： ev
校核四： K
5.7 10 3
K 1.5 ~ 2
化工原理课程设计
三．设备计算
（一）塔径的初步计算
（二）溢流装置的设计 P139 2.水力学性能计算 （三）塔板布置 （略） （四）筛板塔操作失常条件的校核
参见课本138-141例题 阅读例题，找出例题中“筛板塔操作失常条 件的校核” 所在的位置。
D2
u (0.6 0.85)uF
化工原理课程设计
（二）溢流装置的设计 1.液流程数
当塔径大于2～2.4米或 液流量大于110米3/小时 时，可考虑采用双流型。
化工原理课程设计
hl
2.降液管尺寸 ①堰长lW 单溢流： 双溢流： ②溢流堰高hW
Δ how hw
具体大小根据Ad/A在图5 （课本139图11-16）中确定， 顺便可以确定wd的大小
蒸馏装置包括：精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝 器、泵等设备，要安排好流程结构。
操作条件的确定
（1）操作压力的选择 （2）进料状态的选择 （3）回流温度 (塔顶、塔顶温度、进料板温度) （4）塔釜的加热方式及加热介质的选择 （5）塔顶冷凝器的冷凝方式和冷凝介质的选择
在论文中，选择过程和依据可以不写，但必须 把结果表述出来，并画好流程示意图。
板式精馏塔课程设计
板式精馏塔课程设计板式精馏塔（TrayDistillationTower）是能够从复杂混合物中分离出更纯更高品质的物质的装置，被广泛应用于制造的各个领域。
例如，在石油工业中，它可以用来净化石油，使之变成汽油、柴油和其他产品；在食品工业中，它可以用于酿酒等；在化工工业中，它可以用于多种原料的分离，并生产出纯度更高的有用成分。
因此，理解板式精馏塔的原理和操作，对于应用其净化、分离复杂物质并获得高纯度产品是至关重要的。
本课程设计旨在向学生介绍板式精馏塔的基本原理、结构构造及其应用。
具体内容如下：一、板式精馏塔的原理1、板式精馏塔的作用：板式精馏塔是一种分离装置，它借助物料的沸点差，将多种物质分离，并可以将其中某种物质精馏出来。
2、板式精馏塔的过程：板式精馏塔通常由二到三个气相和一个液相传输层组成，将原料混合物按顺序层叠在塔内，通过蒸汽热量加热，使其中的某种物质蒸发，并通过高温蒸汽把蒸发物分离出来、冷却并凝结，最终得到精馏物质。
3、板式精馏塔的优点：板式精馏塔具有功率小、料仓容量大、效率高、分离精度高，且操作简单，可以降低操作成本，增加生产效率。
二、板式精馏塔的结构1、板式精馏塔的结构：板式精馏塔的空腔是由顶部的首体和底部的结构体共同支撑，腔体内装有一定间距的板条，将空腔分隔成几层，每一层上装有一定数量的垂直支撑架，从而形成多种不同的结构，如单层结构、双层结构、三层结构等。
2、板式精馏塔的参数：板式精馏塔的最大加热面积、冷却面积以及精馏液流量、蒸汽流量等参数都有一定的要求，可以根据实际情况来确定，以确保精馏效率。
三、板式精馏塔的应用1、板式精馏塔在石油工业中的应用：板式精馏塔能用于石油工业分离常见的液体组分，如石脑油、柴油、汽油等，以及精馏出高纯度的催化剂和润滑油等物质。
2、板式精馏塔在食品工业中的应用：板式精馏塔在食品工业中的应用也很广泛，主要用于精馏出高纯度的天然果汁，也可以用来制作各种中间产品，如各种酿酒发酵物质。
板式精馏塔课程设计
板式精馏塔课程设计板式精馏塔是一种多室及多功能的化工设备，可以进行一维或多维的分离和精制。
它大大降低了当今世界化学工业中相关分离工作的难度和成本。
本课程的主要目的是介绍板式精馏塔的基本理论，掌握其使用的方法和技术，以及对常见工艺过程的分析和设计，最终掌握板式精馏塔的运行、检修、维护和安全操作的基本规范。
本课程的主要内容1.式精馏塔基本原理：介绍板式精馏塔的结构、工作原理及各种影响气液相平衡的因素，以及板式精馏塔本身在生产中的不稳定性和调节。
2.艺参数的选择：讨论板式精馏塔的工作范围，以及如何根据实际的物料性质来选择合理的工艺参数，并要求学生通过实验来调整选择的参数，以达到合理的工作状态。
3.见工艺分析与设计：讨论常见工艺过程，包括顶部分离、底部萃取，以及二室及多室精馏塔的设计要求，以及它们对精馏结果的影响。
4.作技术及安全操作：讨论板式精馏塔的操作技术，如参数的设置、调节，以及安全操作的程序，指导学生在实验室或实践中完成。
本课程的目标是培养学生能够应用板式精馏塔技术的实际能力，掌握其基本理论和技术，实现各种常见工艺要求，以及安全操作。
为了实现以上目标，本课程将采取以下方式：从理论讲授、实验模拟和项目实践等多种形式，包括：1）室内讲授：介绍板式精馏塔的基本原理及其在工艺作业中的应用；2）实验模拟：使用模拟设备，进行各种条件下的调试及精制工艺的实验模拟；3）课后习题：设计常见的生产过程，以引导学生掌握板式精馏塔的基本原理及其工程应用；4）实践项目：在实践中，训练学生如何设计和操作板式精馏塔，以及如何解决一般问题。
本课程将定期做好统计和考核，让学生对自己所学知识作出全面、正确的评估，并不断完善自我，以达到课程设计的培养目标。
总之，本课程是一门综合性的课程，旨在深入系统地掌握板式精馏塔的基本原理和技术，以及如何运用它们来解决实际的生产问题。
精馏塔设计说明书(最全)
引言塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。
本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。
设计方案的确定和流程说明1.塔板类型精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。
浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。
本设计采用浮阀塔板。
2. 加料方式加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。
故本设计采用泵直接加料。
3. 进料状况进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。
对于冷液进料，当进料组成一定时，流量也一定，但受环境影响较大；而采用泡点进料，不仅较为方便，而且不受环境温度的影响，同时又能保证精馏段与提馏段塔径基本相等，制造方便。
故本设计采用泡点进料。
4. 塔顶冷凝方式苯与甲苯不反应，且容易冷凝，故塔顶采用全凝器，用水冷凝。
塔顶出来的气体温度不高，冷凝后的回流液和产品无需进一步冷却，选用全凝器符合要求。
5. 回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。
本设计所需塔板数较多，塔较高，为便于检修和清理，回流冷凝器不适宜塔顶安装，故采用强制回流。
6. 加热方式加热方式分为直接蒸气和间接蒸气加热。
直接蒸气加热在一定回流比条件下，塔底蒸气对回流液有稀释作用，从而会使理论塔板数增加，设备费用上升。
故本设计采用间接蒸气加热方式。
7. 操作压力苯和甲苯在常压下相对挥发度相差比较大，因此在常压下也能比较容易分离，故本设计采用常压精馏。
化工原理课程设计--板式精馏塔设计
化工原理课程设计--板式精馏塔设计设计目标：基于给定的物料性质和操作要求，设计一座板式精馏塔，以实现对原料的分离和提纯。
1. 物料和操作要求：- 原料：A和B两种无限稀溶液，其组成为xA和xB，两者可以通过精馏分离。
- A和B的沸点相差较大，有利于分离。
- 要求从塔顶得到纯度高于90%的A，而底部给出纯度低于1%的A。
2. 原料性质和物料平衡：- 通过库仑方程计算A和B的蒸气压随温度的变化关系，并绘制出压力-温度图。
- 在工作温度下，A的蒸气压明显高于B，为确保物料能够充分分离，需保持塔顶温度在A液体的沸点温度之下。
3. 塔板设计：- 通过McCabe-Thiele图确定塔板数目和进料位置。
- 塔板数目的计算依赖于设定的塔上液回流比，一般经验值约为1.2-2.5。
- 进料位置选择在第一个塔板的位置，以确保传热效果和传质效果的最大化。
4. 塔的传热与传质设计：- 通过热力学分析确定A和B的传质系数，以及A和B在板上气液两相之间的传质速率。
- 根据传质速率和A、B的质量流率计算板上液流速，并选取波纹板（sieve tray）作为塔板，以提高传质效果。
- 通过HETP方法确定塔板高度，确保有效的液-液接触。
5. 动力学分析：- 根据操作要求和物料性质，进行动态模拟，分析A和B的浓度随时间的变化。
- 设计适当的控制策略，以稳定操作并使塔的性能达到最佳状态。
6. 安全与能耗：- 根据设计要求，确定塔的最佳工作温度和压力范围，以保证操作的安全性。
- 通过热力学计算，确定塔的能耗，并采取措施减少能量损失。
综上所述，通过对物料性质、物料平衡、塔板设计、传热与传质设计、动力学分析、安全与能耗等方面的综合考量，可以设计出一座高效、安全、经济的板式精馏塔，实现对原料组分的有效分离和提纯。
7. 材料选择和规格设计：- 选择耐腐蚀、耐高温的材料作为塔内部构件的材质，例如不锈钢。
- 根据操作条件和设计要求，确定塔的规格，包括直径、高度、板数、板间距等，以确保塔的工作效率和稳定性。
精馏塔设计说明书
精馏塔设计说明书前言塔设备是炼油、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。
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；（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。
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，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）。
一般采用重阀，因其操作稳定性好。
浮阀塔的主要优点是生产能力大，操作弹性较大，塔板效率高，气体压强降及液面落差较小，塔的造价低。
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用组分的目的，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汽化和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、轻工等工业生产中占有重要的地位。
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。
塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。
本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。
此设计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的采用。
筛板式精馏塔设计说明书
第一章绪论1.1 化工原理课程设计的目的和要求课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
在整个教学计划中，它也起着培养独立工作能力的重要作用。
1.2 精馏操作对塔设备的要求为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：(１) 气(汽)、液处理量大，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，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能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。
(３) 流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。
对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。
(４) 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。
(５) 耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。
(６) 塔内的滞留量要小。
实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。
1.3板式塔类型在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。
塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。
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，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。
筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。
五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。
化工原理课程设计说明书板式精馏塔设计
前言化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。
生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。
精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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。
实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。
本次设计任务为设计一定处理量的分离四氯化碳和二硫化碳混合物精馏塔。
板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。
与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点：生产能力（2 0%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。
化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。
在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。
在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。
节省能源，综合利用余热。
经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。
另一方面影响到所需传热面积的大小。
即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。
本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。
【精馏塔设计任务书】一设计题目精馏塔及其主要附属设备设计二工艺条件生产能力：10吨每小时（料液）年工作日：自定原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液 97%的二硫化碳，釜液5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：58℃进料状况：自定加热方式：直接蒸汽加热回流比：自选三设计内容1 确定精馏装置流程;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。
板式精馏塔设计软件说明书
板式精馏塔设计软件说明书板式精馏塔的设计是高等院校化工类专业在进行课程设计时的一项必要的、综合的技能训练内容，是培养学生综合运用有关课程的理论和专业知识解决实际问题，按照科学的研究方法，建立正确的设计思想，对于培养学生理论联系实际的能力和分析问题解决问题的能力，活跃思维、开阔思路、提高创新能力起着积极的作用。
所以课程设计环节质量的高低，直接影响到学生创新思维和综合能力的培养。
为适应社会的发展，培养高素质的人才，全国各高校都在进行教学改革尝试，加强教学实践环节。
然而在设计过程中，繁杂的公式计算、大量的资料收集，庞大的数据处理占据了学生大部分时间，严重的制约了学生的思维、创作能力，使其在有限的课时内仅做了大量的基础计算，而不是完成应具有的创造性设计。
随着计算机技术的迅猛发展，多媒体教学已成为主要的教学手段。
它不仅使传统的课堂变成为不受时间和空间限制的虚拟教室，使以讲解和板书为主的教学模式变成为文本、图像、动画、音频和视频等多种媒体共存的新型教学模式；而且也使学生从被动接受转为主动学习，从呆板、单一、顺序的教学内容安排转变为生动、多彩、跳跃式的教学内容安排。
因此，为结合实际教学、提高教学质量，我们选择了BORLAND 公司的RAD工具C++BUILDER，同时还涉及一些多媒体创作工具，如Dreamweaver 4、Photoshop6.0、Flash5.0,开发了“板式精馏塔课程设计软件”。
这套软件把板式精馏塔的整个工艺设计过程在计算机上实现，通过友好的交互性能，帮助使用者轻松完成设计任务。
它把学生设计期间需要掌握的专业知识、技术参数、理论公式以及要用到的图表、物性参数等进行了归纳总结，减轻了学生查找资料的负担，为学生进行进一步的思考提供了机会，使得设计变得更加有意义。
有了这套软件，学生可以随时检验自己设计结果的合理性，为学生在设计过程中进行参数的优选及多设计方案的比较提供了强有力的工具。
这对培养学生的思维能力、分析判断能力和设计能力起到了良好的促进作用，为以后专业课的课程设计和毕业设计打下了良好的基础。
板式精馏塔设计说明书
板式精馏塔设计说明书设计说明书要独立撰写，严格杜绝抄袭；说明书的撰写格式请参照学术论文格式（可参阅各类学术期刊，如福州大学学报）；设计说明书一律采用A4复印纸，不得采用其他类型纸张；说明书撰写字迹要工整，纸面整洁不随意涂改。
设计完成后，必须将设计说明书、图纸、任务书一起装入资料袋，填写好资料袋封面上交。
设计说明书中的主要内容包括如下：目录1 前言（对设计要求、任务的工业背景、国内外研究现状等的介绍）2 方案论证2.1 精馏塔类型2.2 精馏压力2.3 进料方式（进料状态）2.4 塔板类型（浮阀、筛板、泡罩等）2.5 加热方式（间接蒸汽加热、直接蒸汽加热）……3 工艺计算3.1 全塔物料衡算3.2 热量衡算3.3 塔板数的计算3.4 塔径的计算3.5 溢流装置……4 塔板流体力学计算……5 塔总体高度计算6 附属设备的设计与选型6.1 塔顶冷凝器6.2 塔底再沸器6.3 塔的接管6.4 泵……7 设计结果汇总（以三线表分类汇总）表1 工艺参数表参数数值单位参数数值单位处理量 100 Kmol/h 进料浓度0.2 摩尔分率表2 板式精馏塔参数 参数参数值单位塔材料 碳钢 -塔材料密度 7800 kg/m 3 塔壁厚度 5 mm 塔径 0.8 m 板间距 m 塔板类型 空塔气速 m/s 堰长 m 堰高 m 板上层高度M ……2 -表5 接管表接管 物流型号m 3/h m/s 适宜流速范围进料管 20%wt 甲醇—水溶液 1200 1.2 0.5~3 塔顶液相回流管4108⨯φ塔顶蒸汽管 99%甲醇蒸汽 塔顶产品管 冷却水输送管 冷却水 塔底残液管 塔底蒸汽管参考文献[1] 张瑞生，沈才大.化工系统工程基础.上海：华东化工学院出版社，1991[2] 天津大学化工原理教研室.化工原理（下册）.天津：天津科学技术出版社，1990[3] 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，1994[4] 华南工学院化工原理教研组.化工过程及设备设计.广州：华南工学院出版社，1987……附录一苯—甲苯汽液平衡数据附录二……。
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。
课程设计板式精馏塔
银川能源学院化工原理课程设计说明书题目：年处理量23000吨二元精馏浮阀塔设计学生姓名杨帅宁学号 **********指导教师朱鋆珊院系石油化工学院专业班级能源化学工程1402班设计时间 2016.12.5-2016.12.16化学工程教研室目录摘要 (1)设计任务书 (2)1 概述 (4)2 设计方案的确定 (5)2.1 选择塔型 (5)2.2 操作压力 (5)2.3 加热方式 (5)2.4 操作条件 (5)2.5 工艺流程 (5)3 浮阀式精馏塔的工艺设计 (6)3.1 精馏塔的物料衡算 (6)3.1.1 最小回流比的计算 (6)3.1.2 物性参数的计算 (7)3.2 浮阀塔的热量衡算 (14)3.2.1 加热介质的选择： (14)3.2.2 冷却剂的选择: (14)3.2.3 比热容及汽化潜热的计算 (14)3.2.4 热量衡算 (15)3.2.5 塔经的初步设计 (15)4 精馏塔附属结构设计 (19)4.1 溢流装置 (19)4.1.1 堰长 (19)4.1.2 弓形降液管的宽度和横截面 (19)4.1.3 塔板分布、浮阀数目与排列 (21)4.2塔板的流体力学计算 (22)4.2.1 气相通过浮阀塔板的压降 (22)4.2.2 淹塔 (23)4.2.3 雾沫夹带 (23)4.2.4液泛线 (24)4.2.5 液相负荷上限 (25)4.2.6 漏液线 (25)4.2.7 液相负荷下限 (26)5 辅助设备的计算 (27)5.1 塔总体高度的计算 (27)5.1.1 塔顶封头 (27)5.1.2 裙座 (27)5.2 塔接管 (27)5.2.1 进料管 (27)5.2.2 回流管 (28)5.2.3 塔顶出料管 (28)5.2.4塔顶蒸汽出料管 (28)5.2.5塔底蒸汽进气管 (28)5.3 塔接管 (29)5.3.1 冷凝器的选择 (29)5.3.2 再沸器的选择 (29)6.课程设计心得 (31)7.致谢 (31)参考文献 (31)摘要本次化工原理课程设计，设计出了无水乙醇分离设备板式精馏塔。
板式精馏塔操作设计
1）、开车前准备
1、制定出合理的开车步骤、时间表和必须的预 防措施。 2、完成相关的开车前准备工作，此时塔的结构 必须符合设计要求。 3、对塔进行加压或减压，达到正常操作压力。 4、对塔进行加热或冷却，使接近操作温度。
5、向塔中加入原料。 6、开启再沸器和各加热器的热源，开启塔顶冷凝器和 各冷却器的冷源。 7、对塔的操作条件和参数逐步调整，使塔的负荷、产 品质量逐步尽快达到尽快操作值，转入正常操作。
10.2 103 kg / h F 460kmol / h 22.18kg / kmol
由全塔的物料衡算方程可写出：
V0 y0 Fx f DxD WxW
(蒸汽)
D 52.3kmol / h
W 538.45kmol / h
W L ' L qF RD qF
板式精馏塔操作设计
第三组成员
刘艳芳、孙伟杰、 李娜、瞿锐、叶坤
一、目的
1、了解板式精馏塔的结构和基本流程 2、熟悉精馏塔的操作 3、能进行产品质量调节并控制适宜的回流比 4、能根据塔釜、塔顶和灵敏板温度，判断精馏 过程的实时情况等
二、操作的安全操作与过程调控
1、精馏塔的结构
主要结构：精馏塔、塔板、 塔釜、再沸器、冷凝器、 回流罐、输送设备等。
(5)操作时必须严格注意塔釜压强和灵敏板温度的变化， 在保证塔板上正常鼓泡层的前提下，严格控制塔板上 的泡沫层高度不超过板间距的2/3： (6)取样必须在稳定操作时才能进行，塔顶、塔釜最好能 同时取样，取样量应以满足分析的需要为度，取样过 多会影响塔内的稳定操作。
7、停车时，应先停进、出料，再停加热系统， 过4～6分钟后再停冷却水，使塔内残余气体 尽可被完全冷凝下来；执行停车时，必须按上 级指令，并于上下工序取得联系，按停车方案 规定的停车程序进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
板式精馏塔设计(使用)说明书课程设计说明书课程名称: 化工原理课程设计设计题目：苯-甲苯分离过程板式精馏塔院系：化学与环境工程学院学生姓名：学号：专业班级： 09有机化工生产技术（二）班指导教师：2011年5月8日苯—甲苯板式精馏塔摘要：塔设备是化工炼油生产中最重要的设备之一，它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
常见的可在塔设备中操作的有：精馏、吸收、解析和萃取等，此外，工业气体的冷却与回收，气体的湿法净制和干燥以及兼有气液两相传质和传热的增湿减湿等。
在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个产业质量、生产能力和消耗定额及三废处理和环境保护等各方面都有重大影响。
据有关资料报道塔设备的资料费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。
因此，塔设备的设计和研究，受到化工炼油等行业的极大重视。
根据任务设计书，此设计的塔形为筛板塔采用连续精馏。
关键词：饱和蒸汽压、回流比、塔顶、塔釜、进料板、泡点进料等。
板式精馏塔设计说明书一设计题目苯—甲苯精馏塔的工艺设计二设计内容1精馏塔的工艺计算2精馏塔的结构设计及流体力学计算3绘制精馏塔工艺条件图三工艺条件1进料量为5500kg/h,泡点进料2原料液组成为0.5（笨的质量分数，下同）3塔顶采用全凝器，部分产品会留，不分产品冷凝后储存4塔顶流出液组成为0.96,塔底釜液组成为0.015操作压力为4kPa(塔顶表压)；6回流比与最小回流比的比值自选;7单板压降不大于0.7kPa;8全塔效率Et=52%;四设计项目1设计方案的确定；2精馏塔的物料横算；3塔板数的确定；4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；5精馏塔的塔体工艺尺寸计算；6塔板主要工艺尺寸计算；7筛板的流体力学验算；8塔板负荷性能图；五设计计算（一）设计方案的确定本设计任务为分离苯—甲苯混合物。
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。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，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。
该物系属于易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
（二）精馏塔的物料横算1.原料液及塔顶塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量 M A=78.11kg/kmol甲苯的摩尔质量 M A=92.13kg/kmolx F = 0.541x D = 0.966x W = 0.0122.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量Mf=0.541×78.11＋（1－0.541）×92.13=84.55㎏/molMd=0.966×78.11＋（1－0.966）×92.13=78.59㎏/molMw=0.012×78.11＋（1－0.012）×92.13=91.96㎏/mol3.物料横算原料处理量 F=5500/84.55=65.05kmol/h总物料横算 65.05=D＋W苯物料横算 65.05×0.541=0.966D＋0.012W联立解得 D= 36.07kmol/hW =28.98kmol/h(三)塔板数的确定苯—甲苯属理想物系，可采用图解法求理论板层数。
确定指定压力下溶液的泡点需用试差法。
我们先假设t 为某个值，用安托尼方程计算出P A *、P B *,在代人泡点方程算出xa 与给定的xa 较看是否相等，若计算值偏小则初设泡点偏高，再设泡点，直至xa 与给定值近似为止，此时即为泡点温度，算出P A *、P B *从而求出@由气液平衡方程 xx Y )1(1-+=αα 可在两组分溶液的x —y 图上画出气液平衡线因为q=1,根据 11---=q x x q q y F 知q 线(xf,yf)，且垂直于x 轴，与对称轴 交于e 点，与平衡线交于g 点，从图上可读出g 点对应的x 、y 值，y=0.75,x=0.541;故最小回流比为 033.1541.075.075.0966.0min=--=--=x y y x R q q q D取操作回流比为 R=2Rmin=2×1.033=2.066求精馏塔的气、液相负荷L=RD=2.066×36.07=74.52kmol/hV=（R ＋1）D=3.066×36.07=110.59kmol/hL’=L＋F=74.52＋65.05=139.57kmol/hV’=V=110.59kmol/h求操作线方程精馏段操作线方程为111n n D Dn L D y x x V V x R x R R +=+=+++=0.674x ＋0.315 L’ W提馏段操作线方程为 y’=——x ’- ——xw=0.262x’－0.0034V’ V’图解法求理论板层数（如图1）总理论板层数 N T=12进料板位置 N F=5精馏段实际板层数 N精=4÷0.52≈8提馏段实际板层数 N提=8÷0.52≈16（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（以精馏段为例计算）1.操作压力计算塔顶操作压力 P D=101.3＋4=105.3kPa每层塔板压降△P≤0.7kPa进料板压力 P F=105.3＋0.7×8=110.9kPa精馏段平均压力 Pm=(105.3＋110.9)÷2=108.1kPa2.操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度。
塔顶温度 td=82.3进料板温度 tf=92.3精馏段平均温度 tm=87.33.平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算由xd=y1=0.966,查平衡曲线得 x1=0.92M vdm =0.966×78.11＋(1－0.966)92.13=78.59kg/kmolM ldm =0.92×78.11＋(1－0.92)92.13=79.23kg/kmol进料板平均摩尔质量计算由图解理论板得 yf=0.738查平衡曲线得 xf=0.518M vfm =0.738×78.11＋（1－0.783）92.13=81.78kg/kmolM lfm =0.518×78.11＋（1－0.518）92.13=84.87kg/kmol精馏段平均摩尔质量M vm =（78.59＋81.78）/2=80.185kg/kmolM lm =（79.23＋84.87）/2=82.05kg/kmol4.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RT M P mVm m Vm =ρ=108.1×80.185÷8.314÷（90.8＋273.15）=2.865kg/m3（2）液相平均密度计算 1/ρlm =∑αi/ρi塔顶液相平均密度的计算由Td=82.3℃,查手册得 ρa=812.16㎏/m³ ρb=807.7㎏/m³ρldm =1/(0.96/812.16＋0.04/807.7)=812.02㎏/m³进料板液相平均密度的计算由tF=92.3℃,查手册得 ρa=802.365㎏/m³ ρb=798.42㎏/m³进料板液相的质量分率a A=0.518×78.11÷（0.518×78.11＋0.482×92.13）=0.467ρLFm=1/(0.467/802.365＋0.542/798.42)=800㎏/m³精馏段液相平均密度为ρLm=806.01㎏/m³5.液体平均表面张力计算液相平均表面张力计算σ Lm=∑xiσi塔顶液相平均表面张力计算由t D=82.3℃,查手册得σA=21.234mN/m σB=21.397mN/m σLDm=0.966×21.234＋0.034×21.397=21.24mN/m进料板液相平均表面张力计算由t F=92.3℃, 查手册得σA=19.786mN/m σB=20.108mN/m σLFm=0.518×19.786＋0.482×20.108=19.94mN/m精馏段液相平均表面张力为σLm=(21.24＋19.94)/2=20.59mN/m6.液体平均粘度计算液相平均粘度计算㏒μLm=∑xi㏒μi塔顶液相平均粘度的计算由t D=82.3℃,查手册得μA=0.302mPa·s μB=0.306 mPa·s ㏒μLDm=0.966㏒(0.302)＋0.034㏒(0.306)解出μLDm=0.302 mPa·s进料板液相平均粘度的计算由t F=92.3℃, 查手册得μA=0.256mPa·s μB=0.265 mPa·s ㏒μLFm=0.388㏒(0.265)＋0.612㏒(0.265)解出μLFm=0.261 mPa·s精馏段液相平均粘度为μLm =(0.302＋0.261)/2=0.282 mPa ·s(五)精馏塔的塔体工艺尺寸计算1.塔径的计算 精馏段的气液相体积流率为852.0892.23600185.8059.1103600=⨯⨯==ρVM VM S VM V0021.001.806360005.8252.743600=⨯⨯==ρLM LM S LM L由max u =0411.0892.201.8063600852.036000021.02/12/1=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ρρV L h h V L取板间距Ht=1.4m,板上液层高度hl=0.06m,则 Ht －hl=0.4－0.06=0.34m 查图得 C 20=0.0722.020)02.0(σC C = =0.072(20.41/20)0.2=0.0724s m u /206.1892.2892.201.8060724.0max =-= 取安全系数为0.75，则空塔气速为 u=0.75umax=0.75×1.206=0.905m/sm u D V S2.19045.014.3852.044≈⨯⨯==π 按标准塔径圆整后 D=1.2m塔截面积 At=πD ²/4=3.14×1.2²/4=1.13㎡实际空塔气速 u=0.86/1.13=0.761m/s2.精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度为 Z精=（N精－1）Ht=（8－1）×0.4=2.8m 提留段有效高度为 Z提=（N提－1）Ht=(16－1)×0.4=6m在进料板上方开一人孔，其高度为0.8m故精馏塔的有效高度为 Z=2.8+6+0.8=9.6m（六）塔板主要工艺尺寸的计算1.溢流装置计算因塔径D=1.2m可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。