乙醇-水连续精馏浮阀塔设计

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乙醇水连续浮阀式精馏塔的设计.doc

化工原理课程设计任务书一设计题目：乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计二任务要求设计一连续筛板浮阀精馏塔以分乙醇和水具体工艺参数如下：原料加料量 F＝100kmol/h＝273进料组成 xF馏出液组成 x＝0.831D＝0.012釜液组成 xw塔顶压力 p＝100kpa单板压降≤0.7 kPa2 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。

三主要设计内容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（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（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高4、设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图目录3.3.3.204参考文献 (30)摘要本设计是以乙醇――水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。

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。

通过逐板计算得出理论板数为16块，回流比为3.531,算出塔效率为0.518，实际板数为32块，进料位置为第11块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1米，有效塔高13.6米，浮阀数（提馏段每块76）。

通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。

本次设计过程正常，操作合适。

关键词：乙醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段第1章前言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。

对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。

精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。

精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。

1.2精馏塔对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。

常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。

[工艺技术]乙醇水浮连续精馏阀塔工艺设计

（工艺技术）乙醇水浮连续精馏阀塔工艺设计课程设计设计题目乙醇-水连续精馏浮阀塔的设计学生姓名学号专业班级指导教师2014年1月11日.乙醇——水浮连续精馏阀塔工艺设计目录化工原理课程设计任务书3摘要4一、设计任务及方案简介101.1 设计任务101.2 设计方案论证及确定10二、工艺流程草图及说明122.1.1 工艺草图122.2 工艺流程说明12三、精馏塔工艺的设计及计算133.1 塔的物料衡算：133.1.1 液料及塔顶，塔底产品含乙醇摩尔分数133.1.2平均摩尔质量133.1.3 物料衡算133.2 塔板数的确定：143.2.1 理论塔板数的求取153.2.2．求最小回流比及操作回流比R163.2.3 求理论塔板数163.3 塔的平均温度:173.4 密度173.4.1 精馏段173.4.2 提馏段183.4.3 不同温度下乙醇和水的密度183.5 混合物的粘度193.6 相对挥发度193.6.1 精馏段挥发度193.6.2 提馏段挥发度193.7 气液相体积流量计算203.7.1 精馏段203.7.2 提馏段203.8 混合溶液表面张力20v3.8.1 精馏段213.8.2 提馏段223.9 全塔效率及实际塔板数22四、工艺计算及主体设备的设计234.1 管径的初步设计234.1.1精馏段244.1.2 提馏段254.2 溢流装置254.2.1 堰长254.2.2 方形降液管的宽度和横截面264.2.3 降液管底隙高度264.3 塔板分布及浮阀数目及排列264.3.1 塔板分布264.3.2 浮阀数目与排列264.4 塔板的流体力学计算294.4.1 气相通过浮阀塔板的压降294.5 淹塔304.5.1 精馏度304.5.2 提馏段304.6 物沫夹带314.6.1 精馏段314.6.2 提馏段314.7塔板负荷性能图324.7.1 物沫夹带线324.7.2 液泛线324.8 液相负荷上限334.9 液漏线334.10 液相负荷下限性34五、塔的附属设备选型及校核355.1 接管355.1.1 进料管355.1.2 回流管365.1.3 塔釜出料管365.1.4 塔顶蒸汽出料管375.1.5 塔釜进气管375.1.6 法兰375.2 筒体与封头385.2.1 筒体385.2.2 封头395.3 除沫器395.4 裙座395.5吊柱405.6人孔405.7 塔总体高度的计算405.7.1 塔的顶部空间高度405.7.2 塔的底部空间高度405.7.3 塔立体高度405.8 附属设备设计415.8.1 冷凝器的选择415.8.2 再沸器的选择41六、塔的各项指标校验426.1 风载荷及风弯矩426.1.1 风载荷426.2 风弯矩426.3 离心泵选型436.4 塔体的强度和稳定性校核446.4.1 塔底危险截面1-1轴向应力计算446.5 质量载荷446.6 塔底抗压强度校核456.6.1 塔底1-1截面抗压强度及轴向稳定性校核456.7 裙座的强度及稳定性校核45裙座底部0-0截面的轴向应力计算456.8 焊缝强度466.9.1 水压试验时，塔体1-1截面的强度条件466.9.2水压试验时裙裾底部1-1截面的强度和稳定性验算47七、设计结果概要及汇总477.1 全塔工艺设计结果总汇477.2 主要符号说明50八、总结528.1 总结528.2 心得53九、主要参考文献54绪论本设计书介绍的是浮阀塔精馏的设计，其中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、工艺流程图及草图及说明、设计结果概要及一览表等几大内容。

“乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想

“乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想（实用版）目录1.乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计概述2.浮阀塔的设计原理及工艺流程3.乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计要点4.浮阀塔在乙醇—水精馏过程中的优势5.设计感想及对未来工作的展望正文乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想在化工行业中，乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计与应用已成为一种重要的工艺手段。

通过这一工艺，可以有效地实现乙醇和水的分离与提纯，从而满足各种生产需求。

在这里，我将对乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想进行探讨，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

首先，乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计概述。

该塔是一种在化工领域广泛应用的设备，主要用于实现两种或多种液体混合物的分离。

浮阀塔具有操作简单、效率高、塔板数量少等优点，因此在精馏过程中具有广泛的应用前景。

其次，浮阀塔的设计原理及工艺流程。

浮阀塔的设计原理主要是利用液体在塔内的沸腾和冷凝过程，实现混合物的分离。

工艺流程通常包括进料、加热、冷却、回流等步骤，通过调整各步骤的条件，可以实现不同液体混合物的有效分离。

再次，乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计要点。

在设计乙醇—水连续精馏浮阀塔时，需要考虑塔的尺寸、塔板数量、进料温度、回流比等多个因素。

这些因素都会影响到精馏效果和设备运行的稳定性。

因此，在设计过程中，需要综合考虑各种因素，以实现最佳的设计效果。

此外，浮阀塔在乙醇—水精馏过程中的优势。

浮阀塔具有塔板数量少、流体阻力小、操作简便等优点，可以实现高效的精馏过程。

同时，浮阀塔可以灵活地调整塔内操作条件，以适应不同原料和产品的需求，具有较强的适应性。

最后，设计感想及对未来工作的展望。

通过这次乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计，我深刻地认识到了化工原理在实际工程中的应用价值。

同时，我也意识到设计过程中的各个环节都需要细心和耐心，以确保设计的合理性和有效性。

化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计(浮阀塔)

4.3.4.3平均相对分子量的计算.............................................................. 20
4.3.4.4各气相平均密度的计算.............................................................. 21
4.4塔径的初步设计................................................................................................ 26
4.4.1精馏段塔径的计算................................................................................. 26
4.4.2提馏段塔径的计算................................................................................. 27
4.5塔高的设计计算................................................................................................ 28
5.3.1.2提馏段压降的计算...................................................................... 36
5.3.2液泛......................................................................................................... 36

乙醇_水连续浮阀式精馏塔的设计说明

毕业设计（论文）手册学院：职业技术学院专业班级：练油技术0932 姓名：韩宏宇指导教师：时维振2012 年 6 月毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）评阅书毕业设计（论文）评阅书毕业答辩情况表乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计摘要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。

(7)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。

本设计书对苯和甲苯的分离设备─浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算。

(4)关键词：乙醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段AbstractChemical production often require two yuan of liquid mixture separation to achieve the purification or recovery of useful components of the purpose, distillation is the use of liquid mixtures of volatile components in the different degree with the help of repeated many of vaporization and condensation to light hydrocarbon separation method. Distillation in chemical, petrochemical, light industry and other industrial production plays an important role. Therefore, mastering the vapor-liquid phase equilibrium relations, familiar with the various types of towers operating characteristics, to choose, design and analysis in the process of separation of various parameters is very important. Tower equipment is chemical, oil refining production in the most important equipment of one type of. The design of the floating valve tray in chemical production is mainly of gas-liquid mass transfer equipment. The design for the two yuan of property of the distillation problem analysis, selection, calculation, calculation, drawing, is a complete distillation design process, the design method widely adopted by engineering technical personnel. The design of books on benzene and toluene separation equipment - float valve tower are describe in detail, mainly including: process calculation, calculation of auxiliary equipment, tower equipment drawings.Key words: ethanol, water, two yuan of distillation, float valve continuous distillation distillation tower, the stripping section目录前言 (11)第一章精馏塔的相关概述 (12)1.1 精馏原理及其在化工生产上的应用 (12)1.2 精馏塔对塔设备的要求 (12)1.3 常用板式塔类型及本设计的选型 (12)1.4 本设计所选塔的特性 (13)第二章精馏塔的设计容 (14)2.1 塔板的工艺设计 (14)2.1.1精馏塔全塔物料衡算 (14)2.1.2 乙醇-水相关计算 (14)2.1.3理论塔板的计算 (22)2.1.4塔径的初步设计 (24)2.1.5溢流装置 (25)2.1.6塔板布置及浮阀数目与排列 (27)2.2 塔板的流体力学计算 (29)2.2.1 气相通过浮阀塔板的压降 (29)2.2.2淹塔 (31)2.2.3物沫夹带 (32)2.2.4塔板负荷性能图 (33)2.3 塔附件设计 (39)2.3.1接管 (39)2.3.2筒体与封头 (41)2.3.3除沫器 (41)2.3.4裙座 (42)2.3.5 吊柱 (42)2.3.6人孔 (42)2.4 塔总体高度的设计 (43)2.4.1塔的顶部空间高度 (43)2.4.2 塔的底部空间高度 (43)2.4.3塔体高度 (43)2.5 附属设备设计 (43)2.5.1 冷凝器的选择 (43)2.5.2再沸器的选择 (44)第三章总结 (46)谢辞 (47)参考文献 (48)前言乙醇和水的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。

乙醇水连续精馏浮阀塔的设计课程

课程设计设计题目乙醇-水连续精馏浮阀塔的设计学生姓名学号专业班级指导教师2014年 1 月 11 日.乙醇——水浮连续精馏阀塔工艺设计目录化工原理课程设计任务书 (3)摘要 (4)一、设计任务及方案简介 (10)1.1 设计任务 (10)1.2 设计方案论证及确定 (10)二、工艺流程草图及说明 (12)2.1.1 工艺草图 (12)2.2 工艺流程说明 (12)三、精馏塔工艺的设计及计算 (13)3.1 塔的物料衡算： (13)3.1.1 液料及塔顶，塔底产品含乙醇摩尔分数 (13)3.1.2平均摩尔质量 (13)3.1.3 物料衡算 (13)3.2 塔板数的确定： (14)3.2.1 理论塔板数N的求取 (15)TR及操作回流比R (16)3.2.2．求最小回流比min3.2.3 求理论塔板数T N (16)3.3 塔的平均温度: (17)3.4 密度 (17)3.4.1 精馏段 (17)3.4.2 提馏段 (18)3.4.3 不同温度下乙醇和水的密度 (18)3.5 混合物的粘度 (19)3.6 相对挥发度 (19)3.6.1 精馏段挥发度 (19)3.6.2 提馏段挥发度 (19)3.7 气液相体积流量计算 (20)3.7.1 精馏段 (20)3.7.2 提馏段 (20)3.8 混合溶液表面张力 (20)v3.8.1 精馏段 (21)3.8.2 提馏段 (22)3.9 全塔效率及实际塔板数 (22)四、工艺计算及主体设备的设计 (23)4.1 管径的初步设计 (23)4.1.1精馏段 (24)4.1.2 提馏段 (25)4.2 溢流装置 (25)4.2.1 堰长 (25)4.2.2 方形降液管的宽度和横截面 (26)4.2.3 降液管底隙高度 (26)4.3 塔板分布及浮阀数目及排列 (26)4.3.1 塔板分布 (26)4.3.2 浮阀数目与排列 (26)4.4 塔板的流体力学计算 (29)4.4.1 气相通过浮阀塔板的压降 (29)4.5 淹塔 (30)4.5.1 精馏度 (30)4.5.2 提馏段 (30)4.6 物沫夹带 (31)4.6.1 精馏段 (31)4.6.2 提馏段 (31)4.7塔板负荷性能图 (32)4.7.1 物沫夹带线 (32)4.7.2 液泛线 (32)4.8 液相负荷上限 (33)4.9 液漏线 (33)4.10 液相负荷下限性 (34)五、塔的附属设备选型及校核 (35)5.1 接管 (35)5.1.1 进料管 (35)5.1.2 回流管 (36)5.1.3 塔釜出料管 (36)5.1.4 塔顶蒸汽出料管 (37)5.1.5 塔釜进气管 (37)5.1.6 法兰 (37)5.2 筒体与封头 (38)5.2.1 筒体 (38)5.2.2 封头 (39)5.3 除沫器 (39)5.4 裙座 (39)5.5吊柱 (40)5.6人孔 (40)5.7 塔总体高度的计算 (40)5.7.1 塔的顶部空间高度 (40)5.7.2 塔的底部空间高度 (40)5.7.3 塔立体高度 (40)5.8 附属设备设计 (41)5.8.1 冷凝器的选择 (41)5.8.2 再沸器的选择 (41)六、塔的各项指标校验 (42)6.1 风载荷及风弯矩 (42)6.1.1 风载荷 (42)6.2 风弯矩 (42)6.3 离心泵选型 (43)6.4 塔体的强度和稳定性校核 (44)6.4.1 塔底危险截面1-1轴向应力计算 (44)6.5 质量载荷 (44)6.6 塔底抗压强度校核 (45)6.6.1 塔底1-1截面抗压强度及轴向稳定性校核 (45)6.7 裙座的强度及稳定性校核 (45)裙座底部0-0截面的轴向应力计算 (45)6.8 焊缝强度 (46)6.9.1 水压试验时，塔体1-1截面的强度条件 (46)6.9.2水压试验时裙裾底部1-1截面的强度和稳定性验算 (47)七、设计结果概要及汇总 (47)7.1 全塔工艺设计结果总汇 (47)7.2 主要符号说明 (50)八、总结 (52)8.1 总结 (52)8.2 心得 (53)九、主要参考文献 (54)绪论本设计书介绍的是浮阀塔精馏的设计，其中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、工艺流程图及草图及说明、设计结果概要及一览表等几大内容。

化工原理课程设计_乙醇-水连续浮阀精馏塔的设计 (1)

第一章：塔板的工艺设计一、精馏塔全塔物料衡算F:进料量（kmol/s ） F x :原料组成（摩尔分数，同下） D:塔顶产品流量（kmol/s ） D x :塔顶组成 W:塔底残液流量（kmol/s ）：W x 塔底组成原料乙醇组成：%91.8%10018/8046/2046/20x =⨯+=F塔顶组成：%98.85%10018/646/9446/94=⨯+=D x塔底组成：%12.0%10018/7.9946/3.046/3.0=⨯+=W x进料量：F=25万吨/年=4706.036002430010182.01462.0102543=⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯⨯（kmol/s ）物料衡算式为：F=D+W Fx F =Dx D +W W x 联立带入求解：D=0.0482 kmol/s W=0.4424 kmol/s二、常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系1. 温度利用表中数据由差值法可求得t F 、t D 、t W①t F :21.791.80.89t 66.921.77.860.89F --=--, t F =87.41 ℃②t D :72.7498.8541.78t 72.7443.8941.7815.78--=--D ， t D =78.21 ℃③t W ：12.0100t 90.105.95100W --=--， t W =99.72 ℃ ④精馏段的平均温度：81.82221.7841.872t t t 1=+=+=F D ℃ ⑤提馏段的平均温度：57.93272.9941.872t t t 2=+=+=F W ℃ 2. 密度已知：混合液密度：B B A A Lραραρ+=1(α为质量分数，M 为平均相对分子质量) 混合气密度：004.22TP MP T V =ρ塔顶温度：t D =78.21 ℃ 气相组成43.8910015.7821.7843.8915.7815.7841.78y --=--D D y ：， %88.86=D y进料温度：t F =87.41℃ 气相组成FF y 10091.3841.870.8975.4391.387.860.89y --=--：， %26.42y =F塔底温度：t W =99.72℃气相组成WW y 100072.991000.1705.95100y --=--：， W y =1.06%⑴ 精馏段液相组成1x ：1x =2x x FD +, %445.47x 1= 气相组成2y y y y 11FD +=：, %545.64y 1= 所以 286.31)4745.01(184745.0461=-⨯+⨯=L M kg/mol 074.36)6455.01(186455.0462=-⨯+⨯=L M kg/mol三、理论塔板的计算理论板：指离开此板的气液两相平衡，而且上液相组成均匀。

乙醇水溶液连续板式精馏塔设计

乙醇-水溶液连续板式精馏塔设计(一)设计内容乙醇-水溶液连续板式精馏塔设计(二)设计任务处理能力：3.6万吨/年，每年按300天计算，每天24小时连续运转。

原料乙醇-水溶液：7.4%组成(乙醇的质量分数)产品要求：塔顶产品组成(质量分数) ：》38.2%塔底的产品组成(质量分数)：W 0.1%1)塔型选择根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为265.3kmol/h, 由于产品黏度较小，流量增大，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，选择浮阀塔。

2)操作条件(1) 操作压力：塔顶压强为常压101.3kPa(2) 单板压降：0.7KPa(3)进料状况：30° C冷夜进料(4)回流比：自选(5)加热方式：间接蒸汽加热(6)冷却水进口温度：30° C一、塔的工艺计算1工艺过程物料衡算工艺过程1.1物料衡算W F=7.4% W D =38.2% M乙醇=46g/mol M水=1 8g /molF=265.3kmol/hW F / M乙醇X F = 0.0303 W F/M乙醇-(1 -W F)/M 水WD M乙醇0.1948W D/M乙醇■ (1 - W D)/M水D = F(X F -Xw) =36.66kmol/hX D -X W塔底产品流量： W = F -D =265.3-36.66 = 228.64kmol/h1.1表1物料衡算数据记录由图（在《化工原理》（第三版，王志魁）P265页）查出组成X F =0.0303的乙醇-水溶液泡点为95.7 ° C,在平均温度为（95.7+30）/2=61.35下，由《化工原理》（第三版，王志魁）附录查得乙醇与水的有关物性为：（数值为在范围内的一个估值）乙醇的摩尔热容：C mA =3.02 46=138.92kJ/（kmol ・K）乙醇的摩尔汽化潜热：r A二914.2 46 二42053.2kJ /（koml • K）水的摩尔热容：C mB =75.3kJ /（kmol.k）水的摩尔汽化潜热：r B=2392.86 18 = 43071.48kJ/kmol比较水与乙醇的摩尔汽化潜热可知，系统满足衡摩尔流的假定。

乙醇-水溶液连续浮阀精馏塔设计

化工设计乙醇-水溶液连续浮阀精馏塔设计姓名：唐和平学号：20070810030124班级：07应化（1）班指导老师：周枚花目录一.设计内容及任务 (3)二. 塔板的设计 (6)1塔板的工艺设计 (6)1.1精馏塔全塔物料衡算 (6)1.2 常压下乙醇水气液平衡组成（摩尔）与温度关系 (7)1.3 理论塔板的计算 (12)1.4 塔径的初步设计 (14)1.5 溢流装置 (15)1.6 塔板布置及浮阀数目与排列 (16)2 塔板的流体力学计算 (17)2.1 气相通过浮阀塔板的压降 (17)2.2 淹塔 (19)2.3 物沫夹带 (20)2.4 塔板负荷性能图 (20)3 塔附件设计 (24)3.1接管 (24)3.2 筒体与封头 (25)3.3 除沫器 (26)3.4 裙座 (26)3.5 吊柱 (26)3.6 人孔 (26)4 塔总体高度的设计 (27)4.1 塔的顶部空间高度 (27)4.2 塔的底部空间高度 (27)4.3 塔体高度 (27)5 附属设备设计 (27)5.1 冷凝器的选择 (28)5.2 再沸器的选择 (28)三.参考文献 (28)四附图 (28)一.板式精馏塔的工艺设计任务书一．设计题目乙醇—水连续精馏塔的设计二．设汁任务及操作条件(1) 进精馏塔的料液含乙醇/苯25 ％(质量)．其余为水。

(2) 产品的乙醇含量不得低于92 ％(质量)。

(3) 残液中乙醇含量不得高于0.08 ％(质量)。

(4) 生产能力为年产 3.1 吨（塔顶）的乙醇产品。

(5) 年工作日：300天(6) 操作条件①操作压力塔顶压强为常压．②进料热状态泡点。

③回流比自选。

④加热蒸汽常压蒸汽间接加热。

⑤单板压降≯0.7kPa．三．设备型式设备型式为F1型浮阀塔．四．厂址厂址为华东地区。

五．设计内容1.流程的选择与确定；(1)确定进料状态（泡点）和进料温度(2) 塔釜的加热方式(3) 塔顶的冷凝方式2.物性数据的搜集与整理；3.确定塔顶、塔底的操作压力和操作温度；4.进行全塔物料衡算；5.求算最小回流比，确定操作回流比；6.求理论塔板数，进料位置；7.求算全塔效率，确定实际塔板数；8. 热量衡算；9. 塔结构设计：塔径、塔高、塔板结构尺寸等10.塔内流体力学计算验算，绘制负荷性能图；11.工艺技术结果汇总表12.辅助设备（再沸器、冷凝器）选型计算；13.绘制有关图纸【工艺流程图（在说明书中绘制）、装配图（A3图纸），可手绘或CAD制图】；14.编写设计说明书。

“乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想

乙醇-水连续精馏浮阀塔的设计需要综合考虑多个因素，包括操作条件、物料性质、设备选择和安全性等方面。

以下是设计这种塔的一些设计感想和注意事项：1.物料性质：乙醇和水的混合物的物理和化学性质会影响塔的设计和操作。

混合物的沸点、蒸发热、相互溶解度等因素需要被详细了解，以便进行塔的塔板数、高度和操作参数的确定。

2.精馏塔结构：选择合适的塔结构对于乙醇-水连续精馏塔的设计至关重要。

浮阀塔是一种常用的结构，但在选择塔板数、液位控制等方面需要谨慎。

是否使用塔板、填料等也会影响塔的性能。

3.塔板和填料：选择合适的塔板类型（例如，浮阀塔板、穿孔塔板等）或填料（如栅格填料、环形填料等）可以影响质量传递和分离效率。

根据物料性质和分离要求，选择合适的塔板或填料。

4.操作参数：温度、压力和液位等操作参数需要仔细调节，以实现所需的分离效率和产品纯度。

过高的温度和压力可能导致能耗增加，而过低的操作条件可能无法实现预期的分离效果。

5.能耗优化：设计时需要考虑能源消耗。

可以通过合理的回流比、塔内加热等方式来降低能源消耗。

6.控制系统：塔内液位和温度的控制对于连续精馏塔至关重要。

一个稳定和准确的控制系统可以确保产品质量和操作稳定性。

7.安全性：乙醇是易燃易爆的物质，设计需要严格考虑安全性。

选择合适的材料、设置适当的压力释放装置和安全阀等，以确保操作的安全性。

8.经济性：设备的设计和操作成本也是一个重要的考虑因素。

需要平衡设备成本、运行成本和生产效益。

乙醇-水连续精馏浮阀塔的设计需要兼顾物料性质、操作条件、设备选择和安全性等多个方面的因素。

合理的设计可以实现高效的分离和优质的产品产出，同时确保操作的稳定性和安全性。

乙醇-水精馏塔课程设计浮阀塔

目录设计任务书 (4)第一章前言 (5)第二章精馏塔过程的确定 (6)第三章精馏塔设计物料计算 (7)3.1水和乙醇有关物性数据 (7)3.2 塔的物料衡算 (8)3.2.1料液及塔顶、塔底产品及含乙醇摩尔分率 (8)3.2.2平均分子量 (8)3.2.3物料衡算 (8)3.3塔板数的确定 (8)3.3.1理论塔板数N T的求取 (8)3.3.2求理论塔板数N T (9)3.4塔的工艺条件及物性数据计算 (11)3.4.1操作压强P m (12)3.4.2温度t m (12)3.4.3平均分子量M精 (12)3.4.4平均密度ρM (13)3.4.5液体表面张力σm (13)3.4.6液体粘度μm L， (14)3.4.7精馏段气液负荷计算 (14)第四章精馏塔设计工艺计算 (15)4.1塔径 (15)4.2精馏塔的有效高度计算 (16)4.3溢流装置 (16)4.3.1堰长l W (16)4.3.2出口堰高h W (16)4.3.3降液管的宽度W d与降液管的面积A f (16)4.3.4降液管底隙高度h o (17)4.4塔板布置及浮阀数目排列 (17)4.5塔板流体力学校核 (18)4.5.1气相通过浮塔板的压力降 (18)4.5.2淹塔 (18)4.6雾沫夹带 (18)4.7塔板负荷性能图 (19)4.7.1雾沫夹带线 (19)4.7.2液泛线 (20)4.7.3液相负荷上限线 (20)4.7.4漏液线（气相负荷下限线） (20)4.7.5液相负荷下限线 (21)4.8塔板负荷性能图 (22)设计计算结果总表 (23)符号说明 (24)关键词 (25)参考文献 (25)课程设计心得 (26)附录 (27)附录一、水在不同温度下的黏度 (27)附录二、饱和水蒸气表 (27)附录三、乙醇在不同温度下的密度 (27)精馏塔设计任务书一、设计题目乙醇—水溶液连续精馏塔设计二、设计条件（1）处理量：60000（吨/年）（2）料液浓度：30（wt%）（3）产品浓度：92.5（wt%）（4）易挥发组分：99.9%（5）每年实际生产时间：7200小时/年（6）操作条件：精馏塔塔顶压力常压进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽单板压降不大于0.7kPa乙醇-水平衡数据自查（7）设备类型为浮阀塔三、设计任务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（可以不画）8、精馏塔接管尺寸计算9、绘制工艺流程图10、对设计过程的评述和有关问题的讨论乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计第一章前言乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。

分离乙醇水连续浮阀式精馏塔设计方案

分离乙醇水连续浮阀式精馏塔设计方案2.1 塔型选择根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为16666.67kg /h ，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，故选用浮阀塔。

2.2 操作条件的确定 2.2.1 操作压力由于乙醇~水体系对温度的依赖性不强，常压下为液态，为降低塔的操作费用，操作压力选为常压，塔顶压力为Pa 51001325.1 。

2.2.2 进料状态虽然进料方式有多种，但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料。

2.2.3 加热方式精馏塔的设计中多在塔底加一个再沸器以采用间接蒸汽加热以保证塔内有足够的热量供应；由于乙醇~水体系中，乙醇是轻组分，水由塔底排出，且水的比热较大，故可采用直接水蒸气加热，这时只需在塔底安装一个鼓泡管，于是可省去一个再沸器，并且可以利用压力较底的蒸汽进行加热，无论是设备费用还是操作费用都可以降低。

2.2.4 热能利用精馏过程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。

因此热效率较低，通常进入再沸器的能量只有5%左右可以被有效利用。

虽然塔顶蒸汽冷凝可以放出大量热量，但是由于其位能较低，不可能直接用作为塔底的热源。

为此，我们拟采用塔釜残液对原料液进行加热。

2.3 有关的工艺计算由于精馏过程的计算均以摩尔分数为基准，需先把设计要求中的质量分数转化为摩尔分数。

原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率x乙醇 M c =46.07 kg /kmol ，水 M w =18.02 kg /kmol 进料液中轻组分(乙醇)质量分数为30％的摩尔分率1153.002.18/75.007.46/25.007.46/25.0/)25.01(/25.0/25.0=+=-+=w c c F M M M x塔顶轻组分(乙醇)质量分数为90％的摩尔分率7788.002.18/10.007.46/90.007.46/90.0/)90.01(/90.0/90.0=+=-+=w c c D M M M x塔底轻组分(乙醇)质量分数为0.5％的摩尔分率0039.002.18/99.007.46/01.007.46/01.0/)01.01(/01.0/01.0=+=-+=w c c W M M M x原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量M原料液 M F =x F M c +(1-x F )M w =0.1153×46.07+(1-0.153)×18.02=20.73 kg /kmol 塔顶 M D =x D M c +(1-x D )M w =7788×46.07+(1-0.7788)×18.02=39.87 kg /kmol 塔底 M W =x W M c +(1-x W )M w =0.0039×46.07+(1-0.0039)×18.02=18.13kg /kmol2.3.1 最小回流比及操作回流比的确定(1)由手册查得常压下乙醇-水物系汽液平衡组成数据，如表1所示。

“乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想

“乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想
摘要：
一、摘要
二、设计感想
1.设计思路
2.设计方案
3.设计难点
4.设计收获
正文：
一、摘要
本文主要介绍了乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计感想。

通过对该塔的设计过程进行总结，分析了设计中的思路、方案、难点及收获。

二、设计感想
1.设计思路
在设计乙醇—水连续精馏浮阀塔时，我们首先进行了充分的调研和理论分析。

了解了乙醇和水的物理性质和化学性质，明确了精馏塔的工作原理和设计要求。

在此基础上，我们根据实际生产需求，确定了塔的工艺参数，包括进料温度、压力、流量等。

同时，我们还考虑了操作条件，如回流比、加热蒸汽等。

2.设计方案
在设计方案的选择上，我们比较了筛板塔和浮阀塔两种结构，并结合实际
生产条件，选择了浮阀塔作为设计对象。

我们认为，浮阀塔具有操作简单、塔板效率高、设备投资少等优点，更适合乙醇—水精馏过程。

3.设计难点
在设计过程中，我们遇到了一些难点，如如何选择合适的塔径、塔板数、浮阀类型和排列等。

为了解决这些问题，我们进行了多方面的分析和计算，如塔径的初步设计、塔板的工艺设计、流体力学验算等。

通过这些计算和分析，我们最终确定了塔的结构参数。

4.设计收获
通过这次设计，我们不仅掌握了乙醇—水连续精馏浮阀塔的设计方法，还提高了解决实际工程问题的能力。

同时，我们也认识到了设计中的不足之处，如对某些细节问题的处理不够完善，需要进一步改进和提高。

化工原理课程设计-乙醇-水精馏塔浮阀塔课程设计

化工原理课程设计乙醇——水浮阀精馏塔设计化学工程与工艺化工1308班学号12010830指导教师摘要本设计为分离乙醇-水混合物，采用筛板式精馏塔。

精馏塔是提供混合物气、液两相接触条件，实现传质过程的设备。

它是利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使混合物不断分离，以达到理想的分离效果。

选择精馏方案时因组分的沸点都不高所以选择常压，进料为泡点进料，回流是泡点回流。

塔顶冷凝方式是采用全凝器，塔釜的加热方式是使用再沸器。

精馏过程的计算包括物料衡算，热量衡算,塔板数的确定等。

然后对精馏塔进行设计包括：塔径、塔高、溢流装置。

最后进行流体力学验算、绘制塔板负荷性能图。

乙醇精馏是生产乙醇中极为关键的环节，是重要的化工单元。

其工艺路线是否合理、技术装备性能之优劣、生产管理者及操作技术素质之高低，均影响乙醇生产的产量及品质。

工业上用发酵法和乙烯水化法生产乙醇，单不管用何种方法生产乙醇，精馏都是其必不可少的单元操作。

浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。

2、操作弹性大。

3、塔板效率高。

4、气体压强降及液面落差较小。

5、塔的造价低。

浮阀塔不宜处理易结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。

关键词：乙醇水精馏浮阀塔连续精馏塔板设计目录前言 (1)第一章设计任务书 (2)1.1、设计条件 (2)1.2、设计任务 (2)1.3、设计内容 (3)第二章设计方案确定及流程说明 (5)第三章塔板的工艺设计 (7)3.1、全塔物料衡算 (7)3.2、塔内混合液物性计算 (8)3.3、适宜回流比 (15)3.4、溢流装置 (21)3.5、塔板布置与浮阀数目及排列 (22)3.6、塔板流体力学计算 (25)3.7、塔板性能负荷图 (29)3.8、塔高度确定 (33)第四章附属设备设计 (35)4.1、冷凝器的选择 (35)4.2、再沸器的选择 (36)第五章辅助设备的设计 (38)5.1、辅助容器的设计 (38)5.2、管道设计 (39)燕京理工学院——课程设计第六章控制方案 (42)第七章设计心得与体会 (42)附录一主要符号说明 (43)附录二塔计算结果表 (45)附录三管路计算结果表 (47)文献综述 (48)前言乙醇（C2H5OH），俗名酒精，是基本的工业原料之一，与酸碱并重，它作为再生能源犹为受人们的重视。

乙醇-水物系连续精馏塔设计

目录第一章概述 (2)1.1 精馏操作对塔设备的要求 (2)1.2 板式塔类型 (3)1.3 精馏塔的设计步骤 (5)第二章设计方案的确定 (7)2.1 操作条件的确定 (7)2.2 精馏流程示意图 (10)2.3 确定设计方案的原则 (11)第三章精馏塔的工艺计算 (13)3.1 物料衡算 (13)3.2 理论塔板数估算 (14)3.3 各种操作条件及相关的物性估算 (17)3.4 气液相负荷估算 (28)3.4.1 精馏段气液相负荷 (28)3.4.2 提馏段气液相负荷 (29)3.5 工艺尺寸估算 (29)3.6 塔板设计 (31)3.7 流体力学验算 (37)3.8 塔板负荷性能图 (42)第四章结果与结论 (49)4.1 设计计算结果 (49)4.1 设计工艺参数及设计条件 (51)第五章塔附件计算 (52)5.1 接管 (52)5.2 筒体与封头 (54)5.3 裙座 (55)5.4 吊柱 (55)5.4 人孔 (56)5.5 塔总体高度设计 (57)5.5.1 塔的顶部空间 (57)5.5.2 塔的底部空间 (57)5.5.3 塔的立体高度 (57)第六章其他 (57)6.1 冷凝器 (57)6.2 再沸器 (59)第一章概述1.1 精馏操作对塔设备的要求精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。

但是，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。

乙醇-水溶液连续浮阀精馏塔设计-1-副本

五邑大学化工设计乙醇-水溶液连续浮阀精馏塔设计专业：化学工程与工艺121101 班班级学生姓名：杨烜指导教师：罗儒显完成时间：2018年10月26日目录1. 前言 (5)1.1 精馏原理及其在化工生产上的应用 (5)1.2 精馏塔对塔设备的要求 (5)1.3 常用板式塔类型及本设计的选型 (6)1.4 ．本设计所选塔的特性 (6)1.4.1 生产能力大 (6)1.4.2 操作弹性大 (7)1.4.3 塔板效率高 (7)1.4.4 气体压降及液面落差小 (7)1.4.5 的造价较低 (7)2．设计题目 (8)2.1 设计思路 (8)2.2 设计流程 (8)3．设汁任务及操作条件 (10)3.1 设计题目 (10)3.2 设计条件 (10)4. .......................................................................... 塔板的设计104.1. 塔板的工艺设计 (10)1.4.2精馏塔全塔物料衡算 (10)1.4.3常压下乙醇水气液平衡组成（摩尔）与温度关系 (11)1.4.4塔径的初步设计 (21)1.4.5溢流装置 (22)5.塔板的流体力学计算 (26)(5)气相通过浮阀塔板的压降 (27)(5)淹塔 (27)(5)物沫夹带 (29)(5)塔板负荷性能图 (30)(5)浮阀塔设计工艺参数 (33)5. 塔附件设计 (34)5.1 接管 (34)5.1.1 进料管 (34)5.1.2 回流管 (36)5.1.3 塔釜出料管 (35)5.1.4 塔顶蒸汽出料管 (35)5.1.5 塔釜进气管 (35)5.1.6 法兰 (35)5.2 筒体和封头 (35)5.2.1 筒体 (36)5.2.2 封头 (36)5.3 除沫器 (36)5.4 裙座 (37)5.5 吊柱 (37)5.6 人孔 (38)6. 塔总体高度的设计 (38)6.1 塔的顶部空间高度 (38)6.2 塔的底部空间高度 (38)7 附属设备设计 (39)①冷凝器的选择 (39)②再沸器的选择 (40)参考文献 (40)感想 (41)本设计是以乙醇――水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。

乙醇—水连续浮阀塔式精馏塔的设计

化工原理课程设计任务书
一、设计题目：乙醇—水连续浮阀塔式精馏塔的设计
二、设计任务
塔顶压力常压
处理量： 1000kg/h
进料组成、馏出液组成及釜液组成：0.45、0.92、0.03
加料热状况：饱和液体进料 q=1.0
塔顶设全凝器，泡点回流
塔釜饱和蒸汽直接加热
回流比R=（1.1-2.0）R
min
单板压降≤0.7kPa
三、设计内容
（1）确定工艺流程
（2）精馏塔物料衡算
（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）精馏塔塔体工艺尺寸的计算
（6）塔板板面布置设计
（7）塔板的流体力学验算与复合性能图
（8）精馏塔接管尺寸计算
（9）塔顶全凝器工艺设计计算和选型
（10）进料泵的工艺设计计算和选型
（11）带控制点的工艺流程图、踏板板面布置图、精馏塔设计条件图（12）设计说明书。