正戊烷正己烷分离过程筛板精馏塔方案万吨(正己烷)
正己烷-正庚烷分离过程筛板精馏塔课程设计
课程设计说明书题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计院系：机械工程学院专业班级：过控11-1学号： 2011301936学生姓名：冒鹏飞指导教师：李雪斌2013 年 12 月30 日目录第一部分 概述 (4)一、设计目标 (4)二、设计任务 (4)三、设计条件 (4)四、设计内容 (4)五、工艺流程图 (4)第二部分 工艺设计计算 (6)一、设计方案的确定 (6)二、精馏塔的物料衡算 (6)1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (6)2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量和质量分数 (6)3.物料衡算原料处理量 (6)三、塔板数的确定 (7)1.理论板层数T N 的求取 (7)2.全塔效率T E (8)3.实际板层数的求取 (9)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)1.操作压强计算 (9)2.操作温度计算 (9)3.平均摩尔质量计算 (9)4.平均密度计算 (10)5.液相平均表面张力计算 (11)6.液相平均粘度计算 (11)五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (12)1.塔径的计算 (12)2.精馏塔的有效高度的计算 (13)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (14)1.溢流装置计算 (14)2.塔板布置 (15)3.筛孔数n 与开孔率 (16)七、筛板的流体力学验算 (16)1.气体通过筛板压降相当的液柱高度P h (16)2.雾沫夹带量V e 的验算 (17)3.漏液的验算 (18)4.液泛验算 (18)八、塔板负荷性能图 (19)1.漏液线 (19)3.液相负荷下限线 (20)5.液泛线 (21)6. 操作线 (22)九、设计一览表 (24)十、操作方案的说明： (25)附表 (26)总结 (29)参考文献 (29)第一部分概述一、设计目标分离正己烷-正庚烷（正戊烷-正己烷）混合液的筛板式精馏塔设计二、设计任务试设计分离正己烷-正庚烷（正戊烷-正己烷）混合物的筛板精馏塔。
精馏分离含正己烷30%（正戊烷60%）的正己烷-正庚烷（正戊烷-正己烷）混合液，要求塔顶馏岀液中含正己烷（正戊烷）不小于96%，塔底釜液中含正己烷不高于2%（正己烷96%）。
正戊烷正己烷精馏塔的工艺流程叙述
正戊烷正己烷精馏塔的工艺流程叙述正戊烷正己烷精馏塔是一种常见的用于分离混合物的设备，在石油化工等行业得到广泛应用。
以下是正戊烷正己烷精馏塔的工艺流程叙述：
1.混合物进料：将含有正戊烷和正己烷的混合物通过进料管道引入精馏塔的顶部。
2.加热和汽化：在精馏塔顶部设置加热器，对混合物进行加热，将其转化为蒸汽状态。
加热器中的热能来自外部供热介质，例如蒸汽或热水。
3.进料进入精馏塔：经过加热的混合物进入精馏塔顶部，与下方的填料层接触。
4.板间冷凝：在精馏塔内，混合物蒸汽随着上升冷却，逐渐凝结成液体。
液体落入板间，并继续往下流动。
5.萃取与浓缩：在精馏塔中存在多个横向隔板，称为浮状板。
这些板之间形成一个分离层，较重的组分趋向于下降，较轻的组分则向上升。
6.蒸汽-液体接触：在每个浮状板上，蒸汽与液体之间进行交换和接触。
这种接触促使组分分离，较轻的组分向上升，较重的组分向下降。
7.产品收集：经过一系列的板间冷凝和蒸汽-液体接触，较轻的正戊烷会逐渐富集于精馏塔顶部，而较重的正己烷则富集于精馏塔底部。
分离出的纯净正戊烷和正己烷可通过相应的侧管道进行收
集。
8.废料排出：在精馏塔底部还会产生一些残余物质，称为废料。
这些废料会通过底部排放口排出精馏塔。
正戊烷正己烷精馏塔的具体工艺参数和设备结构会因实际情况而有所差异，以上叙述仅为一般工艺流程的简要描述。
实际操作中，根据需求可能会采用不同的操作条件和设备配置来实现更好的分离效果和能耗控制。
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计关于正戊烷正己烷连续精馏塔的设计。
引言：精馏是一种常用的分离技术，通过将混合物加热至不同的沸点，然后将产生的气体冷凝回液体，实现对混合物的分离。
正戊烷和正己烷是两种常见的烷烃化合物，它们的分离对于工业生产和实验室研究具有重要意义。
本文将以正戊烷正己烷连续精馏塔的设计为主题，为读者详细介绍该塔的设计步骤和关键参数。
步骤一：确定物料的性质和要求在设计精馏塔之前，首先需要了解正戊烷和正己烷的物理性质和分离要求。
例如，了解它们的沸点、密度、相对挥发度等等。
这些信息对于后续的设计计算和操作有着重要的指导作用。
步骤二：选择合适的塔型精馏塔的选择对于分离效果和操作效率有着重要的影响。
根据正戊烷和正己烷的性质，我们可以选择塔型。
常见的塔型包括板塔和填料塔。
填料塔由填料组成，具有较大的表面积，适用于易氧化或易分解的物料。
板塔则由一系列水平放置的板组成，适用于精馏不稳定的物料。
步骤三：计算塔的理论板数塔的理论板数是指某一混合物在塔内完全分离所需的板数。
常见的计算方法有马斯森方程和法兰克方程。
马斯森方程适用于板塔，法兰克方程适用于填料塔。
根据实际情况，我们可以选择合适的计算方法。
步骤四：确定塔的操作压力塔的操作压力对分离效果和能耗有着重要的影响。
一般而言，较低的操作压力有利于提高分离效果，但会增加能耗。
根据实际情况，我们需要选取合适的操作压力。
步骤五：确定塔的进料位置和流量进料位置和流量对于分离效果和塔的稳定运行有着重要的影响。
塔的进料位置应该处于较低塔板，以充分利用整个塔的有效高度。
进料流量的确定可以通过实验测定或者计算得出。
步骤六：设计塔板或填料层根据塔的工艺参数和分离要求，我们可以设计塔板或填料层。
在塔板上通常设置有塔盘板和塔盖板，用于将物料分散和整流。
在填料塔中，填料的选择和排列形式对于分离效果有着重要的影响。
步骤七：确定冷凝器和冷却剂的参数冷凝器的设计对于精馏的成功与否至关重要。
化工原理课程设计正戊烷和正己烷
课程设计说明书题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计安徽理工大学课程设计（论文）任务书机械工程学院过控教研室目录前言 (5)1.概论1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2.流程简介................... 错误!未定义书签。
3.工艺计算 (7)3.1物料衡算 (8)3.2理论塔板数的计算 (9)3.2.1由正戊烷-正己烷的汽液平衡数据绘出x-y图， (9)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3平衡线 (10)3.2.4求最小回流比及操作回流比 (11)3.2.5求精馏塔的气、液相负荷 (11)3.2.6操作线方程 (12)3.2.7逐板法求理论板 (11)3.2.8实际板层数的求取 (13)4.塔的结构计算 (13)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (13)4.1.1平均温度t (13)m4.1.2平均摩尔质量 (14) (15)4.1.3平均压强pm4.1.4平均密度 (15)4.1.5液体的平均粘度 (17)4.1.6液相平均表面张力 (18)4.2塔高的计算 (18)4.2.1最大空塔气速和空塔气速 (18)4.2.2塔径 (19)4.2.3 塔径的圆整 (21) (21)4.2.4塔截面积AT4.2.5实际空塔气速u (21)4.3精馏塔有效高度的计算 (22)5.塔板主要工艺尺寸的计算 (22)5.1溢流装置计算 (22)5.1.1堰长lw (22)5.1.2溢流堰高度hw溢流堰高度计算公式 (22)5.1.3弓形降液管宽度Wd 及截面积Af (23)5.1.4降液管底隙高度h (24)5.2塔板布置筛板数目与排列 (24)5.2.1塔板的分块 (24)5.2.2边缘区宽度确定 (25)5.2.3开孔面积的计算 (25)5.2.筛孔计算及其排列............................. 错误!未定义书签。
6.筛板的流体力学验算 (24)6.1气相通过筛板塔板的压降...................... 错误!未定义书签。
化工原理课程设计正戊烷和正己烷
课程设计说明书题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计安徽理工大学课程设计（论文）任务书机械工程学院过控教研室目录前言 (5)1.概论1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2.流程简介................... 错误!未定义书签。
3.工艺计算 (7)3.1物料衡算 (8)3.2理论塔板数的计算 (9)3.2.1由正戊烷-正己烷的汽液平衡数据绘出x-y图， (9)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3平衡线 (10)3.2.4求最小回流比与操作回流比 (11)3.2.5求精馏塔的气、液相负荷 (11)3.2.6操作线方程 (12)3.2.7逐板法求理论板 (11)3.2.8实际板层数的求取 (13)4.塔的结构计算 (13)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (13)4.1.1平均温度t (13)m4.1.2平均摩尔质量 (14) (15)4.1.3平均压强pm4.1.4平均密度 (15)4.1.5液体的平均粘度 (17)4.1.6液相平均表面张力 (18)4.2塔高的计算 (18)4.2.1最大空塔气速和空塔气速 (18)4.2.2塔径 (19)4.2.3 塔径的圆整 (21) (21)4.2.4塔截面积AT4.2.5实际空塔气速u (21)4.3精馏塔有效高度的计算 (21)5.塔板主要工艺尺寸的计算 (22)5.1溢流装置计算 (22)5.1.1堰长lw (22)5.1.2溢流堰高度hw溢流堰高度计算公式 (22)5.1.3弓形降液管宽度Wd 与截面积Af (22)5.1.4降液管底隙高度h (24)5.2塔板布置筛板数目与排列 (24)5.2.1塔板的分块 (24)5.2.2边缘区宽度确定 (24)5.2.3开孔面积的计算 (24)5.2.筛孔计算与其排列............................. 错误!未定义书签。
6.筛板的流体力学验算 (24)6.1气相通过筛板塔板的压降...................... 错误!未定义书签。
最新分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计课程设计
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计课程设计《化工原理课程设计》院系：机械工程学院专业班级：过控11-1班学号： 2011301911学生姓名：李阳指导教师：李雪斌2014年1月13日安徽理工大学课程设计（论文）任务书2013年12月16日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表目录第一章概述 (5)1.1 设计原理 (7)1.2 设计依据 (9)1.3 技术来源 (9)1.4 设计任务及要求 (9)第二章筛板精馏塔工艺设计 (10)2.1 正戊烷-正己烷加料方式 (10)2.2 正戊烷-正己烷进料状态 (10)2.3 正戊烷-正己烷冷凝方式 (10)2.4正戊烷-正己烷加热方式 (11)第三章筛板精馏塔设计 (12)3.1 设计技术参数 (12)3.1.1物料的摩尔组成 (14)3.1.2平均挥发度的计算 (14)3.1.3平均温度的计算 (15)3.1.4平均混合物的黏度的计算 (16)3.1.5平均表面张力的计算 (16)3.1.6操作压力的计算 (17)3.1.7密度的计算 (17)3.2 最小回流比及操作回流比的确定 (18)3.3 进液流量F、馏出液流量D与釜液流量W的确定 (19)3.3.1原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (19)3.3.2物料衡算 (19)3.3.3气液相体积流量衡算 (19)3.4 理论塔板层数确定 (20)3.5 全塔效率估算 (20)3.6 实际操作中的塔板的数目 (21)3.7 塔的尺寸设计 (22)3.7.1塔径设计 (23)3.7.2塔高设计 (25)3.8 溢流装置 (25)3.8.1堰长W l (25)3.8.2溢流堰高度h (25)W3.8.3弓形降液管的宽度和横截面积 (26)3.8.4降液管底隙高度 (26)3.9 塔板布置及浮阀数目与排列 (27)3.9.1塔板布置 (27)3.9.2浮阀数目与排列 (27)3.9.3浮阀数n与开孔率 (28)第四章塔板负荷性能图 (30)4.1 雾沫夹带线 (30)4.2 液泛线 (31)4.3 液相负荷上限 (32)4.4 漏液线 (32)4.5 液相负荷下限 (33)第五章筛板精馏塔管配设计 (34)5.1 接管—进料管 (34)5.2 法兰 (34)5.3 筒体与封头 (34)5.4 人孔 (35)第一章概述筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。
分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计..
题目：分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计第1章概论 (3)1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位 (3)1.2 塔设备的分类及一般构造 (3)1.3 对塔设备的要求 (3)1.4 塔设备的发展及现状 (4)1.5 塔设备的用材 (4)1.6 板式塔的常用塔型及其选用 (4)1.6.1 泡罩塔 (4)1.6.2 筛板塔 (5)1.6.3 浮阀塔 (5)1.6.4 舌形塔及浮动舌形塔 (6)1.6.5 穿流式栅板塔 (7)1.7 塔型选择一般原则 (7)1.7.1 与物性有关的因素 (7)1.7.2 与操作条件有关的因素 (7)1.7.3 其他因素 (8)1.8 板式塔的强化 (8)第二章物性数据处理 (9)2.1 设计任务和条件 (9)2.2 设计计算 (10)2.2.1 设计方案的确定 (10)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (10)2.2.3 塔板数的确定 (11)2.2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (13)2.2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (19)2.2.6 塔板主要工艺尺寸计算 (21)2.2.7 塔板流体力学验算 (23)2.2.8 塔板负荷性能图 (26)第三章塔附件设计 (31)3.1 接管——进料管 (31)3.2 法兰 (31)3.3 筒体与封头 (31)3.4 人孔 (31)第1章概论1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是石油、化工生产中广泛使用的重要生产设备，在石油、化工、轻工等生产过程中，塔设备主要用于气、液两相直接接触进行传质传热的过程，如精馏、吸收、萃取、解吸等，这些过程大多是在塔设备中进行的。
塔设备可以为传质过程创造适宜的外界条件，除了维持一定的压强、温度、规定的气、液流量等工艺条件外，还可以从结构上保证气、液有充分的接触时间、接触空间和接触面积，以达到相际之间比较理想的传质和传热效果1.2 塔设备的分类及一般构造分类：按照操作压力可分为加压塔、常压塔和减压塔，按操作单元分为精馏塔、吸收塔、介吸塔、反应塔、萃取塔、干燥塔，按形成相际接触界面分为：固定相界面塔和流动过程中形成的相界面塔，按内件结构分为板式塔和填料塔。
正戊烷正己烷精馏塔的工艺流程叙述
正戊烷正己烷精馏塔的工艺流程叙述首先，混合的原料通过预加热设备被加热至适宜的温度，并被送入塔中的底部。
这样做的目的是为了提高产物的蒸发速率，加快分离过程。
当原料进入塔时，由于高温高压，其开始蒸发。
由于正己烷的沸点比正戊烷高，所以正己烷会首先被蒸发出来。
蒸汽上升通过分馏塔中的塔板，逐渐接触到冷凝器中流动的冷却介质。
冷却介质常常是冷水或者环境空气。
在冷却器中，蒸汽被迅速冷却，然后凝结成液体，被收集起来。
这一液体被称为顶流。
正戊烷和正己烷的混合液体会从塔板中下降，经过多个塔板的逐段凝固，逐渐分离。
分馏塔内部一般会设置多个塔板，用于实现多级凝固。
不同塔板之间的操作参数如温度和压力可以有所不同，以便更好地控制分离。
在每个塔板上，液体组分会进一步行程蒸发过程。
蒸汽会上升并再次与冷凝器中的冷却介质接触。
然后，蒸汽凝结成液体，被收集。
这个收集的液体被称为中游流。
整个过程中，塔板中的液体组分逐渐减少，纯度逐渐提高。
经过多级凝固后，塔板顶部的液体会达到纯正己烷。
要想得到纯正戊烷，需要进行塔板下部的一种操作。
在这种操作下，塔板下部的液体会被抽出，通过调节温度和压力，使其能够分离出纯正戊烷。
通过以上的操作，正戊烷和正己烷被成功分离出来。
分离出的纯正戊烷和纯正己烷可以在进一步的处理过程中用于生产各种化工产品。
整个工艺流程中，包括原料加热、塔板操作、冷凝和收集等多个环节。
通过精确的温度和压力控制，以及多级凝固的方式，可以有效地分离出纯度较高的正戊烷和正己烷。
这对于化工产品的生产有着重要的意义。
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计
目录第一章概述 (3)1.1 设计原理 (4)1.2 设计依据 (7)1.3 技术来源 (7)1.4 设计任务及要求 (7)第二章筛板精馏塔工艺设计 (8)2.1 正戊烷-正己烷加料方式 (8)2.2 正戊烷-正己烷进料状态 (8)2.3 正戊烷-正己烷冷凝方式 (8)2.4正戊烷-正己烷加热方式 (9)第三章筛板精馏塔设计 (10)3.1 设计技术参数 (10)3.1.1 物料的摩尔组成 (12)3.1.2 平均挥发度的计算 (12)3.1.3 平均温度的计算 (13)3.1.4 平均混合物的黏度的计算 (14)3.1.5 平均表面张力的计算 (14)3.1.6 操作压力的计算 (15)3.1.7 密度的计算 (15)3.2 最小回流比及操作回流比的确定 (16)3.3 进液流量F、馏出液流量D与釜液流量W的确定 (17)3.3.1 原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (17)3.3.2 物料衡算 (17)3.3.3 气液相体积流量衡算 (17)3.4 理论塔板层数确定 (18)3.5 全塔效率估算 (18)3.6 实际操作中的塔板的数目 (19)3.7 塔的尺寸设计 (20)3.7.1 塔径设计 (21)3.7.2 塔高设计 (23)3.8 溢流装置 (23)3.8.1 堰长W l (23)h (23)3.8.2 溢流堰高度W3.8.3 弓形降液管的宽度和横截面积 (24)3.8.4 降液管底隙高度 (24)3.9 塔板布置及浮阀数目与排列 (25)3.9.1 塔板布置 (25)3.9.2 浮阀数目与排列 (25) (26)3.9.3 浮阀数n与开孔率第四章塔板负荷性能图 (28)4.1 雾沫夹带线 (28)4.2 液泛线 (29)4.3 液相负荷上限 (30)4.4 漏液线 (30)4.5 液相负荷下限 (31)第五章筛板精馏塔管配设计 (32)5.1 接管—进料管 (32)5.2 法兰 (32)5.3 筒体与封头 (32)5.4 人孔 (33)第一章概述筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计首先，需要确定精馏塔的操作条件，包括塔顶压力、塔底压力、塔顶和塔底的温度。
这些操作条件会影响到精馏塔回流比的选择，以及塔板的数量和间距。
通常情况下，塔底压力较低，塔顶压力较高，以提高分离效果。
其次，需要确定塔板的数量和设计间距。
这取决于目标分离效果以及预期的操作能力。
一般来说，塔板数量越多，分离效果越好，但也会增加设备的成本和能耗。
对于正戊烷和正己烷的分离，根据传统经验可以通过10-20个塔板进行分离。
塔板的间距要根据理论计算确定，以确保在塔内有足够的时间和接触面积进行物质传质和传热。
在筛板的选择上，需要考虑板波形和孔板尺寸。
板波形对传质性能和液体分布有重要影响，通常采用反流式波形。
而孔板的尺寸要根据流体性质和操作能力进行选择，以保证液体和气体流动的平衡和稳定。
此外，还需要考虑进料位置、进料方式以及从塔中收集和提取产品的方式。
进料位置要选择在塔的适当位置，以便充分利用塔板的效果，避免产生过多的反应物和混合物。
进料方式可以采用液相进料或气相进料，具体取决于物料的性质和需求。
产品提取可以通过塔顶和塔底的收集装置进行，然后再进一步提炼和分离。
最后，还需要进行压力降的计算和优化，以确保塔内流体的流动和传质效果。
压力降过大会对设备的运行造成负面影响，需要根据实际情况选择适当的措施进行压力降的减少。
综上所述，设计分离正戊烷和正己烷的筛板精馏塔时，需要考虑塔的操作条件、塔板数量和间距、筛板的选择、进料和产品提取方式以及压力
降的计算和优化等因素。
只有综合考虑这些因素，才能设计出高效、稳定和经济的精馏塔。
正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计学院:化学化工学院专业:化学工程与工艺学号:::2016年11月20日化工原理课程设计任务书一、设计题目正戊烷－正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（进料量）80000 吨/年操作周期7200 小时/年进料组成40% （正戊烷质量分率）塔顶产品组成≥98.5% （正戊烷质量分率）塔底产品组成≥98% （正己烷质量分率）2.操作条件料液初温20℃操作压力塔顶4 kpa（表压）单板压降≦0.7kPa冷却水温度20℃饱和水蒸汽压力0.25Mpa(表压)3.设备型式筛板(浮阀)塔4.厂址珠海（压力：1atm ）三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及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、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件7.设计评述目录1 设计方案的确定 (1)1.1概述 (1)1.2设计方案确定原则 (1)1.3设计方案内容 (2)1.3.1 操作压力 (2)1.3.2 加热方式 (2)1.3.3 进料状态 (2)1.3.4 板式塔的常用塔型及其选用 (3)1.3.4 回流比 (4)1.3.5 热能利用 (4)2 精馏塔的工艺设计计算 (4)2.1设计任务和条件 (4)2.1.1 设计任务 (4)2.1.2 操作条件 (5)2.2工艺计算 (5)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (5)2.3塔板数的确定 (6)的确定 (6)2.3.1 理论层数NT2.3.2 最小回流比的计算 (6)2.4操作线方程 (7)2.4.1 图解法求理论板层数 (7)2.5实际板数的计算 (8)3 工艺条件及有关物性的计算 (9)3.1操作压力 (9)3.2操作温度 (9)3.3平均摩尔质量 (9)3.3.1 塔顶汽液混合物平均摩尔质 (9)3.3.2 进料板汽、液混合物平均摩尔质量 ................................ 9 3.3.3 塔底汽液混合物平均摩尔质量 .................................... 9 3.3.4 精馏段汽、液混合物平均摩尔质量 ............................... 10 3.3.5 提馏段汽、液混合物 ........................................... 10 3.4 平均密度 ......................................................... 10 3.4.1 气相平均密度 ................................................. 10 3.4.2 液相平均密度 ................................................. 10 3.5 液相平均表面张力 ................................................. 11 4 精馏塔工艺尺寸计算 .................................................. 13 4.1 塔径的计算 ....................................................... 13 4.2 精馏塔有效高度的计算 ............................................. 15 4.3 溢流装置计算 ..................................................... 15 4.3.1 堰长 ......................................................... 15 4.3.2 溢流堰高度 ................................................... 15 4.3.3 弓形降液管的宽度d W 和横截面f A 的计算 ......................... 16 4.3.4 降液管底隙高度 ............................................... 17 4.3.5 塔板布置及筛孔数目的计算 ..................................... 17 4.3.6 边缘区宽度确定 ............................................... 17 4.3.7 开孔面积的计算 ............................................... 17 4.3.8 筛孔计算及其排列 ............................................. 18 5 筛板的流体力学验算 .................................................. 18 5.1 塔板压降 ......................................................... 18 5.1.1 精馏段 ....................................................... 18 5.2 气体通过液层的阻力计算 ........................................... 19 5.3 液体表面张力的阻力计算 ........................................... 19 5.4 液面落差 ......................................................... 20 5.5 液沫夹带 ......................................................... 20 5.6 漏液 . (20)5.7液泛验算 (20)6 塔板负荷性能图 (21)6.1漏液线 (21)6.2液沫夹带 (22)6.3液相负荷下限线 (24)6.4液相负荷上限线 (24)6.5液泛线 (24)7 塔附件设计 (27)7.1接管——进料管 (27)7.2筒体与封头 (27)7.2.1 筒体 (27)7.2.2 封头 (28)7.3人孔 (28)7.4裙座 (28)7.5塔釜料液排出管管径 (28)7.6回流管管径 (28)7.7塔顶蒸汽出料管 (29)7.8塔底进气管 (29)7.9法兰 (29)8 设计一览表 (29)设计评述 (31)参考文献 (31)致谢 (32)正戊烷－正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计杨鹏岳摘要：本设计任务为分离正戊烷一正己烷二元混合物，通过图解法计算得出理论板数为13块，取回流比为1.5，算出全塔效率为0.4263，实际板数为31块，进料位置为第13块塔板，在浮阀塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米，塔高20.525米，通过流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。
化工原理课程设计---利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计
安徽理工大学课程设计说明书设计题目：化工原理课程设计学院、系：机械工程学院专业班级：过程装备与控制工程11-2 学生姓名：指导教师：李雪斌成绩：2013年12月23日设计任务书（一）设计题目: 利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计分离要求：试设计一座正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔，要求年产纯度98%的正己烷4.0万吨，塔顶馏出液中含正己烷不得高于2%，塔底釜液含正己烷不低于98%，原料液中含正戊烷60%（以上均为质量分数）。
（二）操作条件：塔顶压力：4kPa（表压）进料状态：泡点进料回流比：1.4Rmin塔釜加热蒸汽压力：0.5MPa（表压）单板的压降： 0.7kPa全塔效率：52%（3）塔板类型：浮阀塔板（F1型)（4）工作日： 330天/年（一年中有一个月检修）（5）厂址：淮南地区（六）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性数据的计算④塔体工艺条件尺寸⑤塔板负荷性能图目录第1章序言 (3)第2章精馏塔的物料衡算 (6)2.1. 物料衡算 (6)2.2. 常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系 (7)第3章塔板数的确定 (8)N的确定 (8)3.1. 理论板数T3.2. 实际板数的确定 (9)第4章精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (9)4.1. 操作压力的计算 (9)4.2. 密度的计算 (10)4.3. 表面张力的计算 (11)4.4. 混合物的粘度 (12)4.5. 相对挥发度 (12)第5章塔体工艺条件尺寸 (13)5.1. 气、液相体积流量计算 (13)5.2. 塔径的初步设计 (14)5.3. 溢流装置 (15)5.4. 塔板布置及浮阀数目与排列 (17)第6章塔板负荷性能图 (20)6.1. 物沫夹带线 (20)6.2. 液泛线 (21)6.3. 液相负荷上限 (22)6.4. 漏液线 (22)6.5. 液相负荷下限 (23)第7章结束语 (24)正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔的设计第1章序言精馏是分离液体混合物，一种利用回流使液体混合物得到高度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛应用与石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
正戊烷—正己烷用筛板精馏塔设计
已知：混合液密度 （a质量分率），混合气体密度 。
（5）含有悬浮物的物料，应选择液流通道较大的塔型，以板式塔为宜。可选用泡罩塔、浮阀塔、栅板塔、舌形塔和孔径较大的筛板塔等。不宜使用填料。
（6）操作过程中有热效应的系统，用板式塔为宜。因塔盘上积有液层，可在其中安放换热管，进行有效的加热或冷却。
1.4.2与操作条件有关的因素
（1）若气相传质阻力大（即气相控制系统，如低黏度液体的蒸馏，空气增湿等），宜采用填料塔，因填料层中气相呈湍流，液相为膜状流。反之，受液相控制的系统（如水洗二氧化碳），宜采用板式塔，因为板式塔中液相呈湍流，用气体在液层中鼓泡。
加热蒸汽压力250kpa（表压）
单板压降Δp=0.7kPa（表压）
全塔效率ET=51.23％
（5）设备型式筛板精馏塔
（6）厂址安徽淮南
（7）设备工作日330天/年（一年又一个月检修）
（8）淮南地区的当地大气压101.33kPa
2.2
2.2.1设计方案的确定
本设计任务为分离正戊烷和正己烷混合物。对于二元混合物的分离，应采用常压下的连续精馏装置。本设计采用泡点进料，将原料夜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入储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
精馏段操作线方程：
提馏段操作线方程：
相平衡方程为x=
两操作线交点的横坐标为
（5）求理论塔板数：交替使用相平衡方程与操作线方程
1:以下交替使用精馏段操作线方程与相平衡方程:
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[工艺技术]分离正庚烷正己烷混合液的筛板式精馏塔工艺设计
![[工艺技术]分离正庚烷正己烷混合液的筛板式精馏塔工艺设计](https://img.taocdn.com/s3/m/bffef8c8f18583d0486459a7.png)
（工艺技术）分离正庚烷正己烷混合液的筛板式精馏塔工艺设计分离正庚烷-正己烷混合液的筛板式精馏塔工艺设计一、课题名称分离正庚烷-正己烷混合液的筛板式精馏塔工艺设计二、课题条件原料：正己烷、正庚烷溶液处理量：30000t/a原料组成：正己烷44%（质量百分数）原料液初温：40℃操作压力、回流比、单板压降：自选进料状态：冷液体进料分离要求：塔顶苯含量不低于99%，残液中苯含量不大于0.2%。
塔顶：全凝器塔釜：饱和蒸汽间接加热塔板形式：筛板生产时间：年开工300天，每天三班8小时连续生产冷却水温度：20℃设备形式：筛板塔厂址：滨州市三、设计内容1、设计方案的选定2、精馏塔的物料衡算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（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数）5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算6、塔板主要工艺尺寸的计算7、塔板的流体力学验算8、塔板负荷性能图（精馏段）9、换热器设计10、精馏塔接管尺寸计算1、撰写课程设计说明书一份设计说明书的基本内容(1)课程设计任务书(2)目录(3)设计计算与说明(4)设计结果汇总(5)小结(6)参考文献14、有关物性数据可查相关手册15、注意事项(1)写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源(2)每项设计结束后列出计算结果明细表(3)设计最终需装订成册上交四、进度计划1.设计动员，下达设计任务书0.5天2.收集资料，阅读教材，拟定设计进度1-2天3.初步确定设计方案及设计计算内容5-6天4.整理设计资料，撰写设计说明书前言１第一章综述２1.1精馏原理及其在生产中的应用２1.2精馏操作对塔设备的要求２1.3板式塔类型３第二章工艺条件的使用和说明３2.1操作压力的确定３2.2进料状态的确定４2.3加热剂和加热方式的确定４2.4冷凝器和冷却剂的确定４第三章塔的工艺设计计算５3.1精馏塔的物料衡算５3.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数５3.1.2原料液及塔顶、塔底产品含正己烷摩尔分数和平均摩尔质量５3.1.3物料衡算６3.2理论板数的计算７3.2.1正己烷正庚烷的平衡线７3.2.2求q值及q线方程９3.2.3全塔效率ET１２3.2.4实际板层数求解１２3.3精馏塔正己烷-正庚烷物性参数的计算１３3.3.1操作温度１３3.3.2平均摩尔质量１３3.3.3液相平均表面张力计算１４3.3.4液相平均黏度计算１４3.3.6液相平均密度计算１５第四章精馏塔的塔体工艺尺寸设计１６4.1塔径的计算１６4.1.1精馏段１６4.1.2提馏段１８提馏段１９4.2精馏塔有效高度的计算２０4.3塔板主要工艺尺寸的计算２０4.3.1溢流装置计算２０4.3.1.1堰长２０4.3.1.2溢流堰高度２１4.3.1.3弓形降液管宽度和截面积２２4.3.1.4降液管底隙高度２２4.4塔板布置２３4.4.1塔板的分块２３4.4.2边缘区宽度确定２３4.4.3开孔区面积计算２３4.3.4筛孔计算及其排列２４4.5筛板的流体力学验算２５4.5.1塔板压降２５4.5.1.1干板阻力计算２５4.5.1.2气体通过液层的阻力计算２５4.5.1.3液体表面张力的阻力计算２６4.5.2液沫夹带２７4.5.3漏液２７4.5.4液泛２８4.6塔板负荷性能图２９4.6.1精馏段２９4.6.1.1漏液线２９4.6.1.2液沫夹带线３０4.6.1.3液相负荷下限线３０4.6.1.4液相负荷上限线３１4.6.1.5液泛线３１4.6.2提馏段３２4.6.2.1漏液线３２4.6.2.2雾沫夹带线３３4.6.2.3液相负荷下限线３４4.6.2.4液相负荷上限线３４4.6.2.5液泛线３４第五章热量衡算３６5.1相关介质的选择３６5.1.1加热介质的选择３６5.1.2冷凝剂３７5.2焓值衡算３７5.3附属设备设计３９5.3.1进料管３９5.3.2回流管４０5.3.3塔顶蒸气出料管４１5.3.4釜液排出管４１5.3.5加热蒸汽管４２5.4筒体与封头４３5.4.1筒体４３5.4.2封头４３5.4.3裙座４３5.4.4人孔４４5.4.5除沫器４４5.5塔总体高度的设计４４5.5.1塔顶空间４４5.5.2塔底空间４４5.5.3塔总高度的设计４５5.7再沸器的选择４６5.8泵的选择４７5.5.1.进料泵４７5.8.2．回流泵４８设计感想４９参考文献４９附录一（结果汇总）４９附录二符号说明５１精馏塔的工艺性能图５２塔板设计图５２塔设计图５３塔板设计工艺图５４前言塔设备的基本功能在于给气、液两相充分接触的机会，使传质、传热两种传递过程能够迅速而且有效地进行，并且还要能使能够接触的气、液两相及时分开，互不夹带。
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计 -回复
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计-回复如何设计正戊烷正己烷连续精馏塔第一步：确定精馏塔的目标和参数在设计正戊烷正己烷连续精馏塔之前，我们需要确定目标和参数，包括：1. 产品要求：确定所需的正戊烷和正己烷的纯度要求。
2. 进料组分：确定进料的组成和流量。
3. 进料条件：确定进料的温度和压力。
4. 塔底温度：根据产品要求，确定塔底温度。
第二步：确定物料平衡在设计精馏塔之前，需要进行物料平衡计算来确定各个输入和输出的物料流量和组成。
物料平衡要考虑初始进料和各个塔层之间的质量平衡以及能量平衡。
第三步：确定理论塔盘数理论塔盘数是指在完全分离给定组分的情况下所需的塔盘数。
在确定理论塔盘数时，可以使用McCabe-Thiele图或Kremser方程等方法。
第四步：确定塔型和尺寸在确定塔型和尺寸时，需要考虑以下几个方面：1. 塔径：根据塔盘数和进料流量确定塔的直径，一般情况下，塔径与塔盘数成正比。
2. 塔高：根据理论塔盘数和塔盘间高度确定塔的高度。
3. 塔底和塔顶：根据进料温度和压力确定塔底和塔顶的设计。
4. 塔壳和塔盘材料：选择适当的材料以满足操作条件和防止腐蚀。
第五步：确定塔内传质和传热装置在精馏塔中，传质和传热是通过液体和气体之间的质量和热量传递来实现的。
为了提高传质和传热效率，可以采用填料或塔板来增加界面积。
第六步：进行反复计算和优化在设计过程中，通常需要进行多次计算和优化，以确保满足产品纯度要求和操作条件。
这可能包括调整塔盘数、塔径和塔高等参数。
第七步：进行安全和经济评估最后，在设计完成后，需要进行安全和经济评估。
这包括对操作条件的合理性进行评估，最大程度地减少能源消耗和生产成本，并确保操作的安全性。
总结：设计正戊烷正己烷连续精馏塔需要从确定目标和参数开始，进行物料平衡计算，然后确定理论塔盘数，进而确定塔型和尺寸。
在设计过程中，需要关注塔内传质和传热装置的选择，进行多次计算和优化，最后进行安全和经济评估。
正戊烷—正己烷混合液常压连续筛板蒸馏塔方案
化工原理课程设计题目：正戊烷—正己烷混合液的常压连续筛板蒸馏塔设计学院：生命科学学院班级：制药工程1101班姓名：黄静学号：20184790021指导老师:陈驰设计时间：2018年6月15日到6月28日目录前言前言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。
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。
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。
本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。
此设计正戊烷—正己烷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。
精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。
即在同一温度下各组分的饱和蒸汽压不同这一性质使液相中的轻组分转移到汽相中汽相中的重组分转移到液相中从而达到分离的目的。
因此精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。
精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的运算可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，换热器和泵及各种接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高第一章．板式精馏塔设计任务书1.1、设计题目正戊烷—正己烷连续精馏筛板塔的设计1.2、设计任务1.原料：正戊烷-正己烷2.正戊烷含量：料液含量0.5<摩尔分数）3.设计要求：塔顶的正戊烷含量不小于0.97<摩尔分数）塔底的正乙烷含量不大于0.03<摩尔分数）4. 处理能力：35280吨每年，年开工280天5.进料状态:属于泡点进料6.操作压力:是常压，采用间接蒸汽加热方式7. 设备型式：筛板塔1.3、操作条件精馏塔的塔顶压力 4 kpa<表压）进料状态泡点进料回流比 1.5Rmin单板压降Δp0.7kPa<表压）=43.35％<计算得出的）全塔效率 ET当地大气压101.33kPa1.4、设计内容及要求1.确定精馏装置流程。
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计连续精馏塔是化工工业中常用的一种分离设备，用于分离混合物中的不同成分。
正戊烷和正己烷是两种常见的烃类化合物，它们具有相似的物理性质，但可以通过连续精馏塔进行有效分离。
本文将介绍如何设计一个正戊烷正己烷连续精馏塔。
1. 确定塔的高度和直径：根据需要分离的混合物的组成和相对挥发性，可以使用McCabe-Thiele方法或数学模拟进行初步计算，确定塔的理论高度和直径。
然后结合实际操作考虑，确定塔的最终高度和直径。
2. 确定塔内的传质效率和塔板数目：传质效率是指塔板上物质的物质传递速率与理论上的质量传递速率之间的比值。
可以通过实验或经验公式来确定传质效率。
根据传质效率和所需的分离度，可以确定塔板的数目。
3. 选择塔板类型：常见的塔板类型有穿孔塔板和泡沫塔板。
穿孔塔板结构简单，易于清洗和维护，但传质效率较低。
泡沫塔板具有更高的传质效率，但清洗困难，只适用于较稀溶液的处理。
根据实际需要选择合适的塔板类型。
4. 确定塔内的填料高度和填料类型：填料可以增加塔板的有效表面积，提高传质效率。
选择合适的填料类型可以根据操作条件和物料性质。
常见的填料类型有旋风环、骑马环和罗特环等。
5. 设计液体分布器和气体分配系统：液体分布器的设计需要考虑液体分布的均匀性和防止液体侧漏。
气体分配系统需要能够均匀分布气体并提供足够的气体速度以确保有效的传质。
6. 确定塔顶的冷凝器和塔底的沉降槽：冷凝器用于将蒸汽冷凝成液体，并作为回流液返回到塔中。
沉降槽用于分离顶部的气体和底部的液体。
7. 设计冷凝器的冷却介质回收装置：冷凝器产生的热量可以回收利用，节约能源。
可以设计一个冷却介质回收装置来回收冷凝器产生的热量。
8. 确定进料位置和回流比：进料位置的选择需要考虑混合物的组成和操作条件。
回流比是回流液量与顶部液体量的比值，直接影响分离效果。
根据需要的分离度和经验公式，确定合适的回流比。
9. 进行热力学和传质方程的计算：根据混合物的物性参数和塔内物料的传质情况，进行热力学和传质方程的计算，以确保塔的设计满足操作要求。
正戊烷—正己烷连续精馏塔设计说明
设计者姓名：魏渊指导老师：尚小琴（教授）大学化学化工学院《化工原理》课程设计精馏塔设计设计项目：正戊烷—正己烷连续精馏塔的设计：魏渊班级：化工121班学号：1205200081指导教师：尚小琴（教授）设计日期：2015.01.05~2015.01.14目录前言 (5)化工原理课程设计任务书 (6)1.1 概述 (7)1.2 基本原理 (7)1.3 确定设计方案原则 (8)1.4 设计步骤 (8)1.5 设计方案的容 (9)1.6 操作压力 (9)1.7 加热方式 (9)1.8 进料状态 (10)1.9 回流比 (11)1.10 热能利用 (11)1.11 工艺流程示意图 (12)第二章精馏塔的工艺设计计算 (14)2.1 设计任务和条件 (14)2.2 工艺计算 (14)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (14)2.2.2 塔板数的确定 (15)第三章 ASPEN PLUS精馏塔分离单元模拟 (25)3.1精馏塔的简捷设计模块DSTWU (26)3.2精馏塔的简捷校核模块Distl (28)3.3精馏塔的严格计算模块RadFrac (29)第四章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (39)4.1 操作压力 (39)4.2 操作温度 (39)4.3 平均摩尔质量 (39)4.4 平均密度 (40)4.4.1精馏段平均密度 (40)4.4.2提馏段的平均密度 (41)4.5 液体平均表面力的计算 (42)4.6 液体平均黏度计算 (43)第五章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (44)5.1 塔径的计算 (44)5.2 精馏塔有效高度计算 (47)第六章塔板主要工艺尺寸计算 (48)6.1精馏段主要工艺尺寸计算 (48)6.1.1 溢流堰 (48)6.1.2 溢流装置计算 (49)6.1.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (51)6.2提馏段主要工艺尺寸计算 (53)6.2.1 溢流装置计算 (53)6.2.2 塔板布置及浮阀数目与排列 (54)第七章塔板流体力学验算 (57)7.1 精馏段流体力学验算 (57)7.1.1 气相通过浮阀塔的压降 (57)7.1.2 淹塔校核 (58)7.1.3 雾沫夹带校核 (59)7.2 提馏段流体力学验算 (61)7.2.1气相通过浮阀塔的压降 (61)7.2.2 淹塔校核 (61)7.2.3 雾沫夹带校核 (62)第八章塔板负荷性能图 (63)8.1 精馏段塔板负荷性能图 (63)8.1.1雾沫夹带线 (63)8.1.2 液泛线 (63)8.1.3 液相负荷上限线 (64)8.1.4 漏液线 (65)8.1.5 液相负荷下限线 (65)8.2 提馏段塔板负荷性能图 (66)8.2.1 雾沫夹带线 (66)8.2.2 液泛线 (67)8.2.3 液相负荷上限线 (68)8.2.4 漏液线 (68)8.2.5 液相负荷下限线 (69)精馏段浮阀塔板工艺设计计算结果汇总表1 (71)提馏段浮阀塔板工艺设计计算结果汇总表2 (72)第九章热量衡算 (73)9.1热量衡算 (73)9.1.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (73)9.1.2 全塔热量衡算 (77)第十章精馏塔结构设计 (81)10.1 总体结构 (81)10.1.1基本结构 (81)10.1.2塔体的主要尺寸 (81)10.1.3 筒体与封头 (83)10.1.4塔体总有效高度 (90)10.2 塔板结构 (91)10.3 接管结构 (92)10.3.1 进料管 (92)10.3.2 塔顶蒸汽出料管 (93)10.3.3 回流管 (93)10.3.4 釜液排出管 (94)10.3.5 全凝器冷凝水管 (94)10.3.6 再沸器蒸汽管 (94)10.3.7 法兰 (95)10.4 辅助设备结构 (95)10.4.1冷凝器 (95)10.4.2再沸器 (98)第十一章校核部分 (100)11.1塔的质量载荷的计算 (100)11.1.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 (100)11.1.2 塔构件质量 (100)11.1.3 保温层质量 (100)11.1.4 人孔、接管、法兰等附件质量 (102)11.1.5 充液质量 (102)11.1.6 偏心质量 (102)11.1.7 各种质量载荷汇总 (102)11.2 自振周期的计算 (103)11.3 风载荷与风弯矩的计算 (103)11.3.1 风力 (104)11.3.2 风弯矩 (105)11.3.3 最大弯矩 (106)附录1 (107)附录2 (112)附录3 (115)参考文献 (117)结束语 (117)前言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。
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列： (16)六、筛板的流体力学验算 (17)6.1塔板压降 (17)6.1.1干板阻力计算： (17)6.1.2气体通过液层的阻力计算： (17)6.1.3液体表面张力的阻力计算： (17)6.2液面落差 (18)6.3液沫夹带 (18)6.4漏液 (18)6.5液泛 (19)七、塔板负荷性能图 (19)7.1漏液线 (19)7.2液沫夹带线 (20)7.3液相负荷下限线 (21)7.4液相负荷上限线 (21)7.5液泛线 (21)八、设计一览表 (23)九、参考资料 (23)一、概述筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。
它具有结构简单、造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率高的优点。
板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。
在正常操作状况下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。
气体在压差推动下，经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出，在每块塔板上皆贮有一定的液体，气体穿过板上液层时两相接触进行传质。
在生成的气相中，混合物的组成将发生改变，相对挥发度大的轻相在气相中得到富集，而相对挥发度小的重相则在液相中富集，从而达到分离提纯的目的。
整个过程熵增为负，需外界提供能量。
在化工、炼油和石油化学工业生产中,塔设备作为分离过程工艺设备,在蒸馏、精馏、萃取、吸收和解吸等传质单元操作中有着重要的地位。
据统计,在整个化工工艺设备总投资中塔设备所占的比重,在化肥厂中约为21%,石油炼厂中约为20一25%,石油化工厂中约占10。
若就单元装置而论,塔设备所占比重往往更大,例如在成套苯蒸馏装置中,塔设备所占比重竟高达75.7%。
此外,蒸馏用塔的能量耗费巨大,也是众所周知的。
故塔设备对产品产量、质量、成本乃至能源消耗都有着至关重要的影响。
因而强化塔设备来强化生产操作是生产、设计人员十分关心的课题。
1.1设计依据本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。
1.2技术来源目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格计算法对于连续精馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。
1.3设计任务及要求原料：正戊烷-正己烷正乙烷含量：料液含量0.5<摩尔分数）设计要求：塔顶的正乙烷含量不小于0.97<摩尔分数）塔底的正乙烷含量不大于0.04<摩尔分数）回流比为最小回流比的2倍其中正乙烷和正戊烷的基本数值如下图①石油化工基础数据手册.pdf1.4操作压力为降低塔的操作费用，操作压力选为常压其中塔顶压力为101.3kPa塔底压力二、流程的确定和说明2.1加料方式加料分两种方式：泵加料和高位槽加料。
高位槽加料通过控制液位高度，可以得到稳定流量，但要求搭建塔台，增加基础建设费用：泵加料属于强制进料方式，本次加料可选泵加料。
泵和自动调节装置配合控制进料。
2.2进料状态进料方式一般有冷液进料，泡点进料、汽液混合物进料、露点进料、加热蒸汽进料等。
泡点进料对塔操作方便，不受季节气温影响。
泡点进料基于恒摩尔流，假定精馏段和提馏段上升蒸汽量相等，精馏段和提馏段塔径基本相等。
由于泡点进料时，塔的制造比较方便，而其他进料方式对设备的要求高，设计起来难度相对加大，所以采用泡点进料。
2.3冷凝方式选全凝器，塔顶出来的气体温度不高。
冷凝后回流液和产品温度不高，无需再次冷凝，制造设备较为简单，为节省资金，选全凝器。
2.4加热方式采用间接加热，因为塔釜设了再沸器，故采用间接加热。
三、设计计算原料液的摩尔组成：=0.50.8598，=0.00043.1最小回流比及操作回流比的确定由于是泡点进料，0.5,过点e<0.5，0.5）做直线0.5交平衡线于点，由点可读得=，因此：可取回流比3.2进料液量、釜残液量及加热蒸汽量的计算塔顶产品产量：要求年产量3.0万顿，出去每年的设备维护及放假时间，每年按300天的工作日计算，连续操作，每天24小时，日产量为100顿所以塔顶的流量为：由全塔的物料衡算方程可写出：解得：3.3理论塔板层数的确定精馏段操作线方程：提馏段操作线方程：q线方程：在相图中分别画出上述直线，利用图解法可以求出：块<含塔釜）其中，精馏段15块，提馏段4块。
3.4全塔效率的估算用奥康奈尔法(>对全塔效率进行估算：由相平衡方程式可得根据乙醇~水体系的相平衡数据可以查得：(塔顶第一块板>(加料板>(塔釜>因此可以求得：全塔的相对平均挥发度：全塔的平均温度：在温度下查得因为所以，全塔液体的平均粘度：全塔效率3.5实际塔板数块(含塔釜>其中，精馏段的塔板数为：块四、精馏塔主题尺寸的计算4.1精馏段与提馏段的体积流量4.1.1精馏段整理精馏段的已知数据列于表3，由表中数据可知：液相平均摩尔质量：液相平均温度：表3 精馏段的已知数据位置进料板塔顶<第一块板）质量分数摩尔分数摩尔质量/kg/kmol温度/℃84.26 78.23在平均温度下查得液相平均密度为：其中，平均质量分数所以，精馏段的液相负荷同理可计算出精馏段的汽相负荷。
精馏段的负荷列于表4。
表4 精馏段的汽液相负荷名称液相汽相平均摩尔质量/kg/kmol 32.1526 37.1059 平均密度/kg/m³822.4073 1.2767体积流量/m³/h 12.0556<0.0033m³/s）12849.5607<3.5693m³/s）4.1.2提馏段整理提馏段的已知数据列于表5，采用与精馏段相同的计算方法可以得到提馏段的负荷，结果列于表6。
表5 提馏段的已知数据位置塔釜进料板质量分数摩尔分数摩尔质量/kg/kmol温度/℃99.9053 84.2277表6 提馏段的汽液相负荷名称液相汽相20.2680 25.1176平均摩尔质量/kg/kmol平均密度/kg/m³914.2474 0.8387体积流量/m³/h 23.2184<0.0064m³/s）13240.5390(3.6779m³/s> 4.2塔径的计算塔径可以由下面的公式给出：由于适宜的空塔气速，因此，需先计算出最大允许气速。
取塔板间距，板上液层高度，那么分离空间：功能参数：从史密斯关联图查得：，由于，需先求平均表面张力：精馏段：乙醇表面张力：水表面张力：因为，所以联立方程组代入求得：所以：根据塔径系列尺寸圆整为塔截面积：空塔气速：4.3塔高的计算精馏段有效高度为：提馏段有效高度为：实际塔板数为块，板间距由于料液较为清洁，无需经常清洗，可取每隔8块板设一个人孔，则人孔的数目S为：个人孔的高度为，故精馏塔的有效高度为：五、塔板结构尺寸的确定5.1溢流装置计算因塔径，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。
5.1.1堰长：取5.1.2溢流堰高度：由，选用平直堰，堰上液层高度的计算：近似取,则取板上清液层高度，故5.1.3弓形降液管宽度和截面积：由,查图得：，验算液体在降液管中停留时间，即：故降液管设计合理。
5.1.4降液管底隙高度：取降液管底隙的流速，则故降液管底隙高度设计合理。
选用凹形受液盘，深度。
5.2塔板布置5.2.1塔板的分块：因，故塔板采用分块式。
查表得，塔极分为5块。
5.2.2边缘区宽度确定：取，。
5.2.3开孔区面积计算：5.2.4筛孔计算及其排列：本设计所处理的物系无腐蚀性，可选用碳钢板，取筛孔直径。
筛孔按正三角形排列，取孔中心距为：筛孔数目为：个开孔率为：气体通过筛孔的气速为：筛孔气速：六、筛板的流体力学验算6.1塔板压降6.1.1干板阻力计算：由，查图得：故液柱6.1.2气体通过液层的阻力计算：查图得，故液柱6.1.3液体表面张力的阻力计算：液柱气体通过每层塔板的液柱高度为：液柱气体通过每层塔板的压降为：<设计允许值）6.2液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。
6.3液沫夹带故在本设计中液沫夹带量在允许范围内。
6.4漏液实际孔速：稳定系数：故在本设计中无明显漏液。
6.5液泛为防止塔内发生液泛，降液管内液层高应服从以下关系，即乙醇-水物系属于一般物系，取，则板上不设进口堰。
液柱液柱，故在本设计中不会发生液泛现象。
七、塔板负荷性能图7.1漏液线由得：整理得在操作范围内，任取几个值，依上式计算出值。
计算结果列于下表：0.0006 0.0015 0.0030 0.00451.9007 1.9383 1.98562.0243由表数据即可作出漏液线<1）。
7.2液沫夹带线以为限，求关系如下：整理得：在操作范围内，任取几个值，依上式计算出值，计算结果列于下表：0.0006 0.0015 0.0030 0.00454.8505 4.7072 4.5231 4.3686由表数据即可作出液沫夹带线<2）。
7.3液相负荷下限线对于平直堰，取堰上液层高度作为最小液体负荷标准据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线<3）。
7.4液相负荷上限线以作为液体在降液管中停留时间的下限。
故据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线<4）。
7.5液泛线令由联立得：忽略，将与，与关系式代入上式，整理得：代入整理得：在操作范围内，任取几个值，依上式计算出值，计算结果列于下表：0.0006 0.0015 0.0030 0.00457.1094 6.9741 6.7808 6.5936由表数据即可作出液泛线<5）。
根据以上各线方程，可作出筛板塔的负荷性能图。
在负荷性能图上，作出操作点A，连接OA，即作出操作线。
由图可看出，该筛板的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。
由图查得：，故操作弹性为：八、设计一览表序号工程数值序号工程数值1 平均温度/℃81.25 17 边缘区宽度/m 0.0502 平均压力/kPa 117.2 18 开孔区面积/㎡ 2.14123 气相流量Vs/(m³/s> 3.5693 19 筛孔直径/m 0.0054 液相流量Ls/(m³/s> 0.0033 20 筛孔数目109915 塔的有效高度Z/m 16.4 21 孔中心距/m 0.0156 实际塔板数43 22 开孔率/% 10.17 塔径/m 2 23 空塔气速/(m/s> 1.13678 板间距0.40 24 筛孔气速/(m/s> 16.50469 溢流形式单溢流25 稳定系数 1.793010 降液管形式弓型26 单板压降/kPa 0.593811 堰长/m 1.4 27 负荷上限液泛控制12 堰高/m 0.0481 28 负荷下限漏液控制13 板上液层高度/m 0.06 29 液沫夹带/(kg液/kg气>0.0481 14 堰上液层高度/m 0.0119 30 气相负荷上限/(m³/s> 4.4050。