化工原理课程设计 乙醇丙醇筛板精馏塔
吉林化工学院化工原理课程设计
吉林化工学院
化工原理课程设计
题目乙醇——丙醇溶液连续精馏塔设计
教学院
专业班级化工0905 学生姓名
学生学号
指导教师
2011 年 12 月 22 日
吉林化工学院化工原理课程设计说明书
化工原理课程设计任务书
一.设计题目
乙醇——丙醇溶液连续精馏塔设计
二.设计条件
1.操作压力：P=1atm(绝压)
X=0.25（摩尔分率），进料状态：q=0.96
2.进料组成：
f
X=0.98（摩尔分率）
3.塔顶产品组成：
d
4.塔釜残液中浓度 0.035
kmol h
5.产量：F=85/
6.最宜回留比与最小回流比的比值：R/Rmin=(1.1-2.0 )
7.塔顶采用全凝器，泡点回流
8.塔板采用筛板
三.设计任务
1.精馏塔工艺计算（物料衡算，热量衡算，设备计算与选型）
2.精馏塔主要工艺尺寸的设计计算
3.热量衡算及板式塔的结构与附属设备的计算
4.精馏塔设备结构图和带控制点的工艺流程图
5.撰写设计说明书
吉林化工学院化工原理课程设计
目录
化工原理课程设计任务书................................................... II
摘要 (1)
绪论 (2)
设计流程............................................... 错误！未定义书签。设计思路. (2)
第1章精馏塔的工艺计算 (2)
1.1产品浓度的计算 (4)
1.11平均相对挥发度的计算 (4)
1.2最小回流比的计算和适宜回流比的确定 (6)
1.4物料衡算 (6)
1.4.1全塔物料衡算 (6)
1.5精馏段与提馏段操作线方程 (7)
1.6理论板数及进料位置的确定 (7)
1.7全塔效率 (8)
1.8实际板数和实际加料位置的确定 (8)
第2章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (10)
2.1塔的有关物性数据计算 (10)
2.1乙醇和丙醇各种物性数据 (10)
2.1.2操作压强 (12)
2.1.3操作温度 (12)
2.1.4平均分子量 (12)
2.1.5平均密度 (13)
2.1.6液体表面张力 (14)
2.1.7液体粘度 (15)
2.1.8体积流率的计算 (15)
2.2精馏塔主要工艺尺寸的计算 (16)
2.2.1精馏段塔体工艺尺寸的计算 (18)
2.2.2提馏段塔体工艺尺寸的计算 (18)
2.2.3塔的有效高度的计算 (19)
2.3塔板流动性能的校核 (19)
2.3.1精馏段 (19)
2.3.2提馏段 (19)
2.4塔板负荷性能图 (22)
2.4.1精馏段 (23)
2.4.2提馏段 (23)
第3章热量衡算 (28)
3.1进入系统的热量 (27)
3.2离开系统的热量 (27)
3.3热量蘅算式 (28)
吉林化工学院化工原理课程设计说明书
第4章板式塔的结构与附属设备的计算 (30)
4.1冷凝器设计计算 (30)
4.2试算并初选换热器的规格 (30)
4.2.1确定流体通入的空间 (30)
4.2.2计算传热负荷Q (30)
4.2.3选换热器。 (31)
4.2.4板式列管换热器校核 (31)
4.3主要接管尺寸的选取 (34)
4.3.1进料管 (34)
4.3.2釜液出口管 (34)
4.3.3塔顶蒸汽管 (35)
4.4泵的选取 (35)
4.5储罐的计算 (36)
设计结果汇总表 (36)
结束语 (37)
参考文献 (39)
主要符号说明 (40)
附录1 (42)
摘要
筛板精馏塔的设计是化工原理课程的重要部分是化工生产中主要的气液传质设备。连续精馏是依据多次部分汽化、多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。本次课程设计是分离乙醇——丙醇二元物系，通过对筛板精馏塔及附属结构（换热器，泵等）的设计，使我们初步掌握化工设计的基本原理和方法.塔顶冷凝装置采用全凝器，用来准确控制回流比；塔底采用直接蒸汽加热，以提供足够的热量。
通过逐板计算得出理论板数17，回流比为5.0,塔效率0.658，实际板数43，进料位置29，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径1.2m，有效塔高20.3m，筛孔数（精馏段2652个，提馏段2652个）。通过的流体力学验算，精馏段与提馏段操作都正常，证明筛板塔各指标数据均符合标准。并对冷凝器作了热量衡算，选出了合适的型号G-700-149.1-21-4，其传热面积为149.1m2.并对泵作了合适的选型，型号为IS 50-32-200，扬程为10m,这些运算结果合理，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
关键词：二元精馏；筛板精馏塔；逐板计算；物料衡算
绪论
在本设计中我们使用筛板塔，筛板塔的突出优点是结构简单，造价低。合理的设计和适当的操作筛板塔能满足要求的操作弹性，而且效率高。采用筛板可解决堵塞问题并可以控制漏液。
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。生产中为满足要求，需将混合物分离成较纯的物质。蒸馏是分离均相混合物的单元操作之一，精馏是最常用的一种蒸馏方式，也是组成化工生产过程的主要单元操作之一。
为了培养同学们独立思考，综合运用所学知识，解决实际问题的能力,学校和老师为我们提供了一个让我们展示才华、思维和能力的良好机会,也就是本次课程设计。培养我们综合运用所学知识来解决化工实际问题的能力。做到能独立进行化工设计初步训练，为今后工作打下坚实的基础
设计思路
（1）精馏方式的选定
本设计采用连续精馏操作方式。
（2）选取操作压力
本设计采用常压操作，大部分物质都可常压操作，这样可以免去加压或减压的费用。
（3）选择加料状态
q=0.96混合液进料。
（4）加热方式
本设计采用直接蒸汽加热。蒸汽可由冷却后的水获得。
(5)回流比的选择
一般经验值为R=(1.1-2.0)Rmin.
(6)塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择
塔顶选用全凝器，因为后继工段产品以液相出料。塔顶冷却介质采用江河，方便、实惠、经济。
(7)板式塔的选择
筛板塔的优点很多例如结构简单，造价低，制造方便，塔板开孔率大，生产能力大等。由于筛板塔具有上述优点，且加工方便。近年来与筛板塔一直成为化工生中主要的传质设备。实际操作表明，筛板在一定程度的漏夜状态下操作使其板效率明显下降其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到2-3，因此本设计采用筛板塔。
第1章 精馏塔的工艺计算
1.1物料衡算
1.11平均相对挥发度
表2-1气液相组成
[1]
乙醇摩尔分数
温度Ｔ（0
C ）
液相X 气相Y 0.00 0.00 97.16
0.126 0.240 93.85
0.188 0.318 92.66 0.210 0.333 91.60 0.358 0.550 88.32 0.461 0.650 86.25 0.546 0.71 84.98 0.600 0.760 84.13 0.663 0.799 83.06 0.8414 0.914 80.59 1.0000
1.000
73.8
插值法求进料温度f T 塔顶
d T 塔底温度w T
f T =
210
.025.060
.91358.0210.032.8860.91--T =--f f T =90.71
同理可得d T =78.66 w T =96.26
***F D W
F D W F X D X W X =+??=+? 带入数据得
?
?
?====mol/s 98239.0kmol/h 66.65w mol/s
00537.0kmol/h 34.19D Antoine 公式
C t B
A p sat +-
=log t(C ?) sat
p （mmhg ）
查表得：乙醇 Antoine 常数为 A=7.58670 ， B=1281.590 ， C=193.768 丙醇 Antoine 常数为 A=8.37895 , B=1788.020 ， C=227.483 有安托因方程得：
塔顶 log sat
A p =7.58670-
768
.13966.78590.1281+ sat
A p 1=762.78mmhg 1A P =101.6956Kpa
同理得 sat
B p 1=344.83mmhg 1B P
=45.97Kpa 又D α=
1
1
B A P P =2.21 塔釜 sat
A p 2=1470.6 2A P =196.07
sat B p 2=715.98 2B P
=95046 W α=2.05
进料口sat
A p 3=1207.81 3A P =161.03 sat
B p 3=573.98 3B P =76.52
F α=
3
3
B A P P =2.1 精馏段平均相对挥发度 1α=（F α+D α）/2=2.155 提馏段平均相对挥发度 2α=（W α+F α）/2=2.0753 所有相对挥发度α=
21αα*=2.13
1.2最小回流比的计算和适宜回流比的确定
由上可得：
0.25F
x
= 0.931D x = 2.13α= q=0.96
进料线：
10.950.931
110.9510.951
e F e e
q q q y
x x x =
-=-----
平衡线：
1(1)x
y x
αα=
+-
由上两式联立：X e =0.164 Y e =0.487 则: min 0.9310.487
1.3750.4870.164
D e e e x y R y x --=
==--
计算回流比R 值：
利用吉利兰图求理论板数N 做出N-R 曲线或N(R+1)-R 曲线 ，从中找出适宜R.
倍数 R N 1.1 3.619 24.07 1.2 3.948 20.94 1.3 4.277 19.25 1.4 4.606 17.80 1.5 4.935 17.16 1.6 5.264 15.98 1.7 5.593 14.95 1.8 5.922 14.72 1.9 6.251 13.63 2.0
6.58
12.56
得R=4.935=5.0 经检验R/ min R =1.73符合 （1.1-2.0） 1.4物料衡算
1.4.1全塔物料衡算
总物料衡算方程：
***F D W F D W F X D X W X =+??=+? 带入数据得?
??====mol/s 98239.0kmol/h 66.65w mol/s 00537.0kmol/h 34.19D
精馏段：
L=RD=5.0×0.00537=0.02685 kmol/s
V=（R+1）D=（5.0+1）0.00537=0.03222 kmol/s
提馏段：
L =L+qF=0.02685+0.96×0.0236=0.0495 kmol/s
V =L - W=0.0495-0.028329=0.0313 kmol/s
1.5精馏段与提馏段操作线方程
精馏段操作线方程：
111
d
n n R x y x R R +=
+++=0.8330.163n x +
提馏段操作线方程;
1 1.540.02D F n n D n Dx Fx L
y x x x V V
+-=
+=- 1.6理论板数及进料位置的确定
1(1)x
y x
αα=
+- 得： 2.131 1.13x y x =+
由逐板法算得：
X1 0.9583 Y1 0.9800 X2 0.9208 Y2 0.9612 X3 0.8618 Y3 0.9300 X4 0.8162 Y4 0.8808 X5 0.7157 Y5 0.8428 X6 0.5968 Y6 0.7592 X7 0.4769 Y7 0.6601 X8 0.3742 Y8 0.5602 X9 0.2979 Y9 0.4747 X10 0.2469 Y10 0.4112 X11 0.2152 Y11 0.3687 X12 0.1751 Y12 0.3114 X13 0.1351 Y13 0.2496 X14 0.0981 Y14 0.1881 X15 0.0661 Y15 0.1311 X16 0.0401 Y16 0.0818 X17
0.0201
Y17
0.0418
本设计所需理论板数为17，其中第12块加料,精馏板数为11块，提馏段板数为5（不包塔釜）。
1.7全塔效率实际板数和实际加料位置的确定
依据公式[4]
：245
.0)
(49.0-=L T E αμ
精馏段：已知1 2.155α= 1μ=0.495mPa s ? 可算出：T E 1=0.4026 精馏段板数：N 1=T
T N E =
11280.4026
=
体馏段：已知2 2.075α= 20.477μ=mPa s ? 可算出：20.3649T E = 提馏段板数：N 2=
F
T E E =
143694
.05= 全塔所需实际板数为41块。
0 全塔效率：
38.1%
E
T
实际进料板的位置是从塔顶到塔釜的第29块板
第2章 精馏塔主要工艺尺寸的设计计算
2.1塔的有关物性数据计算
2.1.1乙醇和丙醇各种物性数据
见下列表格[1]
：
表3—1液相密度
温度t,℃
70 80 90 100 110 A ρ,kg/m3
754.2 742.3 730.1 717.4 704.3 B ρ,kg/m3
759.6
748.7
737.6
726.1
714.3
表3—2液体的表面张力
温度t,℃
70 80 90 100 110 A σ,mN/m 19.27 18.28 17.29 16.29 15.28 B σ,mN/m
20.34
19.40
18.45
17.50
16.57
表3—3液体的粘度
温度t,℃
70 80 90 100 110 LA μ mP 0.523 0.495 0.406 0.361 0.324 LB μ mP
0.742
0.619
0.522
0.444
0.381
表3—4液体气化热
温度t,℃
70 80 90 100 110 A γ,kJ/kg 859.26 837.996 815.73 792.466 768.201 B γ,kJ/kg
741.78
725.34
708.20
690.30
678.34
表3—5乙醇----丙醇（P=1atm）相平衡数据[1]
温度t℃液相摩尔分率气相摩尔分率97.16 0.000 0.000 93.85 0.126 0.240 92.66 0.188 0.318 91.60 0.210 0.339 88.32 0.358 0.550 86.25 0.461 0.650 84.98 0.546 0.711 84.13 0.600 0.760 83.06 0.663 0.799 80.59 0.8414 0.914 78.38 1.000 1.000
2.1.2操作压强
塔顶压强：P D =101.3kP, 取每层塔板压降：ΔP=0.7kP
则进料板压强：P F =101.3+12×0.7=109.7kP 塔釜压强：P W =106.2+17×0.7=118.1kP 精馏段平均操作压强：
1101.3109.7
105.52
m p +=
=kP
提馏段平均操作压强：
2109.7118.1
113.92
m p +=
=kP
3.1.3操作温度
由附录1泡露点编程知道： 进料板温度：T F =90.71℃ 塔顶温度：T D =78.66℃ 塔釜温度：T W =96.24℃ 精馏段平均温度：
190.7178.66
84.692
m t +=
=℃
提馏段平均温度：
290.7196.24
93.482
m t +=
=℃
3.1.4平均分子量
塔顶：10.98D x y == 10.9891x =
11(1)0.9846.069(10.98)60.07946.35kg/kmol VD M y M y M =+-=?+-?=乙醇丙醇 11(1)0.9840.069(10.98)60.07946.35kg/kmol LD M x M x M =+-=?+-?=乙醇丙醇
进料板：y q = 0.3346 x q = 0.168
(1)0.334640.069(10.3346)60.07946.22VF q q M y M y M =+-=?+-?=乙醇水kg/kmol (1)0.2546.069(10.25)60.09756.57LF q q M x M x M =+-=?+-?=乙醇丙醇kg/kmol
塔底：y w =0.035 x w =0.00282
(1)0.03546.069(10.035)60.09760.45kg/kmol
VW w w M y M y M =+-=?+-?=乙醇丙醇 (1)0.0169946.069(10.01699)60.09757.71kg/kmol LW w w M x M x M =+-=?+-?=乙醇丙醇
精馏段平均分子量：
146.3556.57
50.78kg/kmol 2Vm M +=
=
156.7546.35
51.46/kmol 2
Lm M +=
=
同理提馏段平均分子量：
257.25kg/kmol Vm M = 258.51kg/kmol Lm M =
3.1.5平均密度 （1）液相密度
塔顶：
塔顶温度T D =78.66℃时：
743.89ρ=乙醇kg/m 3 750.16ρ=丙醇kg/m 3
1
0.974110.9741
743.890750.160
LDm
ρ-=
+
解得: 744.31LDm ρ=kg/m 3
进料板：
进料温度T F =90.71℃时：
729.20ρ=乙醇kg/m 3 736.78ρ=丙醇kg/m 3
进料板液相质量分率：
1
0.20351-0.2035
729.20736.78
LFm
ρ=
+
解得: 735.29LFm ρ=kg/m 3
塔釜：
塔低温度T W =96.24℃时：
722.18ρ=乙醇kg/m 3 730.42ρ=丙醇kg/m 3
塔低液相质量分率：
1
0.027110.0271
722.18730.42
LWm
ρ-=
+
解得: 3730.18kg/m LWm ρ= 精馏段平均液相密度：
1
3735.29744.31
=739.80kg/m 2
Lm ρ+=
提馏段平均液相密度：
2
3735.29730.18
732.74kg/m 2
Lm ρ+=
=
（2）气相密度
精馏段:
111
1
3105.550.78
1.728kg/m 8.314(78.66273.15)
m Vm Vm m P M RT ρ?=
=
=?+
提馏段：
22
2
2
3113.957.25
1.903kg/m 8.314(96.24273.15)
m Vm Vm m P M RT ρ?=
=
=?+
2.1.6液体表面张力
依式： 1
n
Lm i i
i x σσ
==∑
塔顶：
塔顶温度T D =78.66℃时：
18.41mN/m σ=乙醇 19.53mN/m σ=丙醇
0.9818.41(10.98)19.5318.43mN/m LDm σ=?+-?=
进料板：
进料温度T F =90.71℃时：
18.38mN/m σ=乙醇 18.38mN/m σ=丙醇
0.2517.22(10.25)18.3818.09mN/m LFm σ=?+-?=
塔釜：
塔低温度T W =96.24℃时：
=16.67mN/m σ乙醇 17.86mN/m σ=丙醇
0.03516.67(10.035)17.8617.82mN/m LWm σ=?+-?=
精馏段：
1
18.4318.09
18.26mN/m 2
Lm σ+=
=
提馏段：
2
18.0917.82
17.96mN/m 2
Lm σ+=
=
2.1.7液体粘度
依式： lg lg Lm i
i
x μμ=∑
塔顶：
塔顶温度T D =78.66℃时：
0.499mPa s μ=?乙醇 0.635mPa s μ=?丙醇
0.980.499(10.98)0.635LDm μ=?+-?=0.502mPa s ?
进料板：
进料温度T F =90.71℃时：
0.400mPa s μ=?乙醇 0.516mPa s μ=?丙醇
0.250.400(10.25)0.516LFm μ=?+-?=0.487 mPa s ?
塔釜：
塔低温度T W =96.24℃时：
0.350mPa s μ=?乙醇 0.473mPa s μ=?丙醇
0.0350.35(10.035)0.473LWm μ=?+-?=0.469mPa s ?
精馏段：
1
0.5020.488
0.495mPa s 2
Lm μ+=
=?
提馏段：
2
0.4880.466
0.477mPa s 2
Lm μ+=
=?
3.1.8体积流率的计算 （1）精馏段：
气、液相体积的流率：
1
11
30.0322250.78
0.95m /s 1.728
Vm s Vm
VM V ρ?=
=
=
V h1=3420m 3
/h
1
11
30.0268551.46
0.00187m /s 739.80
Lm s Lm
LM L ρ?=
=
=
L h1=6.732 m 3
/h
（2）提馏段：
气、液相体积的流率:
2
22
30.131357.71
0.9511m /s 1.903
Vm s Vm
VM V ρ?=
=
=
V h2=3423.96 m 3
/h
2
22
31.885851
0.00257m /s 732.74
Lm s Lm
LM L ρ?=
=
=。
L h2=9.252m 3
/h
本节数据查文献[1]
表3—6 塔的工艺条件及物性数据计算结果
2.2精馏塔主要工艺尺寸的计算 2.2.1塔主要工艺尺寸计算
项 目 符 号 单 位 计 算 数 据 精馏段 提馏段 操作压强 P kP 105.5 113.9 操作温度
T
℃
78.66 96.24 平均分子量
气相
Vm M kg/kmol 50.78 57.25 液相 Lm M
kg/kmol
51.46 58.51 平均密度
气相
Vm ρ
3kg/m 1.8725 1.903 液相
Lm ρ
3kg/m
738.80 732.74 液体表面张力 Lm σ mN/m 18.26 17.96 液体粘度
Lm μ
mPa s ?
0.495
0.477
乙醇水精馏塔设计
⑴综合运用“化工原理”和相关选修课程的知识，联系化工生产的实际完成单元操作的化工设计实践，初步掌握化工单元操作的基本程序和方法。 ⑵熟悉查阅资料和标准、正确选用公式，数据选用简洁，文字和工程语言正确表达设计思路和结果。 ⑶树立正确设计思想，培养工程、经济和环保意识，提高分析工程问题的能力。二、设计任务及操作条件在一常压操作的连续精馏塔分离乙醇－水混合物。 生产能力（塔顶产品）3000 kg/h 操作周期 300 天／年 进料组成 25% （质量分数，下同） 塔顶馏出液组成≥94% 塔底馏出液组成≤0.1% 操作压力 4kPa（塔顶表压） 进料热状况泡点 单板压降：≤0.7 kPa 设备型式筛板 三、设计容： (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。 [ 设计计算 ] （一）设计方案选定 本设计任务为分离水－乙醇混合物。 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。 1精馏方式：本设计采用连续精馏方式。原料液连续加入精馏塔中，并连续收集产物和排出残液。其优点是集成度高，可控性好，产品质量稳定。由于所涉浓度围乙醇和水的挥发度相差较大，因而无须采用特殊精馏。 2操作压力：本设计选择常压，常压操作对设备要求低，操作费用低，适用于乙醇和水这类非热敏沸点在常温（工业低温段）物系分离。 3塔板形式：根据生产要求，选择结构简单，易于加工，造价低廉的筛板塔，筛板塔处理能力大，塔板效率高，压降较低，在乙醇和水这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。 4加料方式和加料热状态：加料方式选择加料泵打入。由于原料温度稳定，为减少操作成本采用30度原料冷液进料。
甲醇水筛板精馏塔课程设计
化学与化学工程学院 《化工原理》专业课程设计 设计题目常压甲醇－水筛板精馏塔设计 姓名：潘永春 班级：化工101 学号： 2010054052
指导教师：朱宪 荣 课程设计时间2013、6、8——2013、6、20 化工原理课程设计任务书 专业：化学与化学工程学院：化工101 姓名：潘永春 学号 20100054052 指导教师朱宪荣 设计日期： 2013 年6月8日至 2013年6月20日 一、设计题目：甲醇－水精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件： 1、设计任务 生产能力（进料） 413.34Kmol/hr 操作周期 8000小时/年 进料组成甲醇0.4634 水0.5366（质量分率下同） 进料密度 233.9Kg/m3 平均分子量 22.65 塔顶产品组成 >99% 塔底产品组成 <0.04% 2、操作条件 操作压力 1.45bar （表压） 进料热状态汽液混合物液相分率98% 冷却水 20℃ 直接蒸汽加热低压水蒸气 塔顶为全凝器，中间汽液混合物进料，连续精馏。 3、设备形式筛板式或浮阀塔
4、厂址齐齐哈尔地区 三、图纸要求 1、计算说明书（含草稿） 2、精馏塔装配图（1号图，含草稿） 一．前言5 1.精馏与塔设备简介 5 2.体系介绍 5 3.筛板塔的特点 6 4.设计要求: 6 二、设计说明书7 三．设计计算书8 1.设计参数的确定8 1.1进料热状态8 1.2加热方式8 1.3回流比（R）的选择8 1.4 塔顶冷凝水的选择 8 2.流程简介及流程图 8 2.1流程简介8 3.理论塔板数的计算与实际板数的确定9 3.1理论板数计算9 3.1.1物料衡算9 3.1.2 q线方程9 3.1.3平衡线方程10 3.1.4 Rmin和R的确定10 3.1.5精馏段操作线方程的确定10 3.1.6精馏段和提馏段气液流量的确定10 3.1.7提馏段操作线方程的确定10 3.1.8逐板计算10 3.1.9图解法求解理论板数如下图: 12 3.2实际板层数的确定12 4精馏塔工艺条件计算12 4.1操作压强的选择12 4.2操作温度的计算13
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计说明书
化工原理课程设计 题目：乙醇水精馏筛板塔设计 ( 设计时间：2010、12、20-2011、1、6 / 》 ：
化工原理课程设计任务书（化工1） 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 } 生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况：自选 回流比：自选 加热蒸汽：低压蒸汽 单板压降：≤ 工艺参数 四、设计内容 1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。 ` 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。 3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。 | 料液泵设计计算：流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2 图纸) 2、主要设备工艺条件图（A2图纸） ^
~ 目录 前言 (3) 1概述 (4) 设计目的 (4) 塔设备简介 (4) 2设计说明书 (6) 流程简介 (6) 工艺参数选择 (7) ) 3 工艺计算 (8) 物料衡算 (8) 理论塔板数的计算 (8) 查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) q线方程 (9) 平衡线 (9) 回流比 (10) … 操作线方程 (10) 理论板数的计算 (11) 实际塔板数的计算 (11) 全塔效率ET (11) 实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13) 混合组分的平均物性参数的计算 (13) 平均分子量的计算 (13) 】 平均密度的计算 (14) 塔高的计算 (15) 塔径的计算 (15) 初步计算塔径 (16) 塔径的圆整 (17) 塔板结构参数的确定 (17) 溢流装置的设计 (17) 塔盘布置（如图4-4） (17) ` 筛孔数及排列并计算开孔率 (18) 筛口气速和筛孔数的计算 (19) 5 精馏塔的流体力学性能验算 (20) 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (20) 液沫夹带校核 (20)
化工原理课程设计(筛板塔)
xxxxxxxxxxxx 课程设计说明书 设计题目：化工原理课程设计 板式精镏塔的设计 学院：化学工程学院 专业班级： xxxxxxxxxx 学生姓名： xxxxxxxxxxx 指导教师： xxxxxxxxxxxxxx 成绩： 2015年6月3日 目录 序言 (3) 一．全塔物料衡算 (5) 二、塔顶温度、塔底温度及最小回流比 (6) 2.1 确定操作压力 (6)
2.2 用试差法计算塔顶温度（即露点温度） (6) 2.3用试差法计算塔底温度（即泡点温度）: (8) 2.4 计算最小回流比Rmin (10) 三．确定最佳造作回流比与塔板层数 (10) 3.1 求相平衡方程式，并化成最简的形式 (10) 3.2 初选操作回流比计算理论塔板数 (10) 3.3 绘制R～NT曲线，确定最佳回流比及最佳理论板数 (25) 3.4塔板效率及全塔理论板数 (26) 四．塔板间距、塔径及塔板结构尺寸的确定 (27) 4.1塔板间距、溢流方式及降液管尺寸的确定 (27) 4.2板面筛孔位置的设计 (30) 4.3水力学性能参数的计算、校核 (31) 4.4降液管液泛情况的校验 (33) 五．负荷性能图及操作性能评定 (34) 5.1负荷性能图 (34) 5.2根据上表相关数据，作出筛板的负荷性能图 (36) 六.操作性能的评定 (36) 6.1本设计的操作条件 (36) 6.2操作弹性系数与工作点的安定系数 (36) 七．筛板设计计算的主要结果 (37) 八．参考资料 (38) 结束语 (41)
序言 化工原理课程设计是学习化工原理学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关课程所学知识，完成以单元操作为主的一次化工的设计实践。通过这一环节，使我们掌握化工单元操作设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，同时在设计过程中使学生养成尊重向实践学习，实事求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨的工作作风，并使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。 精馏是分离液体混合物最常用的一种操作，它通过汽、液两相的直接触，利用组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向汽相传递，难挥发组分由汽相向液相传递，是汽、液两相之间的传质过程。
化工原理乙醇水_课程设计汇总
化工原理课程设计 分离乙醇-水混合物精馏塔设 计 学院：化学工程学院 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 时间： 2012年6月13日星期三 化工原理课程设计任务书 一、设计题目：分离乙醇-水混合物精馏塔设计 二、原始数据： a）原料液组成：乙醇 20 % 产品中：乙醇含量≥94% 残液中≤4% b）生产能力：6万吨/年 c）操作条件 进料状态：自定操作压力：自定 加热蒸汽压力：自定冷却水温度：自定 三、设计说明书内容： a）概述 b）流程的确定与说明 c）塔板数的计算（板式塔）；或填料层高度计算（填料塔） d) 塔径的计算 e）1）塔板结构计算； a 塔板结构尺寸的确定； b塔板的流体力学验算；c塔板的负荷性能图。 2）填料塔流体力学计算；
a 压力降； b 喷淋密度计算 f ）其它 （1） 热量衡算—冷却水与加热蒸汽消耗量的计算 （2） 冷凝器与再沸器传热面的计算与选型（板式塔） （3） 除沫器设计 g ）料液泵的选型 h ）计算结果一览表 第一章 课程设计报告内容 一、精馏流程的确定 乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽向沸热器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。 二、塔的物料衡算 (一) 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 (二) 平均摩尔质量 (三) 物料衡算 总物料衡算 F W D =+ 易挥发组分物料衡算 F x W x D x F w D =+ 联立以上三式得 三、塔板数的确定 (一) 理论塔板数T N 的求取 根据乙醇、水的气液平衡数据作y-x 图 乙醇—水气液平衡数据
乙醇-水连续浮阀式精馏塔的设计方案
乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计方案 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。 二：效率高：气液两相在塔保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。 三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。 四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。 五：结构简单，造价低，安装检修方便。
六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。 1.4常用板式塔类型及本设计的选型 常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，浮阀塔多用不锈钢板或合金。实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。 浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点。所以在此我们使用浮阀塔，浮阀塔的突出优点是结构简单，造价低，制造方便；塔板开孔率大，生产能力大等。 乙醇与水的分离是正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用非常广泛，对于提纯物质有非常重要的意义。所以有必要做好本次设计 1.4．本设计所选塔的特性 浮阀塔的优点是： 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
化工原理课程设计(乙醇_水溶液连续精馏塔优化设计)
专业资料 化工原理课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计
目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23)
精馏塔优化设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔优化设计 二、设计条件 1．处理量： 16000 （吨/年） 2．料液浓度： 40 （wt%） 3．产品浓度： 92 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99.99% 5．每年实际生产时间：7200小时/年 6. 操作条件： ①间接蒸汽加热； ②塔顶压强：1.03 atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； 三、设计任务 a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算； c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。
乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 （某大学化学化工学院） 摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对乙醇-水精馏工艺流程和主题设备设计。 关键词：精馏塔，浮阀塔，精馏塔的附属设备。 （Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001） Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, product requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme. Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.
乙醇——水筛板精馏塔工艺设计-课程设计
学院 化工原理课程设计任务书 专业： 班级： 姓名： 学号： 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）R min 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。 min 1.1.3 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。 1.2.2 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1]知：板式塔直径放大
乙醇—水溶液精馏塔设计[精选.]
第一章绪论 (2) 一、目的： (2) 二、已知参数： (2) 三、设计内容： (2) 第二章课程设计报告内容 (3) 一、精馏流程的确定 (3) 二、塔的物料衡算 (3) 三、塔板数的确定 (4) 四、塔的工艺条件及物性数据计算 (6) 五、精馏段气液负荷计算 (10) 六、塔和塔板主要工艺尺寸计算 (10) 七、筛板的流体力学验算 (15) 八、塔板负荷性能图 (18) 九、筛板塔的工艺设计计算结果总表 (22) 十、精馏塔的附属设备及接管尺寸 (22) 第三章总结 (23) .
乙醇——水连续精馏塔的设计 第一章绪论 一、目的： 通过课程设计进一步巩固课本所学的内容，培养学生运用所学理论知识进行化工单元过程设计的初步能力，使所学的知识系统化，通过本次设计，应了解设计的内容，方法及步骤，使学生具有调节技术资料，自行确定设计方案，进行设计计算，并绘制设备条件图、编写设计说明书。 在常压连续精馏塔中精馏分离含乙醇25%的乙醇—水混合液，分离后塔顶馏出液中含乙醇量不小于94%，塔底釜液中含乙醇不高于0.1%（均为质量分数）。 二、已知参数： （1）设计任务 ●进料乙醇 X = 25 %（质量分数，下同） ●生产能力 Q = 80t/d ●塔顶产品组成 > 94 % ●塔底产品组成 < 0.1 % （2）操作条件 ●操作压强：常压 ●精馏塔塔顶压强：Z = 4 KPa ●进料热状态：泡点进料 ●回流比：自定待测 ●冷却水： 20 ℃ ●加热蒸汽：低压蒸汽，0.2 MPa ●单板压强：≤ 0.7 ●全塔效率：E T = 52 % ●建厂地址：南京地区 ●塔顶为全凝器，中间泡点进料，筛板式连续精馏 三、设计内容： （1）设计方案的确定及流程说明 （2）塔的工艺计算
乙醇水精馏塔设计化工原理课程设计
题目：乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间： 化工原理课程设计任务书（化工1） 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况：自选 回流比：自选 加热蒸汽：低压蒸汽 单板压降：≤0.7Kpa 工艺参数 组成浓度（乙醇mol%） 塔顶78 加料板28 塔底0.04 四、设计内容 1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。 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。
3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。 料液泵设计计算：流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2图纸) 2、主要设备工艺条件图（A2图纸） 目录 前言 (4) 1概述 (5) 1.1设计目的 (5) 1.2塔设备简介 (6) 2设计说明书 (7) 2.1流程简介 (7) 2.2工艺参数选择 (8) 3工艺计算 (8) 3.1物料衡算 (8) 3.2理论塔板数的计算 (8) 3.2.1查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) 3.2.2q线方程 (9) 3.2.3平衡线 (9) 3.2.4回流比 (10) 3.2.5操作线方程 (11) 3.2.6理论板数的计算 (11) 3.3实际塔板数的计算 (11) 3.3.1全塔效率ET (11) 3.3.2实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13)
板式精馏塔课程设计
《化工原理》课程设计报告 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 合作者 指导教师
化工原理设计任务书 一、设计题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 二、设计任务 1）进精馏塔的原料液中含氯苯为38%（质量百分比，下同），其余为苯。 2）塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。 3）生产能力为日产纯度为99.8%的氯苯Z吨产品。年工作日300天，每天24小时连续运行。（设计任务量为3.5吨/小时） 三、操作条件 1.塔顶压强4kPa（表压）； 2.进料热状况，自选； 3.回流比，自选； 4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa； 5.单板压降不大于0.7kPa； 6. 设备型式：自选 7．厂址天津地区 四、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五行数据的计算； 4.精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5.塔板的主要工艺尺寸计算； 6.塔板的流体力学计算； 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.绘制塔板施工图； 12.对设计过程的评述和有关问题的讨论
五、基础数据 1.组分的饱和蒸汽压 i p （mmHg ） 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3） 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 t A 187.1912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-= ρ 式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ） 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、为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表示： 38 .01212??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。
乙醇_水精馏塔设计说明
符号说明：英文字母 Aa---- 塔板的开孔区面积，m2 A f---- 降液管的截面积, m2 A T----塔的截面积 m C----负荷因子无因次 C20----表面力为20mN/m的负荷因子 d o----阀孔直径 D----塔径 e v----液沫夹带量 kg液/kg气 E T----总板效率 R----回流比 R min----最小回流比 M----平均摩尔质量 kg/kmol t m----平均温度℃ g----重力加速度 9.81m/s2 F----阀孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2) h l----进口堰与降液管间的水平距离 m h c----与干板压降相当的液柱高度 m h f----塔板上鼓层高度 m h L----板上清液层高度 m h1----与板上液层阻力相当的液注高度 m ho----降液管底隙高度 m h ow----堰上液层高度 m h W----溢流堰高度 m h P----与克服表面力的压降相当的液注高度m H-----浮阀塔高度 m H B----塔底空间高度 m H d----降液管清液层高度 m H D----塔顶空间高度 m H F----进料板处塔板间距 m H T·----人孔处塔板间距 m H T----塔板间距 m l W----堰长 m Ls----液体体积流量 m3/s N----阀孔数目 P----操作压力 KPa △P---压力降 KPa △Pp---气体通过每层筛的压降 KPa N T----理论板层数 u----空塔气速 m/s V s----气体体积流量 m3/s W c----边缘无效区宽度 m W d----弓形降液管宽度 m W s ----破沫区宽度 m 希腊字母 θ----液体在降液管停留的时间 s υ----粘度 mPa.s ρ----密度 kg/m3 σ----表面力N/m φ----开孔率无因次 X`----质量分率无因次 下标 Max---- 最大的 Min ---- 最小的 L---- 液相的 V---- 气相的 m----精馏段 n-----提馏段 D----塔顶 F-----进料板 W----塔釜
乙醇和水混合液精馏塔课程设计
新疆工程学院 化工原理课程设计说明书 题目名称：年产量为8000t的乙醇-水混合液 精馏塔的工艺设计 系部：化学与环境工程系 专业班级：化学工程与工艺13-1 学生姓名：杨彪 指导老师：杨智勇 完成日期： 2016.6.27
格式及要求 1、摘要 1)摘要正文 (小四，宋体) 摘要内容200～300字为易，要包括目的、方法、结果和结论。 2）关键词 XXXX；XXXX；XXXX (3个主题词) (小四，黑体) 2、目录格式 目录(三号，黑体，居中) 1 XXXXX（小四，黑体） 1 1.l XXXXX(小四，宋体) 2 1.1.1 XXXXX(同上) 3 3、说明书正文格式： 1. XXXXX (三号，黑体) 1．1 XXXXX(四号，黑体) 1.1.1 XXXXX(小四，黑体) 正文：XXXXX(小四，宋体) （页码居中） 4、参考文献格式： 列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且一般要求发表在正式出版物上的文献。参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列。 参考文献内容(五号，宋体) 示例如下： 期刊——[序号]作者1，作者2…，作者n．题(篇)名，刊名(版本)，出版年，卷次(期次)。 图书——[序号]作者1，作者2…，作者n．．书名，版本，出版地，出版者，出版年。 5、.纸型、页码及版心要求： 纸型： A4，双面打印 页码：居中，小五 版心距离：高：240mm(含页眉及页码)，宽：160mm 相当于A4纸每页40行，每行38个字。 6、量和单位的使用： 必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位。量和单位不用中文名称，而用法定符号表示。
新疆工程学院课程设计任务书
乙醇—水溶液精馏塔设计
乙醇-水溶液连续精馏塔设计 目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7., 8.参考文献 (23) 9.课程设计心得 (23) 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： 15000 （吨/年） 2．料液浓度： 35 （wt%） ！ 3．产品浓度： 93 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99% 5．每年实际生产时间：7200小时/年 6. 操作条件： ①间接蒸汽加热； ②塔顶压强： atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； 三、设计任务
a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算； 、 c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。 乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 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。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。 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
苯-甲苯筛板精馏塔课程设计
河西学院 Hｅxi Ｕniｖersiｔy 化工原理课程设计 题目: 苯-甲苯筛板式精馏塔设计学院：化学化工学院
专业：化学工程与工艺 学号: 姓名: 指导教师： 2014年１２月6日 目录 化工原理课程设计任务书 1．概述 (5) 1.1序言 ....................................................................................................................... ５ 1.2再沸器?5 1.3冷凝器?5 2．方案的选择及流程说明?6 3.塔的工艺计算?6 3.1原料及塔顶塔底产品的摩尔分率?７ 3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7) 3．3物料衡算?7 4．塔板数的确定 (7) 4.1理论塔板数T N (7)
4.2最小回流比及操作回流比?8 ４.３精馏塔的气、液相负荷?８ 4.4操作线方程 .............................................................................. 错误!未定义书签。 4．５图解法求理论塔板数 (9) 4.6实际板层数?9 5.精馏塔的工艺条件及有关物性数据................................................. 错误!未定义书签。 5.1操作压力?9 5．２操作温度?１0 10 ５.３平军摩尔质量? 5.4平均密度?１1 ５.5液体平均表面张力 ........................................................................................... 1２ 5.6液体平均黏度 ..................................................................................................... 1２ 13 ６.精馏塔的塔体工艺尺寸? 6.1塔径 (13) 6.2空塔气速 (13) 6.3实际空塔气速 (14) 6．４精馏塔有效高度?错误!未定义书签。 7．踏板主要工艺尺寸的设计......................................................................................... １5７.１塔板布置 .......................................................................................................... 1８ 7.２.塔板布 置………………………………………………………………………….1８
筛板塔设计(化工原理课程设计)
化工原理课程设计 题目甲醇—水分离板式精馏塔的设计系（院）化学与化工系 专业化学工程与工艺 班级2009级2班 学生姓名*** 学号**** 指导教师 职称讲师 二〇一一年十二月二十二日
滨州学院 课程设计任务书 专业09化工班级本二班学生姓名*** 发题时间：2011 年112 月8 日 一、课题名称 甲醇——水分离板式精馏塔设计 二、课题条件（原始数据） 原料：甲醇、水溶液 处理量：3550Kg/h 原料组成：28%（甲醇的质量分率） 料液初温：20℃ 操作压力、回流比、单板压降：自选 进料状态：冷液体进料 塔顶产品浓度：97%（质量分率） 塔底釜液含乙醇含量不高于0.1%（质量分率） 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：300天/年，每天24h运行 冷却水温度：20℃ 设备形式：筛板塔 厂址：**** 三、设计内容（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列出大标题即可） 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、馏塔接管尺寸计算 11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸） 13、撰写课程设计说明书一份 设计说明书的基本内容 ⑴课程设计任务书 ⑵课程设计成绩评定表 ⑶中英文摘要 ⑷目录 ⑸设计计算与说明 ⑹设计结果汇总 ⑺小结 ⑻参考文献 14、有关物性数据可查相关手册 15、注意事项 ●写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源 ●每项设计结束后列出计算结果明细表 ●设计最终需装订成册上交 四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期） 1.设计动员，下达设计任务书0.5天
化工原理课程设计乙醇和水
（一）设计题目： 试设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。进精馏塔的料液含乙醇 25% （质 量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于 94% ;残液中乙醇含量不 得高于0.1% ;要求年产量为17000吨/年。 （二）操作条件 塔顶压力4kPa （表压） 进料热状态自选 回流比自选 塔底加热蒸气压力 0.5Mpa （表压） 单板压降W 0.7kPa 1) 2) 3) 4) 5) （三）塔板类型 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 设计说明书的内容 精馏塔的物料衡算； 塔板数的确定； 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算; 精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 塔板主要工艺尺寸的计算； 塔板的流体力学验算； 塔板负荷性能图； 精馏塔接管尺寸计算； 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 1、 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 2、 1) 2) 设计图纸要求： 绘制生产工艺流程图（A2号图纸）； 绘制 精馏塔设计条件图（A2号图纸）。
目录 1. 设计方案简介??… 1.1设计方案的确定…… 1.2操作条件和基础数据.......... 2. ................................ 精馏塔的物料衡算 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率.......... 2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 2.3物料衡算....... 3. .......................... 塔板数的确定 3.1 理论板层数Nr的求取…… 3.1.1 求最小回流比及操作回流比 (2) 3.1.2 求精馏塔的气、液相负荷 (3) 3.1.3 求操作线方程 (3) 3.1.4 图解法求理论板层数 (3) 3.2 塔板效率的求取……… 4 3.3 实际板层数的求取……… 4. 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算……… 4.1 操作压力计算……… 4.2 操作温度计算……… 4.3 平均摩尔质量的计算……… 4.4 平均密度的计算……… 4.4.1 气相平均密度计算……… 4.4.2 液相平均密度计算……… 4.5 液体平均表面张力计算 4.6 液体平均黏度计算…… 5. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算
苯-甲苯筛板精馏塔课程设计
河西学院 Hexi University 化工原理课程设计 题目: 苯-甲苯筛板式精馏塔设计 学院: 化学化工学院 专业:化学工程与工艺 学号: 姓名: 指导教师: 2014年12月6日
目录 化工原理课程设计任务书 1.概述 (5) 1.1序言 (5) 1.2再沸器 (5) 1.3冷凝器 (5) 2.方案的选择及流程说明 (6) 3.塔的工艺计算 (6) 3.1原料及塔顶塔底产品的摩尔分率 (7) 3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7) 3.3物料衡算 (7) 4.塔板数的确定 (7) N (7) 4.1理论塔板数T 4.2最小回流比及操作回流比 (8) 4.3精馏塔的气、液相负荷 (9) 4.4操作线方程 (9) 4.5图解法求理论塔板数 (9) 4.6实际板层数 (9) 5.精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (9) 5.1操作压力 (9) 5.2操作温度 (10) 5.3平军摩尔质量 (10) 5.4平均密度 (11) 5.5液体平均表面张力 (12) 5.6液体平均黏度 (13) 6.精馏塔的塔体工艺尺寸 (13) 6.1塔径 (13) 6.2空塔气速 (14) 6.3实际空塔气速 (15)
6.4精馏塔有效高度 (15) 7.踏板主要工艺尺寸的设计 (15) 7.1塔板布置 (17) 7.2.塔板布 置 (18) 8.筛板的流体力学验算 (19) 8.1塔板压降 (19) 8.2液面落差 (20) 8.3液沫夹带 (20) 8.4漏液 (20) 8.5液泛 (21) 9.塔板负荷性能图 (22) 9.1漏液线 (22) 9.2液沫夹带线 (22) 9.3液相负荷下限线 (23) 9.4液相负荷上限线 (24) 9.5液泛线 (24) 10.板式塔常见附件 (26) 10.1进料罐线管径 (27) 11.附属设备 (30) 11.1塔顶空间 (30) 11.2塔底空间. (30) 11.3人孔 (30) 11.4塔高 (30) 12.设计筛板塔的主要结果汇总： (30) 参考文献 (32) 设计心得体会 (32) 成绩评定： ............................................. 错误!未定义书签。
化工原理课程设计(乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计)
化工原理课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计
目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23)
精馏塔优化设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔优化设计 二、设计条件 1．处理量： 16000 （吨/年） 2．料液浓度： 40 （wt%） 3．产品浓度： 92 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99.99% 5．每年实际生产时间：7200小时/年 6. 操作条件： ①间接蒸汽加热； ②塔顶压强：1.03 atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； 三、设计任务 a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算； c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。
乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 （某大学化学化工学院） 摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对乙醇-水精馏工艺流程和主题设备设计。 关键词：精馏塔，浮阀塔，精馏塔的附属设备。 （Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001） Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, product requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme. Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.
化工原理课程设计--- 乙醇——水筛板精馏塔工艺设计
化工原理课程设计任务书 专业：班级： 姓名： 学号： 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）R min 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。 min 1.1.3 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。 1.2.2 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1]知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大，液气比适应范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构最简单的，它与泡罩塔相比较具有下列优点：生产能力大10-15%，板效率提高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