分离工程脱乙烷塔课程设计报告书
5.脱异戊烷塔设计说明书
广东致远化工有限公司 30万吨/年C 5/C 6异构化装置指导老师：***茂名学院化工与环境工程学院“561”参赛组提交华南地区第三届大学生化工设计创业大赛目录1脱异戊烷塔 (1)1.1脱异戊烷塔的物料衡算 (1)1.2塔板数的确定 (2)1.3适宜进料位置 (3)1.4塔径的计算 (3)1）精馏段的气、液相负荷： (3)2）精馏段的气、液相体积流率： (3)3）塔径的计算 (4)4）溢流装置 (5)5）塔板布置及浮阀数目与排列 (6)6）塔板流体力学验算 (7)7）塔板负荷性能图 (9)1.5脱异戊烷塔的高度 (14)1）塔的有效高度 (14)2）塔的附加高度 (14)3) 塔的总高度 (14)1脱异戊烷塔1.1脱异戊烷塔的物料衡算塔顶馏出液中125H C n -占其总量的97﹪，塔底釜液中125H C i -占其总量的98﹪，进料温度为101℃。
原料的进料质量流率为：h kg h t a t m /41700/7.41/300000=== 原料的平均摩尔质量为：kmol kg M /81=进料各组分的摩尔分数如表1.1（1）：表1.1（1）进料各组分的摩尔分序号组分质量分数%i w摩尔分数i x1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 异丁烷 正丁烷 2，2-二甲基丁烷 异戊烷 正戊烷 2-甲基戊烷 3-甲基戊烷 正己烷 甲基环戊烷 环己烷 苯 大于碳七组分 辛烷值（马达法） 辛烷值（研究法） 密度（20℃）1.23 3.27 4.76 14.09 16.06 18.44 11.62 16.50 10.18 0.85 0.822.18 68.8 70.3 656.90.0172 0.0457 0.04408 0.158 0.181 0.174 0.109 0.155 0.0959 0.0082 0.0085 0.0027塔顶产品摩尔流率：h kmol Fx Fx x F D i i /84.1350181.08.514)98.01(158.08.51497.0)04408.00457.00172.0(8.514)98.01(97.0)(54331=⨯⨯-+⨯⨯+++⨯=-++=∑=塔底产品摩尔流率：hkmol Fx Fx x F W i i /96.378158.08.514)97.01(181.08.51498.0)181.0158.004408.00457.00172.01(8.514)97.01(98.0)1(4551=⨯⨯-+⨯⨯+-----⨯=-++-=∑= 塔顶产品各组分的有关数据如表1.1（2）：序号 组分摩尔流率h kmol D i //摩尔分数i x 1 2 3 4 5异丁烷 正丁烷2，2-二甲基丁烷异戊烷 正戊烷8.8546 23.5264 22.6924 78.8982 1.86360.0652 0.1732 0.1670 0.5808 0.0137塔底产品各组分的有关数据如表1.1（3）：序号 组分摩尔流率h kmol D i //摩尔分数i x 4 5 6 7 8 9 10 11 12异戊烷 正戊烷 2-甲基戊烷 3-甲基戊烷 正己烷 甲基环戊烷 环己烷 苯大于碳七组分2.4402 91.3152 89.5752 56.1132 79.7940 49.3693 4.2214 4.3758 1.39000.00644 0.2410 0.2364 0.1481 0.2106 0.1303 0.0111 0.0115 0.003671.2塔板数的确定由方程()∑-=+θi m D i i m a x a R ,1和∑-=-θi F i i a x a q ,1用试差法可计算在上述条件下的最小回流比为53.4min =R ，取154.88.1min ==R R查资料可得以异戊烷为基准组分时，异戊烷的相对挥发度为1，正戊烷的相对挥发度为0.835，则异戊烷、正戊烷组分相对挥发度的平均值为：198.1835.01,===H L av LH a a a 由Fenske 方程可得最少理论塔板数为：79.40198.1log )00644.02410.00137.05808.0log(log )log(,min =⨯=•=av LH LB HBHD LD a x x x x N 因396.01154.853.4154.81min =+-=+-R R R ,则可由Gilliland 图查得27.01min =+-N N N ，即270.0179.40=+-N N ,解得N=561.3适宜进料位置用Kirkbride 公式可求得适宜进料位置：569308.003112.0)0137.000644.0(84.13596.378158.0181.0log 206.0log2=+=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯=S R S R S R N N N NN N 又因即解得 29=S N 27=R N 故进料板在第30块（自上而下）1.4塔径的计算1）精馏段的气、液相负荷：hkmol D R V hkmol RD L /479.124384.135)1154.8()1(/639.110784.135154.8=⨯+=+==⨯==2）精馏段的气、液相体积流率：由资料查得塔顶各组分在76℃、0.3MPa 下的气体密度和液体密度如下表：序号 组分 摩尔流率气体密度3/m kg 液体密度3/m kg1 2 3 4 5异丁烷 正丁烷2，2-二甲基丁烷异戊烷 正戊烷0.0652 0.1732 0.1670 0.5808 0.013719.08 27.20 13.83 15.67 14.85505.64 476.34 593.22 558.28 564.98塔顶气相平均密度为：∑=⨯+⨯==5120.271732.008.190652.0i i i Vm x ρρ85.140137.067.155808.083.131670.0⨯+⨯+⨯+3/57.17m kg =塔顶液相平均密度为：98.5640137.028.5585808.022.5931670.034.4761732.064.5050652.051⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==∑=i i i Lm x ρρ 3/53.546m kg =塔顶各组分的平均摩尔质量为：∑=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==51720137.0725808.0861670.0581732.0580652.0i i i m M x M kmol kg /99.70= 精馏段的气、液相体积流率为：s m VM V Vm m s /396.157.17360099.70479.124336003=⨯⨯==ρs m LM L Lm m s /040.053.546360099.70639.110736003=⨯⨯==ρ3）塔径的计算 由VVL Cu ρρρ-=max 可算得m ax u ，式中C 可近似等于 20C ， 其中的20C 可由 《化工原理》下册图3-5查取。
分离工程精馏塔
《分离工程》课程设计班级：姓名：专业：课程名称：指导老师：目录一、设计目的和要求二、设计题目三、工艺流程的确定四、操作条件确定五、塔的物料恒算六、塔的工艺条件计算七、物性数据计算八、精馏气液负荷计算九、塔和塔板主要尺寸计算十、溢流装置计算十一、板式塔筛板流体力学计算十二、塔板负荷性能图十三、冷凝器和再沸器热量衡算十四、附属设备计算及选取十五、设计结果总结表十六、设计过程参数总结十七、流程图及设备图(一)设计目的与要求1.使学生更加熟悉工程设计基本内容，掌握化工设计的主要程序及方法。
2.锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，收集和查阅资料的能力，分析和解决工程实际问题的能力，独立工作和创新的能力。
(二)设计题目1.烃化液精馏系统设计2.设计内容公用工程条件为：加热蒸汽等级0.9Mpa（绝压），循环冷却水30℃;电容量可满足要求。
分离要求：塔顶流出液中已苯浓度为3%（摩尔分数），釜液中甲苯浓度为1%。
(三)工艺流程的确定烃化液混合物经过预热器预热到60℃后，送入精馏塔。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分作为回流液，其余为塔顶产品经冷凝器冷凝后送入贮槽，塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷凝后送入贮槽。
流程图为附图。
(四)操作条件确定1.操作压力有设计经验知芳烃混合物操作压力一般低于202Kpa，所以选择常压101.325Kpa为操作压力。
2.进料温度由已知条件只进料温度为60℃.3.进料热状况选择由进料温度及压力确定进料热状况为过冷液体进料。
4.加热剂选择由给定的条件用0.9Mpa的蒸汽作为加热剂。
5.冷却剂选择冷却水作为冷却剂。
(五)精馏塔的物料恒算1.轻重关键组份的确定由所给的原料组成及分离要求，可分析出甲苯为轻关键组分，已苯为重关键组份。
2.塔顶塔底物料组成及塔顶塔底温度计算。
1)K值的计算因为操作压力取为标准大气压101.325Kpa ，所以可按理想流体计算平衡常数K 。
：由i p K p=和0lg iBpA T C=-+（安托尼方程）3) 用试差法计算塔底温度4) 按理想清晰分割法确定塔顶塔底产品分布量塔顶量： D=100×（0.15+0.35）=50 Kmol/h 塔底量： W=100×（0.2+0.2+0.1）=50 Kmol 为避免计算后关键组分浓度超过限度值，dh 和wl 采用的计算浓度值应略小于规定值。
分离工程课程设计板式塔
分离工程课程设计板式塔一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握板式塔的基本结构、工作原理和设计方法。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行板式塔的计算和设计，培养学生的实际操作能力。
情感态度价值观目标培养学生的创新意识、团队合作精神和对分离工程领域的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括板式塔的基本结构、工作原理、设计方法和应用实例。
首先，介绍板式塔的结构组成，如塔体、塔板、塔内件等，并分析各部分的作用。
其次，讲解板式塔的工作原理，包括质量传递、热量传递和动量传递在塔内的过程。
然后，介绍板式塔的设计方法，如塔径计算、塔板设计、塔高确定等，并通过实例进行讲解。
最后，介绍板式塔在分离工程中的应用实例，如炼油、化工、环保等领域。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法。
首先，采用讲授法，系统地讲解板式塔的基本概念、设计方法和应用。
其次，采用案例分析法，分析实际工程中的板式塔设计案例，让学生学以致用。
此外，还采用讨论法，鼓励学生积极参与课堂讨论，提出问题并解决问题。
最后，安排实验环节，让学生亲自动手进行板式塔的模型制作，增强实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备了一系列教学资源。
教材方面，选用《分离工程》教材，系统地介绍板式塔的相关知识。
参考书方面，推荐《化工原理》等书籍，为学生提供更多的学习资料。
多媒体资料方面，制作板式塔的结构、工作原理和设计方法的PPT，生动形象地展示教学内容。
实验设备方面，准备板式塔模型和相关的实验器材，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况，占总评的30%。
作业主要评估学生对板式塔设计方法和应用的理解，包括课后练习和案例分析，占总评的30%。
考试为闭卷考试，涵盖本节课的知识点，占总评的40%。
塔的设计计算分离工程课程设计烷烃精馏
四. 塔的设计计算4.1.物料衡算物料的年处理量=20100001000580.4720.25860.21000.15⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯=405kmol/h（1） 选正戊烷为轻关键组分，选正己烷为重关键组分，（2） 由安托因经验公式：㏑*p =A-T C+ *p 单位kpa,T 为开尔文温度。
查化工热力学附录的相关数据：05nC A=6.6895 B=1339.4 t=-19.03 06nC A=6.9835 B=1549.94 t=-19.15( 3 ) 设塔顶温度d t =74℃，p=0.4Mpa∴取塔底温度t=69℃d（4）设塔底温度t=140℃ p=0.4Mpaw取塔底温度t=137℃w（5）以不清晰分割校核：以0nC为关键组分，各组分平均相对挥发度，用6泡点方程计算如下。
代入汉斯特别克公式得到lg ()id w=lg ()i d h +lg lg ih lh αα﹛lg ()l d w -lg ()hd w ﹜ =-1.0607+lg 0.127ihα 2.44=7.44㏒ih α-1.0607（6）塔顶温度d t =69℃，校核列表如下： 塔底温度w t =137℃，校核列表如下4.2.最小理论塔板数m N = lg lg l h h l D W lhx x x x α⎡⎤⎛⎫⎛⎫⨯⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦ = 0.3640.530lg ()()0.030.029lg 4.54⎡⎤⨯⎢⎥⎣⎦=3.59≈4块4.3.确定回流比塔顶塔底平均温度t=(71+134)/2=102.5℃以庚烷为对比组分各组分的相对挥发度i α，p=0.4Mpa,t=102.5℃采用泡点进料e=0,通过试差法求θ。
取0θ=（ih il αα+）/2=3.2m R +1=10 2.45-+4.38 2.45-+2.03 2.45-+12.45-=0.8026+0.8261-0.145=1.4836m R =0.4836,取 1.6m R R ==0.77374.4.塔理论板数利用莫尔坎经验公式154.411exp 11117.2x x y x ⎡⎤+-⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎣⎦，其中1mR R x R -=+ 1mN N y N -=+，y=0.5代入求得N=9块该塔平均操作温度t=102.5℃，lh α=4.54.lh l ⨯=4.54⨯0.14=0.6356由奥康奈尔图查得总板数效率ηT = 0.54 实际塔板数 Na= NT/ηT = 9/0.54= 16.7≈17块 4.5.进料板位置：泡点进料可由柯克布莱德2,,lg 0.206lg D l W h l h D F W x nx m x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=⨯⨯ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦=1.14所以 17=m+1.14m+1. 即m=3.57，n=9-3.57=5.43 。
过程控制课程设计(脱丙烷塔控制系统设计有图)资料
成绩：《过程控制工程》课程设计报告题目：脱丙烷塔控制系统设计学院：计算机与电子信息学院班级：自动化姓名：学号：指导教师：起止日期：2012年12月31日～2013年01月4日目录一、设计任务书 (2)二、设计说明书 (5)1、摘要2、基本控制方案的设计与分析3、节流装置的计算4、蒸汽流量控制阀口径的计算三、参考文献 (11)四、附图 (15)一、设计题目：《脱丙烷塔控制系统设计》二、设计目的：1、掌握控制系统的基本构成、原理及设计的方法和步骤。
2、掌握控制方案的设计、仪表选型的方法及管道流程图、仪表接线图、仪表安装等图的绘制方法。
3、掌握节流装置和调节阀的计算。
4、了解信号报警及联锁系统的设计和顺序控制系统的设计。
5、通过理论联系实际，掌握必须的工程知识，加强对学生实践动手能力和独立完成工程设计任务能力的培养。
三、设计所需数据：1、主要工艺流程和环境特征概况脱丙烷塔的主要任务是切割C3和C4混合馏分，塔顶轻关键组分是丙烷，塔釜重关键是组分丁二烯。
主要工艺流程如图1所示：第一脱乙烷塔塔釜来的釜液和第二蒸出塔的釜液混合后进入脱丙烷塔，进料为气液混合状态，液化率为0.28。
进料温度为32℃，塔顶温度为8.9℃，塔釜温度为72℃。
塔内操作压力为0.75MPa(绝压)。
采用的回流比约为1.13。
冷凝器由0℃丙烯蒸发制冷,再沸器加热用的0.15 MPa(绝压)减压蒸汽由来自裂解炉的0.6 MPa(绝压)低压蒸汽与冷凝水混合制得的。
和其他精馏塔一样，脱丙烷塔也是一个高阶对象，具有对象通道多、内在机理复杂、变量间相互关联、动态响应慢、控制要求高等特点。
脱丙烷塔的自动控制应满足质量指标、物料指标、能量平衡及约束条件等要求。
脱丙烷塔所处的环境为甲级防爆区域,工艺介质为多种烃类混合物,沸点低、易挥发、易燃、易爆，生产装置处于露天，低压、低温。
主导风向由西向东。
2、仪表选型说明所选仪表应具有本质安全防爆性能等特点，电动Ⅲ型仪表在安全性、可靠性等方面已能满足要求。
乙烯装置分离工段脱乙烷塔工序工艺设计
乙烯装置分离工段脱乙烷塔工序工艺设计第一章文献综述1.1设计概述本设计是对年产10万吨乙烯装置裂解分离工段的设计。
该设计是以****石油公司乙烯裂解装置为依据，同时做了部分改动。
本设计以石脑油为原料，管式炉裂解的方法生产乙烯。
主要对脱乙烷塔进行了物料衡算和热量衡算，并对其进行了工艺参数的确定以及设备尺寸计算与选型。
本设计中裂解炉选用的是鲁姆斯公司的SRT型裂解炉，脱乙烷塔采用的是筛板塔。
整个设计工作持续了近4个月，在指导老师的帮助下，我们去****乙烯厂进行了毕业实习，参观了实际生产设备，在工厂老师的细心讲解下，对生产流程有了较深刻的了解。
回来后查阅了大量的文献资料和相关书籍，对理论知识有了更深的认识，并应用到毕业设计当中，顺利的完成了设计。
1.2乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格1.2.1聚合物乙烯本装置生产的乙烯产品送往下述装置：聚乙烯装置、环氧乙烷装置、聚丙烯装置、对二甲苯装置。
性质：常温常压下为无色可燃性气体，略具烃类特有的臭味，冰点—169.4℃沸点—103.8℃、比重：气体（空气=1）0.9852、粘度0.000093Cp,在空气中的爆炸极限：上限为16～29％（体积分数），下限为3～3.5％（体积分数）。
规格乙烯99.9 wt％最小氢气 1 ppm wt 最大乙炔 5 ppm wt 最大一氧化碳 5 ppm wt 最大二氧化碳 5 ppm wt 最大氧 1 ppm wt 最大硫（按H2S） 1 ppm wt 最大甲烷500 ppm wt 最大饱和烃总量1000 ppm wt 最大烯烃50 ppm wt 最大甲醇10 ppm wt 最大大气压下露点—60℃用途：乙烯为石油化工基本原料之一，乙烯可以制备多种有机原料，如乙醇、乙醛、醋酸、环氧乙烷等，也可以作为合成材料的单体，如聚乙烯等。
1.2.2聚合级丙烯装置生产的聚合级丙烯送往聚丙烯装置，部分产品送往对二甲苯装置，作为冷剂。
乙烯乙烷精馏塔课程设计
乙烯乙烷精馏塔课程设计哎呀，今天要跟大家聊聊这个乙烯乙烷精馏塔的课程设计，听名字是不是有点吓人？其实它一点也不复杂，大家不要慌，咱们慢慢聊，保证让你听得懂、看得明白，而且不无聊！什么是精馏塔？它就像一个巨大的“筛子”，不过是分离不同化学成分的那种“筛子”。
咱们今天讲的乙烯和乙烷，都是化工行业里常见的原料。
乙烯，大家应该听过，塑料、橡胶啥的都离不开它。
乙烷呢，可能有点陌生，不过它主要是天然气的一部分，也可以用来做石油化学品的原料。
咱们要做的事，就是把这两种东西从混合物里分离开来，好让它们各自发挥更大的作用。
精馏塔嘛，顾名思义，它就是通过加热让混合物变成蒸汽，再通过冷却让蒸汽变成液体，从而达到分离的目的。
简单来说，就是让热气腾腾的液体穿过这根“塔”，然后分离成不同的成分。
听起来像魔法对吧？其实它的原理不复杂，热气往上升，冷凝液往下走，最终就能把两者分开。
不过说起来容易，做起来可不简单啊，搞得好，能分离得清清楚楚；搞得不好，糟蹋了原料，浪费了能源，得不偿失。
说到精馏塔的设计，这可真是门大学问。
你得先搞清楚你需要分离的物质的特性，比如它们的沸点差、溶解度啥的。
这些就像做菜的时候，你得知道食材的特性才能调好味道。
不然，沸点差得不够大，塔里面的液体蒸气就没法有效分离，效果打折扣。
所以啊，设计精馏塔的时候，要仔细考虑每个细节，真的是一门“技术活”。
然后呢，这个塔的高度和直径，得根据需要分离的物质和流量来定。
比如说，如果乙烯和乙烷的量很大，那塔就得足够高，给它们更多的“分离时间”。
但如果塔太高，又不一定是好事，成本、能源消耗啥的都会增加。
就像做一个高楼大厦，不能为了高就无限制加层，得考虑到实际需求。
再说了，精馏塔的内部结构也很关键。
你看啊，塔里有好多层，每一层就像一个小“台阶”，每个台阶上都能让气体和液体更好地接触，促进分离。
这个东西呢，叫做“填料”或者“托盘”，好像你做建筑的时候用的砖块和木板一样，搭得好才能确保塔的分离效率高。
乙烯塔脱乙烷塔其余塔脱甲烷塔1
(c) 提浓了氢，获得了纯度较高的富氢，前冷氢纯 度达91.84%(摩尔)，而后冷富氢纯度仅69%(摩尔)左右；
(d) 提高了脱甲烷塔进料的CH4与H2分子比，提 高了乙烯回收率。
前冷工艺过程的原理
前冷工艺过程的原理：
原料气在进入脱甲烷塔之前，首先在冷箱中利 用不同级位的温度逐级对原料气进行分凝，重组分 先冷凝下来，轻组分后冷凝下来，而一部分甲烷和 氢气不被冷凝。冷凝下来的液相分多股分别进入脱 甲烷塔。
前冷工艺过程的特点
前冷工艺过程这样做有四大特点：
(a) 进入脱甲烷塔之前就对原料气进行了预分离， 减轻了脱甲烷塔的负荷；
重点：不同烃类原料裂解的一般规律及烃类裂解的一次反 应和二次反应以及其对烯烃收率影响；烃类裂解工艺过程 参数选择；各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影 响；不同SRT炉型差异；裂解气的净化方法、原理和工艺 条件；不同离顺序流程及精馏分离塔的操作条件。
难点：烃类裂分解工艺过程参数选择；裂解过程的高温、 短停留时间和低烃分压的选择和措施。
第四节 裂解气深冷分离流程
一、顺序分离流程 二、脱甲烷塔及操作条件 三、乙烯塔和丙烯塔 四、影响乙烯回收率诸因素
第四节 裂解气深冷分离流程
生产流程的确定要考虑基建投资、能 量消耗、运转周期、生产能力、产品成本 以及安全生产等各方面的因素。有了工艺 以后，怎样实现工艺问题就属于工程上的 问题。
② 前脱乙烷流程及其特点
简而言之
√ 适合于含重组分较少的裂解气适合于含重组分 较少的裂解气 × 脱乙烷塔压力和塔釜温度较高，二烯烃易聚合 脱乙烷塔压力和塔釜温度较高，二烯烃易聚合 × 不适合丁二烯多的裂解气不适合丁二烯多的裂 解气
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一综述1.1塔设备简述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。
当前各炼厂的气体分离装置大部分仍然采用精馏分离。
化工生产中所处理的原料中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物，蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。
低沸点烃类混合物是利用精馏方法使混合物得到分离的，其基本原理是利用被分离的各组分具有不同的挥发度，即各组分在同一压力下具有不同的沸点将其分离的。
其实质是不平衡的汽液两相在塔盘上多次逆向接触，多次进行部分汽化和部分冷凝，传质、传热，使气相中轻组分浓度不断提高，液相中重组分浓度不断提高，从而使混合物得到分离。
塔设备是能够实现蒸馏的气液传质设备，广泛应用于化工、石油化工、石油等工业中，其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔用途较广，它是逐级接触式的气液传质设备。
浮阀塔于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，已成为国应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍，对其性能研究也较充分。
浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干大孔，每个孔上装有一个可以上、下浮动的阀片，浮阀的型式很多，目前国最常用型式的为F型和V-41型。
F型浮阀的结构简单、制造方便、节省材料、性能良好，广泛用于化1工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB1118-68）。
操作时，由阀孔上升的气流，经过阀片与塔板的间隙与塔板上横流的液体接触，浮阀开度随气体负荷而变，当气量很小时，气体仍能通过静止开度的缝隙而鼓泡。
1.2我国化工工艺发展我国石油工业具有一定的水平，但还是一个发展中的国家,摆在我们石油工作者面前的任务是繁重的。
炼油工业要对现有的炼油厂进行技术改造，继续坚持“自力更生，革新挖潜，全面提高，综合利用，大搞化工原料，赶超世界先进水平”的发展方针。
要立足现有基础，搞好一、二次加工和系统工程的配套，扩大综合生产能力;要革新工艺，革新技术，革新设备，把老装置开出新水平;要发展加氢技术，发展新型催化剂和添加剂，全面提高产品质量，增加品种;要开展综合利用，大搞三次加工，增产有机化工原料;要充分利用热能，大力降低消耗，各项经济技术指标要创出新水平;要治理“三废”，保护环境，为实现赶超世界先进水平而奋斗。
二设计方案的选择2.1工艺设计的原则工艺流程设计是工艺设计的核心，在整个设计中，设备选型、工艺计算、设备布置等工作都与工艺流程有直接关系。
只有流程确定后，其他各项工作才能展开，工艺流程设计设计各个方面，而各个方面的变化又反过来影响工艺流程设计，设置使流程发生较大的变化。
因此，工艺流程设计是动手最早，而往往结束最晚。
流程设计的主要任务包括两个方面：一是确定生产流程中各个生产过程的具体容、顺序和组合方式；二是绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示生产过程中，当原料经过各个单元操作过程得到产品时，物料和能量发生的变化及其流向，以及采用了哪些化工过程和设备，再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计量控制流程。
选型和工艺设计的原则如下：⑴合理性即设备必须满足工艺一般要求，设备与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又能充分发挥设备的能力。
⑵先进性要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、转化率、收率、效率要尽可能的达到先进水平。
⑶安全性要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患。
对工艺和建筑，地基、厂房等无苛刻要求；工人在操作时，劳动强度小，尽量避免高温高压操作，尽量不用有毒有害的设备附件附料。
⑷经济性设备投资省，易于加工、维修、更新，没有特殊的维护要求，运行费用减少。
引进先进设备，亦应反复对比报价，考察设备性能，考虑是否易于被国消化吸收和改进利用，避免盲目性。
总之，在设备的设计及选型中，要综合考虑合理性、先进性、安全性、经济性的原则，审慎的研究，认真的设计。
2.2精馏操作对塔设备的要求精馏所进行的是气、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。
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、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、液负荷有较大围的变动时，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) 塔的滞留量要小。
2.2.1板式塔类型：气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－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。
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。
目前从国外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。
2.2.2筛板塔：筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：(１) 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。
(２) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。
(３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。
(４) 压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。
筛板塔的缺点是：(１) 塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。
(２) 操作弹性较小(约2～3)。
(３) 小孔筛板容易堵塞。
2.2.3浮阀塔：浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速度稳定在某一数值。
这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。
但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。
浮阀塔广泛用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中。
塔径从200mm到6400mm，使用效果均较好。
国外浮阀塔径，大者可达10m，塔高可达80m，板数有的多达数百块。
浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点：(１) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加20～40％，而接近于筛板塔。
(２) 操作弹性大，一般约为5～9，比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大得多。
(３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。
(４) 压强小，在常压塔中每块板的压强降一般为400～660N/m2。
(５) 液面梯度小。
(６) 使用周期长。
粘度稍大以及有一般聚合现象的系统也能正常操作。
(７) 结构简单，安装容易，制造费为泡罩塔板的60～80％,为筛板塔的120～130％据此本课程设计选取浮阀塔。
2.3设计方案确定2.3.1操作条件的确定：确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程、各种设备的结构型式和某些操作指标。
本设计的操作压力为235.5kpa。
塔顶设置冷凝器，塔底设置再沸器。
2.3.2进料状态：进料状态与塔板数、塔径、回流量及塔的热负荷都有密切的联系。
在实际的生产中进料状态有多种，但一般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中，这主要是由于此时塔的操作比较容易控制，不致受季节气温的影响。
此外，在泡点进料时，精馏段与提馏段的塔径相同，为设计和制造上提供了方便。
本设计采用泡点进料。
2.3.3加热方式：蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热，设置再沸器。
有时也可采用直接蒸汽加热。
若塔底产物近于纯水，而且在浓度稀薄时溶液的相对挥发度较大，便可采用直接蒸汽加热。
直接蒸汽加热的优点是：可以利用压力较低的蒸汽加热；在釜只须安装鼓泡管，不须安置庞大的传热面。
这样，可节省一些操作费用和设备费用。
然而，直接蒸汽加热，由于蒸汽的不断通入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下，塔底残液中易挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍有增加。
本设计采用间接加热方式。
下图是工艺装置原则流程图：三脱烷烃精馏塔工艺计算3.1全塔物料平衡计算3.1.1 原始数据获取：表3-1 原料各组分数据汇总3.1.2 清晰分隔物料衡算：根据题意得：正戊烷为轻关键组分，正己烷为重关键组分。
由清晰分割法计算:l l l d f η=⨯ l l l W f d =- h h h W f η=⨯ h h h d f W =-11l l h i i D d d f -==++∑ 1cl h i h W W W f +=++∑95%l η= 90%h η=8095%76l d =⨯= 80764l W =-= 4090%36h W =⨯= 40364h d =-=76450130D =++= 4363070w =++=表3-2 清晰分割物料衡算计算结果汇总3.1.3 用泡点方程计算塔底温度：初设110w t =℃，由K-P-T 图查得各组分的i k 值，计算得1 1.06581ci i i k X ==>∑，表明原假设温度偏高，按下表3-3计算结果可知汽相量最大的是正己烷，由公式得：66,1,2111.31.21.0658c c c i i i k k k X ====⎛⎫⎪⎝⎭∑由K-P-T 图按P=235.5KP,6c ,2k 1.2=查得t=107℃，再求得各组分相平衡常数值，计算结果如下表3-3：表3-3 泡点方程计算塔底温度结果在所设的107℃条件下，10.9915ci i i k X ==∑，1|1|0.01ci i i k X =-<∑，符合要求。