精馏塔的课程设计
苯和氯苯精馏塔课程设计
苯和氯苯精馏塔课程设计一、引言苯和氯苯是常见的有机化合物，它们在工业生产中有广泛的应用。
苯和氯苯精馏塔是一种有效的分离方法，可以将两者分离出来。
本课程设计旨在探究苯和氯苯精馏塔的原理、设计方法、操作技巧和安全注意事项。
二、原理1. 精馏塔原理精馏是一种利用液体混合物中各组分沸点差异进行分离的物理过程。
精馏塔是一种基于精馏原理设计的设备，通常由填料层和板层组成。
填料层通常由多孔性材料制成，可增加液体与气体之间的接触面积，促进挥发性组分从液相向气相转移；板层则通过板孔将液体和气体分开，使得液体在不同板层之间反复蒸发和凝结，从而实现组分之间的分离。
2. 苯和氯苯之间的沸点差异苯（C6H5）的沸点为80.1℃，而氯苯（C6H5Cl）的沸点为131℃。
因此，在适当温度下，苯和氯苯可以通过精馏塔进行分离。
三、设计方法1. 精馏塔的选择根据物料性质和生产要求，选择合适的精馏塔类型。
常见的精馏塔类型有平板式、填料式、螺旋板式等。
2. 填料的选择填料是影响精馏效果的重要因素之一。
常用的填料有金属网、陶瓷球、聚合物球等。
填料的选取应考虑到其表面积、孔径大小、耐腐蚀性和可再生性等因素。
3. 操作参数的控制在操作过程中，应根据实际情况控制温度、压力和进出料量等参数。
通常情况下，应将温度控制在苯和氯苯沸点之间，并适当增加进出料量以提高分离效率。
4. 填充率的控制填充率是指填料所占据空间与总容积之比。
填充率过高会导致液体无法顺畅流动，从而影响分离效果；而填充率过低则会导致液体在塔内停留时间不足，也会影响分离效果。
一般来说，填充率应控制在50%~70%之间。
四、操作技巧1. 开始操作前应检查设备是否正常运转，并进行必要的维护保养。
2. 在进料前，应先将塔内空气排出，以避免氧化反应和爆炸事故。
3. 操作过程中应注意控制温度、压力和进出料量等参数，并及时调整。
4. 如果发现液位过高或过低，应及时采取措施调整液位。
5. 操作结束后，应清洗设备并进行必要的维护保养。
化工原理课程设计任务书精馏塔
化工原理课程设计任务书精馏塔本篇文档主要介绍化工原理课程设计任务书中关于精馏塔的要求和内容。
一、设计任务设计一座丙酮-甲醇精馏塔，要求：1. 产品：A级丙酮、B级丙酮、水、甲醇2. 输入流量：1000kg/h，A级丙酮50%，B级丙酮50%3. 操作压力：常压4. 输出流量：1000kg/h，A级丙酮90%，B级丙酮10%5. 设计基准：精馏32个板层二、设计步骤1. 精馏塔的结构设计(1) 塔的类型：管式塔(2) 塔的高度：设定32个板层，按传质条件设计最小高度(3) 填料类型：采用网格填料(4) 塔的直径：根据输入流量、精馏塔高度和填料设计(5) 塔的材质：不锈钢(6) 填料厚度：1.5cm2. 精馏塔的操作参数及控制(1) 操作压力：常压(2) 丙酮的重心温度：58℃(3) 甲醇的重心温度：52℃(4) 塔顶压力：1atm(5) 塔底压力：1atm(6) 板间压力降：0.015atm(7) 蒸汽进口管直径：50mm(8) 汽液分离器直径：100mm(9) 泵的扬程：15m3. 精馏塔的热力学计算(1) 设定板层数：32(2) 输入流量：1000kg/h，A级丙酮50%，B级丙酮50%(3) 设定塔顶压力：1atm(4) 设定塔底压力：1atm(5) 设定塔板温度，参考数值文献或软件计算(6) 根据塔板温度确定物质的蒸汽压(7) 根据物质的蒸汽压计算物质的分馏、回流比等参数4. 精馏塔的动力学模拟(1) 建立模型：使用MATLAB或其他模拟软件建立动力学模型(2) 确定控制方案：根据设定的输出要求，确定控制方案(3) 模拟仿真：进行塔的动态仿真，查找可能的故障及出现的问题(4) 评价：对模拟结果进行评价，并应对出现的问题进行处理三、设计成果1. 绘制精馏塔的结构图：包含填料、板层、进口出口等2. 绘制精馏塔的液相、气相平衡图3. 计算精馏塔流程图：包括输入和输出物质流量、温度、压力等参数4. 编写精馏塔的操作说明：包括操作控制、参数设定、操作步骤等5. 输出精馏塔的动态模拟成果：包括MATLAB或其他模拟软件的代码和仿真结果以上是化工原理课程设计的精馏塔任务书的要求和内容，本文档中介绍了设计步骤和要求，设计成果等部分，可以为读者提供一定帮助，同时也展示了精馏塔设计工作的一般流程和方法。
苯甲苯板式精馏塔课程设计
课程设计：苯甲苯板式精馏塔操作一、课程介绍苯甲苯板式精馏塔是一种利用热量和物理分离的设备，可以有效地将混合物中的不同成分分离出来，从而获得高纯度的产品。
苯甲苯板式精馏塔是一种常见的精馏设备，它主要由精馏塔、热交换器、热源、液位控制器、压力表、温度计、液位计、流量计等组成。
本课程主要介绍苯甲苯板式精馏塔的操作，包括精馏塔的结构、工作原理、操作流程等。
本课程旨在帮助学员了解苯甲苯板式精馏塔的操作，使学员能够熟练操作苯甲苯板式精馏塔，从而获得更高的精馏效率。
二、课程内容1.精馏塔结构苯甲苯板式精馏塔由上下两个容器组成，上部容器用于装载混合物，下部容器用于收集分离出来的混合物。
精馏塔内部装有多层苯甲苯板，苯甲苯板上有多个孔，孔的大小可以根据混合物的不同而定制，以保证混合物的有效分离。
2.工作原理苯甲苯板式精馏塔的工作原理是将混合物在精馏塔内部的苯甲苯板上分离，当混合物通过苯甲苯板时，由于不同成分的沸点不同，热量的作用下，混合物中的不同成分会在苯甲苯板上分离出来，分离出来的不同成分会流入上下两个容器，从而实现混合物的有效分离。
3.操作流程（1）检查精馏塔：检查精馏塔内部的苯甲苯板是否完好，检查精馏塔的连接件是否完好，检查精馏塔的控制系统是否正常。
（2）操作热源：操作热源，使混合物在苯甲苯板上面的温度达到预定的温度，以保证混合物的有效分离。
（3）操作精馏塔：操作精馏塔，使混合物在苯甲苯板上分离，分离出来的不同成分会流入上下两个容器，从而实现混合物的有效分离。
（4）检查分离效果：检查分离出来的混合物是否符合要求，如果不符合要求，可以根据实际情况调整操作参数，以获得更好的分离效果。
三、课程结束苯甲苯板式精馏塔的操作是一项复杂的工作，需要经过系统的培训和实践，才能熟练操作。
本课程的主要内容是介绍苯甲苯板式精馏塔的操作，包括精馏塔的结构、工作原理、操作流程等，帮助学员了解苯甲苯板式精馏塔的操作，使学员能够熟练操作苯甲苯板式精馏塔，从而获得更高的精馏效率。
精馏塔课程设计--苯-甲苯板式精馏塔的工艺设计
第一章绪论1.1精馏的特点与分类精馏是分离液体混合物的典型单元操作。
它是通过加热造成气液两相物系，利利用物系中各组分挥发度的不同的特性来实现分离的。
按精馏方式分为简单精馏、平衡精馏、精馏和特殊精馏。
1.1.1蒸馏分离具有以下特点（1）通过蒸馏分离，可以直接获得所需要的产品。
（2）适用范围广，可分离液态、气态或固态混合物。
（3）蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离。
（4）蒸馏操作耗能较大，节能是个值得重视的问题。
1.1.2平衡蒸馏将混合液在压力p1下加热，然后通过减压阀使压力降低至p2后进入分离器。
过热液体混合物在分离器中部分汽化，将平衡的气、液两相分别从分离器的顶部、底部引出，即实现了混合液的初步分离。
1.1.3简单蒸馏原料液在蒸馏釜中通过间接加热使之部分汽化，产生的蒸气进入冷凝器中冷凝，冷凝液作为馏出液产品排入接受器中。
在一批操作中，馏出液可分段收集，以得到不同组成的馏出液。
1.1.4连续精馏操作流程化工生产以连续精馏为主。
操作时，原料液连续地加入精馏塔内，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（称为釜残液）；部分液体被汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器被全部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为回流液体，其余部分作为塔顶产品（称为馏出液）采出。
1－精馏塔 2－全凝器3－储槽 4－冷却器5－回流液泵 6－再沸器 7－原料液预热器图1连续精馏装置示意图1.2精馏塔的踏板分类1.2.1塔板的结构形式1.泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，它由升气管与泡罩构成。
泡罩安装在升气管的顶部，分圆形和条形两种，以前者使用较广。
泡罩有φ80mm、φ100mm和φ150mm三种尺寸，可根据塔径大小选择。
泡罩下部周边开有很多齿缝，齿缝一般为三角形、矩形或梯形。
泡罩在塔板上为正三角形排列。
它的优点是操作弹性适中塔板不易堵塞。
缺点是生产能力与板效率较低结构复杂、造价高。
图2泡罩塔板（a)操作示意图 (b)塔板平面图 (c)圆形泡罩2.筛孔塔板筛孔塔板简称筛板，其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔，孔径一般为3～8mm。
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
在化工原理课程设计中，精馏塔是一个非常重要的主题。
精馏塔是化工生产中
用来进行精馏分离的装置，其原理和设计对于化工工程师来说至关重要。
本文将对精馏塔的原理、结构和设计进行详细介绍，希望能对化工原理课程设计有所帮助。
首先，我们来介绍一下精馏塔的原理。
精馏塔利用不同组分的沸点差异来进行
分离，通过在塔内加热并在塔顶冷凝，使得液体沸腾蒸发，然后在塔顶冷凝成液体，从而实现组分的分离。
在精馏塔内，通常会设置填料或塔板，增加塔内表面积，促进传质和传热，提高分离效率。
其次，我们将介绍精馏塔的结构。
精馏塔通常由塔底、塔体和塔顶三部分组成。
塔底主要用来加热液体，使其蒸发；塔体内设置填料或塔板，用来增加接触面积；塔顶则用来冷凝蒸发的液体，使其凝结成液体。
此外，精馏塔还包括进料口、顶部产品出口和底部残液出口等部件。
最后，我们将讨论精馏塔的设计。
精馏塔的设计需要考虑诸多因素，如进料组分、产品要求、操作压力和温度等。
在设计精馏塔时，需要进行热力学计算和传质计算，确定塔板或填料的高度和类型，保证塔内的传热和传质效果。
此外，还需要考虑塔底加热方式、塔顶冷凝方式以及塔内液体分布等问题，确保精馏塔能够稳定、高效地进行分离操作。
总之，精馏塔作为化工生产中常用的分离设备，其原理、结构和设计都是化工
工程师需要掌握的重要知识。
通过本文的介绍，相信读者对精馏塔有了更深入的了解，希望能够对化工原理课程设计有所帮助。
乙酸乙酯-乙醇精馏塔的设计课程设计
乙酸乙酯-乙醇精馏塔的设计课程设计引言这份课程设计旨在设计一个乙酸乙酯-乙醇精馏塔，以实现有效的分离和提纯乙酸乙酯和乙醇混合物。
本文档将提供有关该塔的设计和操作参数的详细信息。
设计目标该精馏塔的设计目标有以下几点：1. 提供足够的塔高和塔板数以实现充分的分离效果。
2. 最小化能源消耗，提高操作效率。
3. 保证设备的稳定性和安全性。
设计参数1. 塔高：根据所需的分离效果和流量要求，确定合适的塔高。
通常，较高的塔高可以提供更好的分离效果，但也增加了设备成本和能源消耗。
2. 塔板数：根据乙酸乙酯和乙醇混合物的成分和所需的分离效果，确定合适的塔板数。
较多的塔板数可提供更充分的分离效果。
3. 进料温度：通过调整进料温度，可以控制乙酸乙酯和乙醇的沸点差异，从而实现有效的分离。
4. 冷凝器温度：通过调整冷凝器温度，可以控制乙酸乙酯和乙醇的沸点差异，从而实现有效的分离。
5. 塔板压力：通过调整塔板压力，可以控制乙酸乙酯和乙醇的汽液平衡，从而实现有效的分离。
6. 冷却介质的选择：根据操作要求选择合适的冷却介质，以实现对乙酸乙酯和乙醇的冷凝。
操作参数在设计乙酸乙酯-乙醇精馏塔时，需要考虑以下操作参数：1. 进料流量：根据生产需求确定进料流量。
2. 乙酸乙酯产品纯度：根据生产要求确定所需的乙酸乙酯产品纯度。
3. 乙醇产品纯度：根据生产要求确定所需的乙醇产品纯度。
4. 乙酸乙酯回收率：根据生产要求确定所需的乙酸乙酯回收率。
结论通过合理的设计和操作参数选择，乙酸乙酯-乙醇精馏塔可以实现有效的分离和提纯乙酸乙酯和乙醇混合物。
必须充分考虑分离效果、能源消耗和操作安全，以实现最佳的设备性能和生产效益。
以上是乙酸乙酯-乙醇精馏塔的设计课程设计的内容。
谢谢！。
丙酮水精馏塔课程设计
丙酮水精馏塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握丙酮与水的精馏原理，理解精馏塔的基本结构和操作流程；2. 学会运用化学平衡和相平衡知识，分析丙酮-水体系的精馏过程；3. 掌握精馏塔的物料与能量平衡计算方法，能进行简单精馏塔的设计与优化。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际化学工程问题的能力，能独立进行精馏塔的实验操作；2. 提高学生的实验数据分析与处理能力，能够利用实验数据优化精馏操作；3. 培养学生的团队协作和沟通能力，能在小组讨论中提出建设性意见。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程学科的兴趣，激发他们探索科学问题的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性和客观性；3. 增强学生的环保意识，让他们认识到化学工艺在环保方面的重要性。
课程性质：本课程为高中化学选修课程，以化学工程实践为基础，结合理论知识，培养学生的实践操作能力和科学素养。
学生特点：高中学生具备一定的化学基础知识和实验操作技能，但化学工程知识相对薄弱，需要通过实践操作和理论学习相结合的方式进行教学。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动参与实验和讨论，提高学生的实践能力和科学素养。
同时，注重培养学生的团队协作能力和环保意识。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际化学工程问题，为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容本节教学内容主要包括以下三个方面：1. 精馏原理与精馏塔结构- 理解丙酮与水的精馏原理，掌握精馏过程中物质的相变和分离机制；- 学习精馏塔的基本结构，包括塔板、填料、加热器、冷凝器等部件的作用和设计要求；- 结合教材相关章节，分析实际精馏塔操作流程。
2. 化学平衡与相平衡- 掌握丙酮-水体系的气液平衡和液液平衡关系；- 学习化学平衡常数、相平衡图等概念，分析影响精馏效果的因素；- 引导学生运用所学知识，进行精馏塔的物料与能量平衡计算。
化工原理 课程设计 精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计：精馏塔
一、设计题目
设计一个年产10万吨的乙醇-水溶液精馏塔。
该精馏塔将采用连续多级蒸馏的方式，将乙醇与水进行分离。
乙醇的浓度要求为95%（质量分数），水含量要求低于5%。
二、设计要求
1. 设计参数：
操作压力：常压
进料流量：10万吨/年
进料组成：乙醇40%，水60%（质量分数）
产品要求：乙醇95%，水5%
2. 设计内容：
完成精馏塔的整体设计，包括塔高、塔径、填料类型、进料位置、塔板数、回流比等参数的计算和选择。
同时，还需完成塔内件（如进料口、液体分布器、再沸器等）的设计。
3. 绘图要求：
需要绘制精馏塔的工艺流程图和结构示意图，并标注主要设备参数。
4. 报告要求：
完成设计报告，包括设计计算过程、结果分析、经济性分析等内容。
三、设计步骤
1. 确定设计方案：根据题目要求，选择合适的精馏塔类型（如筛板塔、浮阀塔等），并确定进料位置、塔板数和回流比等参数。
2. 计算塔高和塔径：根据精馏原理和物料性质，计算所需塔高和塔径，以满足分离要求。
3. 选择填料类型：根据物料的特性和分离要求，选择合适的填料类型，以提高传质效率。
4. 设计塔内件：根据塔板数和填料类型，设计合适的进料口、液体分布器、再沸器等塔内件。
5. 进行工艺计算：根据进料组成、产品要求和操作条件，计算每块塔板的温度和组成，以及回流比等参数。
6. 进行经济性分析：根据设计方案和工艺计算结果，分析项目的投资成本和运行成本，评估项目的经济可行性。
浮阀式精馏塔课程设计
浮阀式精馏塔课程设计
一、设计任务和要求
1.设计一个浮阀式精馏塔，以满足给定的分离要求。
2.根据给定的进料条件、产品要求和操作条件，确定合适的操作方式和工艺参数。
3.使用适当的设计软件进行模拟和优化，以确定最佳塔体尺寸和分离效果。
4.编写设计报告，包括塔体尺寸、分离流程、操作条件、经济效益等方面的分析。
二、设计步骤
1.确定设计任务和要求，明确进料条件、产品要求和操作条件。
2.进行物性分析和热力学分析，选择合适的精馏分离流程。
3.根据流程图和工艺参数，使用设计软件建立浮阀式精馏塔的模型。
4.进行模拟计算，优化塔体尺寸和分离效果。
5.根据模拟结果，确定塔体尺寸、填料和附件等参数。
6.编写设计报告，包括流程图、模拟结果、塔体尺寸、经济效益等方面的分析。
7.准备答辩材料，向老师和同学展示设计成果。
三、注意事项
1.在设计过程中，应充分考虑安全、环保和经济效益等方面的因素。
2.注意数据的准确性和可靠性，以确保设计的可行性和可靠性。
3.在答辩过程中，应注意表达清晰、逻辑严谨，回答问题时要准确、全面。
四、总结
本课程设计通过模拟和优化浮阀式精馏塔，使我们更深入地了解了精馏分离的原理和工艺参数，提高了我们的工程设计能力和实际操作能力。
同时，也使我们认识到了工程实践中的复杂性和多样性，培养了我们的创新思维和实践能力。
在未来的学习和工作中，我们将不断积累经验，提高自己的综合素质和能力水平。
苯和甲苯精馏塔课程设计
苯和甲苯精馏塔课程设计一、引言苯和甲苯是两种常见的有机化合物，在工业生产中广泛应用。
为了提高产率和纯度，需要进行精馏分离。
本文将介绍苯和甲苯精馏塔的设计过程。
二、设计目标1. 提高产率：通过精馏分离，提高苯和甲苯的产率；2. 提高纯度：使得分离后的苯和甲苯纯度达到要求。
三、设计流程1. 确定塔型：选择板式塔或填料塔；2. 确定操作压力：根据组成和沸点差确定操作压力；3. 确定板数或填料高度：根据理论计算确定板数或填料高度；4. 确定进料位置：在塔的上部或下部进料；5. 确定回流比：根据经验确定回流比；6. 确定冷凝器类型：选择直接冷凝器或间接冷凝器。
四、详细设计过程1. 塔型选择根据实际情况，我们选择了板式塔。
板式塔结构简单，易于维护，适用于小规模生产。
2. 操作压力确定根据苯和甲苯的沸点差，我们确定了操作压力为1 atm。
3. 板数或填料高度确定根据理论计算，我们确定了塔的板数为10个。
每个板的高度为0.5 m。
4. 进料位置确定我们选择在塔的下部进料，以便更好地控制进料速度和分离效果。
5. 回流比确定根据经验，我们选择回流比为2:1。
6. 冷凝器类型选择考虑到成本和维护难度，我们选择了直接冷凝器。
五、设计结果通过以上设计过程，我们得到了苯和甲苯精馏塔的具体参数：1. 塔型：板式塔；2. 操作压力：1 atm；3. 板数：10个；4. 进料位置：下部进料；5. 回流比：2:1；6. 冷凝器类型：直接冷凝器。
六、结论通过本次课程设计，我们成功地设计出了苯和甲苯精馏塔，并得到了具体的参数。
在实际生产中，需要根据实际情况进行调整和优化。
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前言转眼间三年的大学时光已经过去了，我们学习了一年的专业课，对专业知识已经有了一定的了解。
还有不到一年的时间同学们就毕业了，即将走上工作岗位了.为了让同学们能把所学的理论知识熟练的应用于实践中，让同学们毕业工作后能够很好地运用在学校期间所学的理论知识且熟练地应用于工作中，在学期最后两周我们做了课程设计，以巩固和运用所学的理论知识。
课程设计是“化工原理”课程的一个总结性环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先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学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计是学生解决实际问题的能力得到锻炼。
我做的是年产4.8万吨的精馏设备。
精馏是分离液体混合物的典型单元操作。
它利用各组分挥发度的不同以实现分离目的。
这种分离通过液相和气相之间的传质实现，而作为气、液两相传质用的塔设备，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。
通过课程设计可以巩固我们前面学习的化工原理的知识，对化工原理这门课程有了更深的认识和了解。
最重要的是通过课程设计也能提高我们对知识的运用和动手能力有所提高，独立思考和创新意识，为以后参见工作打下了坚实的基础。
在课程设计过程中查阅相关书籍和网站，我们可以学到了更多更深的知识。
第一章设计方案的确定及流程说明1.1.化工原理课程设计的目的和要求：化工原理课程设计是在学习化工原理课程后，进行的综合性和实践性较强的一个环节，它是理论联系实际的桥梁，进行体察工程实际问题复杂性的初次尝试。
通过化工原理课程设计，达到综合运用化工原理课程的基本知识、基本原理和基本计算，具有初步进行工程设计的能力；达到熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计设计的主要程序和方法；提高和进一步培养分析和解决工程实际问题的能力；树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的科学工作作风，实现全面推进创新思维的开发。
通过化工原理课程设计，要求达到以下几方面的训练：（1）熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选用计算公式的能力。
当缺乏必要数据时，还要通过实验测定或生产现场进行实际查定。
（2）在兼顾技术上先进性、可行性、经济上合理性的前提下，综合分析设计任务，确定工艺流程，做出设备选型，提出保证过程正常、安全运行操作所需要的检测和计量仪表，同时还要考虑改善劳动条件实现环境保护的有效措施。
（3）进行准确而迅速的过程计算及主要设备的工艺设计计算的能力，特别是应用计算机进行计算的能力和计算机绘图（CAD)能力。
（4）用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表和图纸来表达自己的设计思想、计算结果和设计结果的能力，即具备工程师的能力。
1.2.化工原理课程设计的内容：（1）设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的形式进行简要的论述。
说明所采取方案的先进性及其选择依据。
（2）主要工艺过程及设备的设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、主要设备的工艺尺寸计算及结构设计。
（3）典型辅助设备的选型计算：包括典型设备的主要尺寸计算和设备规格、型号、数量的选定。
（4）工艺流程见图：以单线图的形式绘制，标出主体设备和辅助设备的物料流向，主要检测参数测量点等。
（5）主体设备工艺条件图：图面上应包括主体设备的主要工艺尺寸、技术特性表和接管表。
1.3概述精馏是分离液体混合物的典型单元操作。
它利用各组分挥发度的不同以实现分离目的。
这种分离通过液相和气相之间的传质实现，而作为气、液两相传质用的塔设备，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的要求，塔设备还须具备下列各种基本要求：1．气液处理量大，即生产能力大2．操作稳定、弹性大3．流体流动的阻力小4．结构简单，材料耗用量小，制作和安装容易5．耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修6．塔内的滞留量要小在进行板式塔设计时，上述要求很难全部满足。
因此，还要根据物系的性质和具体要求来进行选型和设计。
1.4常用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，也可采用精馏塔。
本章只介绍板式塔。
板式塔为逐级接触型气-液传质设备，种类繁多。
根据塔板上气-液接触元件的不同，塔板可分为泡罩塔、浮阀塔板、筛板塔板、舌形塔板和穿流多孔塔板等多种。
本章只讨论浮阀塔的设计。
1.5浮阀塔的特性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。
浮阀塔被广泛应用，其主要具有以下特点：1.处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加20-40%。
2.操作弹性大，约为3——4。
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30-50 N/2m。
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。
1.6设计方案的确定1.6.1 装置流程的确定精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，无聊在塔内经多次部分冷凝进行精馏分离,由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
在此过程中，热能利用率降低。
为此，在确定装置流程时应考虑余热的应用，注意节能。
此次设计中，为保持塔的操作稳定性，流程中选择用泵直接把原料送入塔，塔顶冷凝装置决定采用全凝器，而塔底设置再沸器为间接加热。
另外，为保持塔内的正常操作，还应充分考虑到一些控制仪表的设置，总之，确定流程是要较全面、合理的兼顾设备、操作费用，操作控制及安全诸因素。
1.6.2 操作压强的选择精馏操作可在常压、减压和加压下进行。
操作压强常取决于冷凝温度，一般除热敏性物料以外，凡通过常压蒸馏不难实现的分离，以及能用江河水或循环水将馏出物冷凝下来的系统都应采用常压蒸馏；对热敏性物料会混合液沸点过高的系统则宜采用减压蒸馏；对常压下馏出物的冷凝温度过低的系统，需提高它压或采用深井水、冷冻盐水最为冷却剂；而常压下是气态的物料必须采用加压蒸馏。
而对于苯-甲苯的设计应采用常压蒸馏。
1.6.3 进料热状况的选择原料的进料热状况直接影响塔的实际板层数。
塔径的大小以及其热负荷的多少，是设计中必须首先确定的一个重要参数。
进料热状况有多种，应根据具体问题具体分析。
一般的，为使塔的操作稳定，不受季节气温的影响。
原料液先经预热器预热到泡点温度后再送入塔内。
此次设计的进料热状况选择泡点进料。
1.6.4 回流比的选择回流比的确定，是精馏塔设计中的一个关键的问题。
它确定的合理与否，直接影响到所设计的塔能否正常操作及投资的大小。
选择回流比，主要是在保证正常操作的前提下，尽可能的使设备费用与操作费用之和最低。
确定回流比的方法，原则上是应首先根据物系的性质及进料热状况，确定出最小回流比，再根据回流比对总费用的影响曲线确定出适宜的回流比。
但由于回流比与总费用的关系较复杂，建立回流比与费用的关系模型求解较为困难。
对于苯-甲苯这样的接近于理想物系。
应根据最小回流比确定若干个回流比，利用逐板计算法求出对应理论板数，从而找出适宜的操作回流比。
(1) 根据最小回流比选定几个回流比，通过作图或逐板计算求出相应的理论板数，从中找出适宜的操作回流比。
(2)对于接近理想溶液的物系，根据R选定若干个R值，利用吉利兰图求出对应理论板数N，做出N-R线，从中找出适宜的操作回流比。
（3）参考同类生产的R经验选定。
1.7精馏塔的设计步骤本设计按以下几个阶段进行：1.确定设计方案2.精馏塔的工艺计算3.塔板设计：计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算。
塔板结构设计并画出塔的操作性能图。
4.管路及附属设备的计算与选型5.抄写说明书和绘图1.8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，部分气化和冷凝式同时进行的。
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，而残夜是沸点高的A物质，精馏时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。
1.9精馏塔对塔设备的要求精馏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乏等不正常流动。
二、效率高：气液两相在塔内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。
1.10 精馏塔对塔设备的要求常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌形塔浮阀塔等。
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知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定，且持液量较大，因此本次精馏塔设备选板式塔。
苯与甲苯的分离式正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用较广泛，对于提纯物质有非常重要的意义，所以一定要做好本次课设。
第二章：塔的工艺计算设计条件：1、原料液组成：苯：40% 甲苯：60%（质量分率）2、塔顶的苯含量不得低于94%；残夜中苯含量不得高于2%。
3、生产能力为年产4.8万吨 94%的苯产品；每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
4、操作条件：a）塔顶压力4Kpa(表压）b）进料热状态自选c ) 回流比自选d )加热蒸汽压力 0.3Mpa(表压）e )单板压降≦7Kpa5.塔板类型：浮阀塔苯和甲苯的一些物理化学性质比较：表1 苯和甲苯的物理性质表2 苯和甲苯的饱和蒸汽压表3 常温下苯—甲苯气液平衡数据表4 纯组分的表面张力表5 组分的液相密度表6 液体粘度µ2.1精馏塔全塔物料恒算F ：原料液流量（kmol/h ）F x ：原料组成（摩尔分数）D ：塔顶产品流量（kmol/h ） D x ：塔顶组成(摩尔分数）W ：塔底残液流量（kmol/h ） W x ：塔底组成（摩尔分数）原料液中苯含量：质量分数：F x = 40%摩尔分数：﹙40÷78.11﹚÷[﹙40÷78.11﹚＋﹙60÷92.13﹚]＝0.4402 塔顶苯含量： 质量分数：D x = 94%摩尔分数：D x =﹙94÷78.11﹚÷[﹙94÷78.11﹚÷﹙6÷92.13﹚]=0.9487塔底苯含量：质量分数：W x = 2%摩尔分数：W x =﹙2÷78.11﹚÷[﹙2÷78.11﹚＋﹙98÷92.13﹚]＝ 0.0235 馏出液：质量流量：D=﹙48000×10³﹚÷﹙300×24﹚＝6667Kg/h 摩尔流量：D=﹙6667×0.94÷78.11﹚＋﹙6667×0.06÷92.13﹚ =84.7Kmol/h物料恒算式为：W D F +=F F x =D D x ＋W W x带入数据解得：F= 16141Kg/h = 188.04Kmol/hW= 9474Kg/h = 103.35Kmol/h2.2温度(查表计算）40.045.009.9469.9240.009.94--=--x t F.92=F t02.056.11091.109056.110-=--W W x t 54.110=W t90.095.025.8211.819.025.82--=--D W x t 11.81=D t所以有：1.精馏段平均温度：04.87211.8197.9221=+=+=-D F t t t ℃ 2.提馏段平均温度：75.101254.11097.9222=+=+=W F t t t ℃2.3精馏段操作线方程2.3.1最小回流比的确定对理想物系或对与理想物系偏离不大的情况，最小回流比可直接由下式求得：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡----=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫--=-+=q D q D qq q D q q q x x x x R x y y x R x x y 1)1(11)1(1min min αααα 而对苯—甲苯偏离理想物系较大的情况，特别是存在恒沸点的物系，最小回流比则需要作图法求得。