常压精馏塔的设计
常压精馏塔的设计常压精馏塔分离CS2-CCl4混合物。
处理量为5000kg/h，组成为0.3（摩尔分数，下同），塔顶流出液组成0.95，塔底釜液组成0.025。
设计条件如下：操作压力4kpa（塔顶表压）；进料热状况自选；回流比自选；单板压降≤0.7kpa；全塔效率E t=52%；建厂地址陕西宝鸡。
试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。
【设计计算】（一）设计方案的确定本设计任务为分离CS2-CCl4混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升汽采用全凝器冷凝，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到储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.4倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
（二）精馏塔的物料衡算原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率M CS2=76 kg/kmol M CCl4=154 kg/kmolM F=0.3*M CS2+0.7*M CCl4=0.3*76+0.7*154=130.6kg/kmolF=kmol/h=38.28 kmol/hX F=0.3 X D=0.95 X W=0.025总物料衡算F=D+WCS2的物料衡算F*X F=D*X D+W*X W即38.28=D+W38.28*0.3=0.95D+0.025W联立解得D=11.26kmol/hW=27.02kmol/h（三）塔板数的确定1．理论塔板层数N T的求取CS2-CCl4属理想物系，可采用图解法求理论版层数。
①由手册查得CS2-CCl4的气液平衡数据，绘出x---y图，见图如下：②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。
在下图中对角线上，自点e（0.3、0.3）做垂线ef即为进料线（q线,q=1），该线与平衡线的交点坐标为Yq= 0.55 xq=0.3 xd=0.3故最小回流比Rmin===2.67取操作回流比为R=1.4Rmin=1.4*2.09=3.74③求精馏塔的气液相负荷L=RD=3.74*11.26=42.11kmol/hV=(R+1)D=53.37kmol/hL`=L+q*F=42.11+38.28*1=80.39kmol/h V`=V+(q-1)*F=53.37kmol/h④求操作线方程精馏段操作线方程为y=X + X D = X+X D=0.789X+0.20 提留段的操作线方程为y`=X -X W=1.51X-0.013⑤图解法求理论版层数总理论版层数N T=10.5(包括再沸釜) 进料板位置N F=62.实际板层数的求取精馏段的实际层数N精=5/N T=5/0.5=10提留段的实际层数N提=5.5/N T=5.5/0.5=11 总实际层数N T=21（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算计算精馏段1.操作压力计算塔顶操作压力P D=101.3+4=105.3KPa每层塔板压降ΔP=0.7KPa进料板压力P F=P D+ΔP*N精=105.3+0.7*10=112.3KPa精馏段的平均压力P m==108.8KPa2.操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点的温度，其中CS2,CCl4的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算过程如下：塔顶温度t d=46.5℃进料板温度t f=58℃精馏段平均温度t m===52.25℃3.平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算由X D=Y1=0.95，查平衡曲线得X1=0.9M VDm=0.95*76+(1-0.95)*154=79.9kmol/hM LDm=0.90*76+(1-0.90)*154=83.8kmol/h进料板的平均摩尔质量计算由图解理论板得yf=0.405 xf=0.225M VFm=0.405*76+（1-0.405）*154=122.41kmol/hM LFd = 0.225*76+ (1-0.225)*154=136.45kmol/h 精馏段的平均摩尔质量M Vm==101.15kmol/hM Lm==110.125kmol/h4.平均密度的计算①气相平均密度计算由理想状态方程计算，即ρVm===4.07kg/m3②液相平均密度计算液相平均密度依下式计算，即=塔顶液相平均密度的计算由td= 46.5℃，查手册得kg/m3=1295 kg/m3===1063.8 kg/m3进料板的液相平均密度计算由t f=58℃，查手册得kg/m3=1595 kg/m3进料板的液相质量分率a a===0.125ρlfm===1540.8 kg/m3精馏段液相平均密度为ρlm=（）/2=1302.3 kg/m35.液体平均表面张力计算液相平均表面张力依下式计算，即σlm=塔顶液相平均表面张力的计算由td=46.5℃，查手册得σA= 28.5m N/m σB=23.6 m N/m σl dm=X D*σA+X W*σB=0.95*28.5+0.025*23.6=27.665 m N/m进料板液相平均表面张力的计算由tf=58℃,查手册得σA=26.8 m N/m σB=22.2 m N/m σlfm= X F*σA+(1-X F)*σB=0.225*26.8+0.775*22.2=23.235 m N/m精馏段的平均表面张力为σLm=(σl dm+σlfm)/2=25.45 m N/m6.液体平均粘度的计算，液相平均粘度的计算，即LgμLm=塔顶液相平均粘度的计算由td=46.5℃,查手册得μA=0.33m Pas μB=0.71 m Pas LgμlDm=Xd*lgμA+Xw*lgμ B=0.95*lg0.33+0.025*lg0.71解出μlDm=0.346进料板液相平均粘度的计算，即由tf=58℃,查手册得μA=0.28 m Pas μB=0.64 m PasLgμlfm= Xf*lgμA+(1-Xf)*lgμ B=0.25*lg0.28+0.75lg0.64解出μlfm=0.521精馏段液相平均表面张力μLm=(μlDm+μlfm)/2=0.434(五)精馏塔的塔体工艺尺寸计算1.塔径的计算精馏段的气液相体积流量为V S===0.638m3/sL S==0.001m3/s由Umax=CC=C20()0.2其中C20由下图查取图的横坐标（）0.5=()0.5=0.048C20与（）0.5的图（斯密斯关联图）如下取板间距H T=0.40m，板上液层高度H L=0.06m则H T-H L=0.40-0.06=0.34m查上图得C20=0.073C=C20()0.2=0.073* ()0.2=1.05*0.073=0.0767 Umax= C=0.0767*=1.370m/s取安全系数为0.7，则空塔气速为U=0.7 Umax=0.7*1.370=0.959m/sD===0.921m按标准塔径圆整后为D=1m塔截面积为A T=D2=*1=0.785实际空塔骑速为U==0.813m/s2.精馏塔的有效高度计算精馏段有效高度为Z精=（N精-1）*H T=(10-1)*0.40=3.6m提馏段有效高度为Z提=（N提-1）*H T =（11-1）*0.40=4.0m在进料板上方开一人孔，其高度为0.8m故精馏段的有效高度为Z=Z精+Z提+H人孔=3.6+4.0+0.8=8.4m(六)塔板主要工艺尺寸的计算1.溢流装置计算因塔径D=1m ,可选用单溢流弓形浆液管，采用凹形受液盘。
各项计算如下：①堰长L W取L W=0.66D=0.66m②溢流堰高度H W由H W=H L-H OW选用平直堰，堰上液层高度H OW由下式计算，即H OW=E2/3近似取E=1，则H OW=E2/3=*2/3=0.009m所以：H W=H L-H OW=0.06-0.009=0.051m③弓形降液管宽度W d与降液管面积A f由=0.66，查下图得=0.0732=0.124Af= 0.0732At=0.0732*0.785=0.0575m2Wd= 0.124D=0.124m由式θ=≥3~5验算液体在降液管中停留时间，即θ=== 3.2s≥3s故降液管设计合理。
④降液管底隙高度H OH0=取U0`=0.08m/s则H0== =0.0189mH W-H O=0.036-0.0189=0.0171m＞0.006m故降液管底隙高度设计合理选用凹形受液盘，深度hw`=50mm=0.05m2.塔板布置①塔板的分块因为D=1m＞800mm，故塔板采用分块式。
查下表可知，塔板分为3块。
②边缘区宽度确定取Ws=Ws`=0.065m, Wc=0.035m③开孔区面积计算开孔区面积Aa=2（+）其中x=-（Wd+Ws）=0.5-（0.124+0.065）=0.311mr=-Wc=0.5-0.035=0.465m故Aa=2（+）=2（+）=0.532m2④筛孔计算及其排列本设计中的物系无腐蚀性，可选用δ=3mm碳钢板，取筛孔直径d0=5mm。
筛孔按正三角形排列，取孔中心距t=3d0=3*5=15mm 筛孔数目n为n==（1.155*0.532）/0.0152=2731个开孔率φ=0.907()2=0.907()2=10.1%气体通过阀孔的气速为U0====11.87m/s(七)筛板的流体力学验算1.塔板压降①干板阻力h c的计算hc=0.051（）2（）由d0/δ=5/3=1.67.查干筛孔流量系数得c0=0.773hc=0.051（）2（）=0.051（）2（）=0.038m液柱②气体通过液层的阻力hl计算hl=βhLua===0.877 m/sF0= ua= 0.877kg 0.5/(s*m 0.5)=1.769查图充气系数关联图得β=0.52故hl=βhL=0.52*0.06=0.0312m液柱③液体表面张力阻力hσ的计算hσ===0.00152m液柱气体通过每层塔板的液柱高度hphp=hc+hl+hσ=0.048+0.0312+0.00152=0.0807 m液柱气体通过每层塔板的压降ΔPpΔPp=hp**g=0.0807*1302.3*9.81=1031.24pa<1.2kpa故设计合理。
2.液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和流量均不大，故可以忽略液面落差的影响。
3.液沫夹带液沫夹带evev=()3.2hf=2.5hL=2.6*0.06=0.15故ev=()3.2=()3.2ev=0.182＜0.19kg液/kg气故本设计中液沫夹带ev在允许范围内。
4.漏液对筛板塔，漏液点气速u0，min可以由式5-25计算，即u0，min=4.4C0=4.4*0.772=5.102m/s实际孔速u0=11.87m/s稳定系数为K== 2.327>1.5故在本设计中无明显的漏液5、液泛为防止塔内发生液泛，降液管内层高H d应服从5—32关系，即H d（H T+h w）CS 2-CCl4物系属一般物系，取则（HT+h w）=（H T+h w）而Hd=hp+h L+hd板上不设进口堰，hd可由下式计算，即hd=0.153（u`0）2=0.153*0.082=0.001 m液柱Hd=hp+h L+hd=0.0807+0.06+0.001=0.814m液柱H d（H T+h w）,故本例中不会发生液泛现象。
化工原理课程设计---甲醇-水混合物常压精馏塔设计
化工原理课程设计甲醇-水混合物常压精馏塔设计设计任务书 (4)概述及设计方案简解 (5)设计条件及主要物性参数 (8)工艺设计计算 (9)精馏塔示意图（CAD版） (28)辅助设备选型 (29)设计结果汇总表 (32)Aspen模拟校核 (33)设计评述 (37)参考书 (39)主要符号说明 (39)图解法图 .......................................................................................................................... 附图1温度组成图 ...................................................................................................................... 附图2精馏流程图 ...................................................................................................................... 附图3负荷性能图 ................................................................................................................ 附图4、5塔板板面布置设计 .......................................................................................................... 附图6塔结构示意图 .................................................................................................................. 附图7设计任务书一、设计题目：甲醇生产过程精馏塔的设计二、设计条件1、生产能力：15万吨甲醇/年2、原料：甲醇含量50%的粗镏冷凝液，以甲醇-水二元系为主3、采取直接蒸汽加热4、采取泡点进料5、塔顶馏出液中甲醇含量≥90%6、塔釜残出液中甲醇含量≤5%7、其他参数（除给出外）可自选三、设计说明书的内容1、目录2、设计题目及原始数据（任务书）3、简述甲醇精馏过程的生产方法及特点4、论述精馏总体结构的选择和材料选择5、精馏过程有关计算（物料衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径塔板设计、管径等）6、设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等）7、主题设备设计计算及说明8、附属设备的选择（再沸器、加热器等）9、参考文献10、后记及其他四、设计图要求1、绘制主要装置图，设备技术要求、主要参数、大小尺寸、部件明细表、标题栏2、绘制设备流程图一张3、用坐标纸绘制甲醇-水溶液的y-x图一张，并用图解法求理论板数4、用坐标图绘制温度与气液相含量的关系图概述及设计方案简解一、概述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。
精馏塔的设计
第一章生产工艺流程的确定本设计的任务为分离正庚烷和正辛烷混合物的精馏塔设计。
对于此二元混合物的分离，采用常压下的连续精馏操作装置。
本设计采用饱和蒸汽进料，将原料以饱和蒸汽状态送人精馏塔内。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液体在泡点下一部分经回流装置回流至塔内，其余的部分经产品冷凝冷却器冷凝冷却后送人储罐。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
该物系属于易分离物系，最小回流比较小，操作回流比为最小回流比的2倍。
本设计带控制点的生产工艺流程图见附图-1。
第二章精馏塔2.1 精馏塔的物料衡算通过查阅资料知，一个大气压下，正庚烷的沸点为98.4℃，正辛烷的沸点125.6℃，所以混合液中，正庚烷是易挥发成分。
2.1.1已知条件:混合液的流量：F=12t/h正庚烷的含量：x F=0.42正庚烷的回收率：φ=0.98釜残夜中正庚烷的含量：x w =0.032.1.2物料衡算过程：混合液的平均相对分子质量：M F=0.42*100+0.58*114=108.12Kg/kmol混合液的流量：F=12*1000/108.12=110.99Kmol/h总物料衡算：110.99=D+W110.99*0.42=D* x D +W* x w0.98=D* x D /F*x F计算结果：D=79.77 W=31.22 x D=0.5732.2 塔板数的确定2.2.1塔板理论数N T的求取正庚烷—正辛烷属于理想物系，采用图解法求理论板层数。
（1）由资料查得正庚烷—正辛烷在101.3KPa的气液平衡数据如下:温度（℃）：98.4 105 110 115 120 125.6X: 1.0 0.656 0.487 0.311 0.157 0.0y: 1.0 0.810 0.673 0.491 0.280 0.0绘出x-y图，见附图2。
（2）求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。
在附图2中对角线上，自点e（0.42,0.42）作垂线ef即为进料线，该线与平衡线的交点坐标y q = 0.42 x q=0.26最小回流比为R min= (x D- y q )/ (y q - x q)=(0.573-0.42) / ( 0.42-0.26) = 0.96取操作回流比为R=2 R min=2*0.96=1.92（3）求精馏塔的气液负荷线L=RD=1.96*79.77=156.35V=(R+1)D=(1+1.96)*79.77=232.93L=L=156.35V=V-F=232.93-110.99=122.0(4) 求操作线方程精馏段操作线方程为y=L x /V + D x D /V =0.658x+0.196提馏段操作线方程为y=L x /V -W x W /V =1.282x-0.008(5)图解法取理论板层数采用图解法取理论板层数，如附图2所示。
化工原理课程设计用于乙醇_水溶液分离的常压筛板精馏塔
目录一、设计题 (1)二、原始数据及条件 (1)三、绪论 (1)四、装置的工艺计算 (4)五、筛板的流体力学计算 (15)六、塔附件的设计 (19)七、塔顶空间 (22)八、附件设备设计你 (22)九、设计结果—览表 (25)十、心得体会 (25)十一、参考文献 (26)十二、附图 (27)化工原理课程设计任务书一、设计题目设计用于乙醇——水溶液分离的常压筛板精馏塔二、原始数据及条件生产能力：处理量为6000kg/h原料：原料为含有乙醇20%（摩尔分数，下同）的泡点液体分离要求：馏出液体中含乙醇86%釜液中含乙醇不大于2%要求：取回流比为1.7倍的最小回流比，总板效率为0.6已知条件：x D=86% x F=20% x w=2%q=1R=1.7R min E T=0.6三、绪论：《化工原理》课程设计是学生在学完基础知识后所安排的工程实践性教学环节，是培养学生综合利用本门课程和有关选修课程知识去解决一次任务的一次训练，它是不仅与化工原理课程内容紧密相连，而且还与先修的物理化学，化工机械基础，计算机在化工中的应用等课程内容密切相关。
课程设计不同于平时的作业，它是通过设备的设计的基础程序和方法，选择流程，具备正确使用有关技术资料的能力，应用所学知识特别是本课程的有关知识解决化工实际问题的工作能力，使学生得到一次学习化工设计技能的初步训练，同时也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
精馏操作时液体混合物分离方法之一，它是是根据混合物中的各组分的挥发度不同而达到分离的目的。
在工业上，这需要塔才能实现分离。
塔设备是化工，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备，根据塔内气体液体接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
工业上，塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。
在传统的设计中，蒸馏过程多采用板式塔，而吸收过程多选用填料塔。
近年来随着塔设备设计水平的提高及新型塔构件的出现，上述传统已逐渐被打破。
精馏塔塔设计及相关计算
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------精馏塔塔设计及相关计算2011板式精馏塔设计任务书板式精馏塔的设计选型及相关计算设计计算满足生产要求的板式精馏塔，包括参数选定、塔主题设计、配套设计及相关设计图Administrator 09 级化工 2 班xx2011/12/11/ 27目录板式精馏塔设计任务....................................... 3一．设计题目. (3)二．操作条件 (3)三．塔板类型 (3)四．相关物性参数 ................................................ 3 五．设计内容 .................................................... 3设计方案 ...................................错误！未定义书签。
一．设计方案的思考 .............................................. 6 二．工艺流程 . (6)板式精馏塔的工艺计算书 ................................... 7一．设计方案的确定及工艺流程的说明............................... 二．全塔的物料衡算 ............................................... 三．塔板数的确定 ................................................. 四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算................... 五．精馏段的汽液负荷计---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 算 ......................................... 六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 ............................... 七．塔板负荷性能图 ...............................................筛板塔设计计算结果 .....................错误！未定义书签。
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计任务书(一)设计题目在抗生素类药物生产过程中,需要用甲醇溶液洗涤晶体,洗涤过滤后产生废甲醇溶液,其组成为含甲醇46%、水54%（质量分数），另含有少量的药物固体微粒。
为使废甲醇溶液重复利用，拟建立一套填料精馏塔，以对废甲醇溶液进行精馏，得到含水量≤0.3%（质量分数）的甲醇溶液。
设计要求废甲醇溶液的处理量为 3.6万吨/年，塔底废水中甲醇含量≤0.5%（质量分数）。
(二)操作条件1)操作压力常压2)进料热状态自选3)回流比自选4)塔底加热蒸汽压力0.3Mpa（表压）(三)填料类型因废甲醇溶液中含有少量的药物固体微粒，应选用金属散装填料，以便于定期拆卸和清洗。
填料类型和规格自选。
(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1、设计说明书的内容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)精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5)填料层压降的计算；6)液体分布器简要设计；7)精馏塔接管尺寸计算；8)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的，故俗称木醇，这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。
无色、透明、高度挥发、易燃液体。
略有酒精气味。
近年来，世界甲醇的生产能力发展速度较快。
甲醇工业的迅速发展，是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
由甲醇转化为汽油方法的研究成果，从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。
近年来碳化学工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品，正在研究开发和工业化中。
甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。
目前，我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化，总体的趋势是走高。
随着原油价格的进一步提升，作为有机化工基础原料——甲醇的价格还会稳步提高。
国内又有一批甲醇项目在筹建。
这样，选择最好的工艺利设备，同时选用最合适的操作方法就成为投资者关注的重点。
苯—甲苯精馏塔设计化工原理课程设计书
化工原理课程设计书苯—甲苯精馏塔设计目录（一）化工原理设计任务书 (3)（二）概述 (4)一、精馏基本原理 (5)二、设计方案的确定 (5)（三）塔工艺计算 (6)一、精馏塔物料衡算 (6)二、塔板数确定 (8)三、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)四、精馏塔的塔体工艺尺寸设计 (15)五、塔板主要工艺尺寸计算 (17)六、筛板的流体力学验算 (19)七、塔板负荷性能图 (23)八、设计结果一览表 (29)（四）辅助设备的设定 (30)（五）设计评述心得 (32)（六）参考书目及附表 (33)（一）化工原理设计任务书一、设计名称：苯-甲苯精馏塔设计二、设计条件：在常压连续精馏塔中精馏分离含苯35%（质量%，下同）的苯-甲苯混合液，要求塔顶流出液中苯的回收率为97%，塔底釜残液中含苯不高于2%。
处理量：17500 t/a，料液组成（苯质量分数）：35%，塔顶产品组成（质量分数）：97%，塔顶易挥发组分回收率：99%，每年实际生产时间：300天三、设计任务完成精馏塔的工艺设计，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。
四、基础数据或其他操作条件所需数据自己查阅资料或根据资料确定五、设计说明书内容1 目录2 概述（设计方案的确定和流程说明、精馏基本原理等）3.塔的物料恒算、塔板数的确定、塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4.塔和塔板的主要工艺尺寸的设计：（1）塔体工艺尺寸的计算；（2）塔板主要工艺尺寸的计算；（3）塔板的流体力学验算；（4）塔板负荷性能图。
5.设计结果概要或设计一览表6.辅助设备的选型——对再沸器进行设计，对预热器进行选型7.参考文献8.对本设计的评述或有关问题的分析讨论。
（二）概述一、精馏基本原理精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以完全分离的过程。
二、设计方案的确定本设计任务为分离苯一甲苯混合物。
精馏塔设计说明书(最全)
引言塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。
本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。
设计方案的确定和流程说明1.塔板类型精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。
浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。
本设计采用浮阀塔板。
2. 加料方式加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。
故本设计采用泵直接加料。
3. 进料状况进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。
对于冷液进料，当进料组成一定时，流量也一定，但受环境影响较大；而采用泡点进料，不仅较为方便，而且不受环境温度的影响，同时又能保证精馏段和提馏段塔径基本相等，制造方便。
故本设计采用泡点进料。
4. 塔顶冷凝方式苯和甲苯不反应，且容易冷凝，故塔顶采用全凝器，用水冷凝。
塔顶出来的气体温度不高，冷凝后的回流液和产品无需进一步冷却，选用全凝器符合要求。
5. 回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。
本设计所需塔板数较多，塔较高，为便于检修和清理，回流冷凝器不适宜塔顶安装，故采用强制回流。
6. 加热方式加热方式分为直接蒸气和间接蒸气加热。
直接蒸气加热在一定回流比条件下，塔底蒸气对回流液有稀释作用，从而会使理论塔板数增加，设备费用上升。
故本设计采用间接蒸气加热方式。
7. 操作压力苯和甲苯在常压下相对挥发度相差比较大，因此在常压下也能比较容易分离，故本设计采用常压精馏。
精馏塔的设计（毕业设计）
精馏塔的设计（毕业设计）精馏塔尺⼨设计计算初馏塔的主要任务是分离⼄酸和⽔、醋酸⼄烯，釜液回收的⼄酸作为⽓体分离塔吸收液及物料，塔顶醋酸⼄烯和⽔经冷却后进⾏相分离。
塔顶温度为102℃，塔釜温度为117℃，操作压⼒4kPa。
由于浮阀塔塔板需按⼀定的中⼼距开阀孔，阀孔上覆以可以升降的阀⽚，其结构⽐泡罩塔简单，⽽且⽣产能⼒⼤，效率⾼，弹性⼤。
所以该初馏塔设计为浮阀塔，浮阀选⽤F1型重阀。
在⼯艺过程中，对初馏塔的处理量要求较⼤，塔内液体流量⼤，所以塔板的液流形式选择双流型，以便减少液⾯落差，改善⽓液分布状况。
4.2.1 操作理论板数和操作回流⽐初馏塔精馏过程计算采⽤简捷计算法。
（1）最少理论板数N m系统最少理论板数，即所涉及蒸馏系统（包括塔顶全凝器和塔釜再沸器）在全回流下所需要的全部理论板数，⼀般按Fenske ⽅程[20]求取。
式中x D,l，x D,h——轻、重关键组分在塔顶馏出物（液相或⽓相）中的摩尔分数；x W,l，x W,h——轻、重关键组分在塔釜液相中的摩尔分数；αav——轻、重关键组分在塔内的平均相对挥发度；N m——系统最少平衡级（理论板）数。
塔顶和塔釜的相对挥发度分别为αD=1.78，αW=1.84，则精馏段的平均相对挥发度：由式（4－9）得最少理论板数：初馏塔塔顶有全凝器与塔釜有再沸器，塔的最少理论板数N m应较⼩，则最少理论板数：。
（2）最⼩回流⽐最⼩回流⽐，即在给定条件下以⽆穷多的塔板满⾜分离要求时，所需回流⽐R m，可⽤Underwood法计算。
此法需先求出⼀个Underwood参数θ。
求出θ代⼊式（4－11）即得最⼩回流⽐。
式中——进料（包括⽓、液两相）中i组分的摩尔分数；c——组分个数；αi——i组分的相对挥发度；θ——Underwood参数；——塔顶馏出物中i组分的摩尔分数。
进料状态为泡点液体进料，即q=1。
取塔顶与塔釜温度的加权平均值为进料板温度（即计算温度），则在进料板温度109.04℃下，取组分B（H2O）为基准组分，则各组分的相对挥发度分别为αAB=2.1，αBB=1，αCB=0.93，所以利⽤试差法解得θ=0.9658，并代⼊式（4－11）得（3）操作回流⽐R和操作理论板数N0操作回流⽐与操作理论板数的选⽤取决于操作费⽤与基建投资的权衡。
精馏塔的设计及选型
精馏塔的设计及选型目录精馏塔的设计及选型 (1)目录 (1)1设计概述 (1)1.1工艺条件 (1)1.2设计方案的确定 (1)2塔体设计计算 (2)2.1有关物性数据 (2)2.2物料衡算 (4)2.3塔板数的确定 (5)2.4精馏塔的工艺条件及相关物性数据 (9)2.5塔体工艺尺寸的设计计算 (12)2.6塔板工艺尺寸的设计计算 (15)2.7塔板流体力学验算 (20)2.8负荷性能图 (23)2.9精馏塔接管尺寸计算 (28)3精馏塔辅助设备的设计和选型 (32)3.1原料预热器的设计 (33)3.2回流冷凝器的设计和选型 (35)3.3釜塔再沸器的设计和选型 (39)3.4泵的选择 (41)3.5筒体与封头 (42)1设计概述1.1工艺条件（1）生产能力：2836.1kg/d（料液）（2）工作日：250天，每天4小时连续运行（3）原料组成：35.12%丙酮,64.52%水,杂质0.35%，由于杂质含量较小且不会和丙酮一起蒸馏出去，所以可以忽略。
所以此母液可以视为仅含丙酮和水两种成分，其质量组成为：35.12%丙酮，水64.88%（下同）（4）产品组成：馏出液99%丙酮溶液，回收率为90%，由此可知塔釜残液中丙酮含量不得高于5.16%即每天生产99%的丙酮905.54kg。
（5）进料温度：泡点（6）加热方式：间接蒸汽加热（7）塔顶压力：常压（8）进料热状态：泡点（9）回流比：自选（10）加热蒸气压力：0.5MPa（表压）（11）单板压降≤0.7kPa1.2设计方案的确定（1）、精馏方式及流程：在本设计中所涉及的浓度范围内，丙酮和水的挥发度相差比较大，容易分离，且丙酮和水在操作条件下均为非热敏性物质，因此选用常压精馏，并采取连续精馏方式。
母液经过换热器由塔底采出液预热到泡点，在连续进入精馏塔内，塔顶蒸汽经过塔顶冷凝器冷凝后，大部分连续采出，采出部分经冷却器后进入储罐内备用，少部分进行回流；塔底液一部分经过塔釜再沸器气化后回到塔底，一部分连续采出，采出部分可用于给原料液预热。
苯-甲苯混合液常压连续精馏塔设计
苯一甲苯混合液常压连续精馏塔设计序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和《物理化学》，《化工制图》等所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。
通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石化等工业中得到广泛应用。
精馏过程是利用两组份挥发度的差异实现连续的高纯度分离。
本设计的题目是苯一甲苯混合液常压连续精馏塔设计，即设计一个精馏塔用来在常压下分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作。
精馏塔设计任务书一、设计题目苯一甲苯混合液常压连续精馏塔设计二、设计任务(1)原料液中苯含量：质量分数为41%，甲苯含量为59%。
(2)塔顶馏出液中轻组分含量不低于96%，釜液中重组分含量不低于96%。
(3)生产能力：80t/d原料量，年开工310天，每天工作20小时。
(4)精馏方式：筛板塔常压精馏。
三、操作条件(1)精馏塔顶压强：4.0kpa(2)进料热状态：泡点进料(3)回流比：自选(4)单板压降：>0.7kpa四、设计内容(1)实际塔板数的确定，加料板位置的确定，塔高的计算，塔径的计算 (4)根据物料衡算和能量衡算，选择管路流动路线，管路尺寸，材料，管路中所需泵的型号。
一、工艺计算1.1设计方案的选定及基础数据的搜集该二元物系属易挥发物系，最小回流比小，故操作回流比取最小回流比的2倍。
表3常温下苯一甲苯气液平衡数据91.40 50.0 71.3 90.11 55.0 75.5 80.80 60.0 79.1 87.63 65.0 82.5 86.52 70.0 85.7 85.44 75.0 88.5 84.40 80.0 91.2 83.33 85.0 93.6 82.25 90.0 95.9 81.11 95.0 98.0 80.66 97.0 98.8 80.21 99.0 99.61 80.01100.0100.0=0.4500.966 0.047 X w1.2精馏塔的物料衡算a. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量仏=78.11枚/Awo / 甲苯的摩尔质量仏=92.13^/Awo /0.41/78.11 0.41/78.11 + 0.59/92.130.96/78.110.96/78.11 +0.04/92.130.04/78.110.04/78.11 + 0.96/92.13b. 原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量M F = 0.450x 78.11 + (1 -0.450) x 92.13 = 85.82 M D = 0.966x 78.11 + (1 -0.966)x 92.13 = 78.59 M W = 0.047x 78.11 + (1 - 0.047)x 92.13 = 91.47 c. 物料衡算 原料处理量F =80000= 46.61( kmol / h )85.82 x 20总物料衡算D +妒= 46.61 苯物料衡算 0.450F = 0.966D + 0.047妒 联立方程1和2得 D = 20.44 W = 26.17 式中F ------原料液流量D ------ 塔顶液流量 W ------塔底液流量1.3塔板数的确定采用逐板计算法求取理论塔板数％a .求最小回流比和操作回流比 利用恩特伍德方程q =1取^. =2.47则对二元物系a jy =1 解恩特伍德方程得 6= 1.487Rnn = 136取操作回流比R = 2x 1.36 = 2.72 b .求精馏塔的液、气相负荷 L = RD =2.72x 20.44 = 55.60V = (R +1) D = (2.72 +1) x 20.44 = 76.04h - -R +1 m务.Fi、i =\ a i 「6=1 - q 式中a ——相对挥发度V = (R + \)D - (1 - q)F = (2.72 +1) x 20.44 = 76.04 L = RD + qF = 2.72 x 20.44 +1 x 46.61 = 102.21 c.求操作线方程精馏段操作线方程y n+1RR+1 X n +XD =R+10.731x n +0.260提馏段操作线方程y n+1V1 X n V 1.344x n - 0.016 d.逐板法求理论板数相平衡方程 2.47 xy变形得x: y1 +1.47x 2.47-1.47y取精馏段操作线方程和相平衡方程作逐板计算y t = x D = 0.966 ，Xj y：0.9662.47 -1.47y t 2.47-1.47 x 0.9660.920y2 = 0.731x1 + 0.260 = 0.933，x2 = y3 = 0.731x2 + 0.260 = 0.880 ，x3: y4 = 0.731x3 + 0.260 = 0.807 ，x4 y5 = 0.731x4 + 0.260 = 0.719 ，x5y6 = 0.731x5 + 0.260 = 0.632 ，x6因为，x6 = 0.411 < XF = 0.450故精馏段理论塔板数为5y22.47 -1.47y20.848y32.47 -1.47y30.748y42.47 -1.47y40.629y52.47 -1.47y50.509y62.47 -1.47y60.411y 7 = 1.344x 6 -0.016 = 0.536X7y 72.47 -1.47y 70.319y 8 = 1.344x 7 - 0.016 = 0.413 , x 8y 82.47 -1.47y 80.221y 9 = 1.344x 9 - 0.016 = 0.282 , x 9y 92.47 -1.47y 90.137y 10 = 1.344x 9 - 0.016 = 0.168 , x 1Cy ：02.47-1.47y K0.076y ll = 1.344x 10 -0.016 = 0.086 , x ny：12.47 -1.47y … 0.037，得到 t F =93.4°C ，得到 t D = 80.88 °C 全塔平均温度用提馏段操作线方程和相平衡方程作逐板计算因为，x …= 0.037 <x w = 0.047提馏段所需理论踏板数为11 所需理论塔板数为11块。