(精馏设计)
(1)精馏塔全塔物料衡算 1确定塔顶、塔底物料量及组成 有全塔物料衡算式WD F Wx Dx Fx WD F ⎩⎨⎧+=+=联立得：D=81.08h kmol ，W=29.92h kmol 汇总列表如下：F/（h kmol D/h kmol W/h kmol F xD xW x111 81.0829.920.712 0.96 0.042.确定塔板数查表得，常压下甲醇的沸点b T =64.6℃，乙醇的沸点b T =78.3℃，在65～78℃之间甲醇和乙醇的平衡数据如下图示：温度T(℃)甲醇液相摩尔分数x 甲醇气相摩尔分数y65 0.9202 0.9532 66 0.8362 0.8998 67 0.7575 0.8455 68 0.6837 0.7906 69 0.6142 0.7349 70 0.5488 0.6787 71 0.4638 0.5991 72 0.3846 0.5180 73 0.3108 0.4357 74 0.2417 0.3521 75 0.1781 0.2639 76 0.1161 0.1819 77 0.0589 0.0955 780.00490.0082不同温度下甲醇的气、液相组成：（图）t-x-y （图）进料状态方程：11---=q x x q qy F 在x -y 图上画出q 线，764.0=q x ，851.0=q y2529.1764.0851.0851.096.0min =--=--=qq q D x y y x R取5.225.122min =⨯==R R 精馏段操作线方程：2743.07143.011+=+++=x R xx R R y D 提溜段操作线方程：0048.01195.1-=-+--++=x x WqF L Wx W qF L qF L y W利用t -x -y 图查得： 塔顶温度：65=D t ℃ 塔底温度：3.77=W t ℃ 进料温度：6.67=F t ℃ 7123.778.642=+=+=底顶平t t t ℃ 在71℃下查《化工数据手册》并利用内差法求取：s mPa cp LA ⋅==303.00303.0μ，s mPa cp LB ⋅==519.0519.0μ 。
查y x t --图，71=t ℃时：51.0,375.0==A A y x)375.01(519.0375.0303.0)1(-⨯+⨯=-+=A LB A LA L x x μμμ s mPa cp ∙==438.0438.0根据公式：BA p p =α求顶α，底α在65℃时： 1.7646446.115787.215===顶顶顶B A p p α 在3.77℃时： 1.686738.53361245.332===底底底B A p p α1.71251.6861.7646=⨯=⨯=底顶ααα全塔效率：)0.5(529.0)438.073.1(49.0)(49.0245.0245.0==⨯⨯==--T L T E E 取αμ 在y x -组成图上绘制的理论塔板数18=T N 块（不包括再沸器），则实际塔板数为: 365.018===T T p E N N 块（不包括再沸器） （图）两个一、塔径计算 1.1、精馏段塔径计算 1.1.1、气相和液相流量计算计算得：C t ︒=+=3.66267.665平 在3.66℃下查表的 809.0=A x 191.0=b x886.0=A y114.0=b y气相千摩尔质量为：kmol kg y M y M M B A g /596.33114.046886.03221=⨯+⨯=+= 液相千摩尔质量：kmol kg M L /674.34191.046809.032=⨯+⨯=气相密度为：3v /0672.1)6.36327(8.314 3.5963325.101m kg RTpM g =+⨯⨯==ρ202.75.281.08=⨯==RD L283.7881.081)(2.51R =⨯+=+=D V ）（气相体积流量：s m VM V gs /2.19473600.20671 3.596383.78236003v =⨯⨯=⨯=ρ液相甲醇的质量分数：7466.0191.046809.032809.032=⨯+⨯⨯=+=B B A A A A Aw x M x M x M x液相中乙醇的质量分数： 0.25340.7466-11==-=Aw Bw x x 液相密度的计算：在66.3℃下查数据并利用内差法求取：3/1.761m kg A =ρ 3/5.758m kg B =ρ315.17585.02534.07611.07466.01=+=+=BBwAAwLx x ρρρ 则： 3/6.758m kg L =ρ 液相体积流量为：s m LM L L L s /10567.25.7603600674.347.202360033-⨯=⨯⨯=⨯=ρ1.1.2、塔径计算 取m H T 0.5=m h l 08.0=0294.02067.15.7601947.210567.23v =⨯=-ρρL ssV L 查表得0.09220=C在C ︒66.3时甲醇的表面张力为：m N /1016.6055-3⨯=σ 乙醇的表面张力为：m N /1019.6326-3⨯=σ 则混合物的表面张力为：m N /101836.17191.01019.63260.8091016.60553--3-3⨯=⨯⨯+⨯⨯=σ0892.0201836.17092.0202.02.020=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=σC C泛点气速：s m C u L f /2375.20672.10672.1-60.578920.0vv ==-=ρρρ取s m u u /3425.12375.26.0.60=⨯== m u V D s 443.13425.114.31947.2440=⨯⨯==π根据标准塔径圆整为： 1.6m =D 则板间距取0.5m 是可用的塔截面积：2222.009641.63.144m D A T =⨯==π 空塔气速：s m A V u T s /0921.10096.21947.2=== 0u u <1.2、提馏段塔径计算 1.2.1、气相及液相流量计算C t ︒=72.45平在72.45℃下查得 .3460=A x.6540=B x.480=A y .520=b y气相千摩尔质量为：kmol kg M g /39.28.52046.48032=⨯+⨯= 液相千摩尔质量：kmol kg M L /41.16.654046.346032=⨯+⨯=气相密度为：3v /1.3858)72.45327(8.31439.283.101m kg RTpM g =+⨯⨯==ρ气相体积流量：s m VM V gs /.234323600.3858139.28283.7836003v =⨯⨯=⨯=ρ液相甲醇的质量分数：.26900.654046.346032.0.346032=⨯+⨯⨯=+=B B A A A A Aw x M x M x M x液相中乙醇的质量分数：0.73100.2690-11==-=Aw Bw x x在72.45℃下查数据并利用内差法求取：3/5.746m kg A =ρ 3/3.751m kg B =ρ液相密度的计算：.33331.75130.73100.74650.269001=+=+=BBwAAwLx x ρρρ 则：3/750m kg L =ρ4.2801117.07.202=⨯+=+='qF L L液相体积流量为：s m M L L L L s /.004270507360041.16280.436003=⨯⨯=⨯'=ρ1.2.2、塔径计算 取m H T0.45=m h L 07.0=则：m h H L T 38.007.045.0=-=-44460.0.38581750.2343270042.0v==ρρL ss V L查图得0.083120=CC ︒72.45时：甲醇的表面张力为：m N /1015.9007-3⨯=σ乙醇的表面张力为：m N /1019.0275-3⨯=σ则混合物的表面张力为：m N /1095.17654.01019.030.3461015.903--3-3⨯=⨯⨯+⨯⨯=σ0812.02095.170831.0202.02.020=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=σC C泛点气速：s m C u L f /1.89.38581.38581-5078120.0vv =⨯=-=ρρρ取s m u u /1.3231.89.700.70=⨯==m u V D g.46671.323114.3.23432440=⨯⨯==π根据标准塔径圆整为： 1.6m =D 则板间距取0.5m 是可用的塔截面积：2222.0141.63.144m D A T =⨯==π 空塔气速：s m A V u T s /1116.101.2202343=== 0u u <二、溢流装置 2.1精馏段溢流装置 2.1.1、堰长选单溢流弓形降液管，不设进口堰 取堰长w l =0.66D=0.6×1.6=1.056m 2.1.2、溢流堰上液流高度ow how h =2.841000×E(s wL l )2332.5671036008.751.056s w L l -⨯⨯==0.66wl d= 取E=1则：()0121.075.81100084.232=⨯⨯=ow h 2.1.3、出口堰高度w h0.080.01210.0679w L ow h h h =-=-= 2.1.4、降液管底隙高度o h 取降液管底隙处液体流速：s m u /07.00=' mm u l L h w s 0347.0056.107.010567.23=⨯⨯='=-取o h =40mm2.1.5、弓形降液管宽度d W 和面积f A 查《化工原理》:f TA A =0.0721f A =0.0721×2.01=0.14492mdW D=0.124 d W =0.124×1.6=0.199m液体在降液管内停留时间: τ=f T sA H L=30.14490.452.56710-⨯⨯ =25.4s τ>5s,故可用 2.2、提馏段溢流装置2.2.1、堰长选单溢流弓形降液管，不设进口堰 取堰长w l =0.65D=0.65×1.6=1.04m 2.2.2、溢流堰上液流高度ow h32100084.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=w s ow l L E h s w L l =34.271036001.04-⨯⨯=14.78w l d =1.041.6=0.65 取E=1 则：ow h =2.841000×14.7823=0.01712.2.3、出口堰高度w hw h =l h -ow h =0.07-0.0171=0.0529m 2.2.4、降液管底隙高度o h 取降液管底隙处液体流速：s m u /08.00=' o h ='0s w L l u =34.27101.040.08-⨯⨯=0.0513m取o h =40mm2.2.5、弓形降液管宽度d W 和面积f A 查《化工原理》:f TA A =0.0721f A =0.0721×2.01=0.14492mdW D=0.124 d W =0.124×1.6=0.199m液体在降液管内停留时间: τ=f T sA H L=30.14490.454.2710-⨯⨯ =15.3s τ>5s,故可用 三、塔板布置及浮阀数排列 3.1精馏段塔板布置及浮阀数排列 3.1.1、塔板布置及浮阀数计算 取阀孔动能因子0F =12，求孔速0u s m F u V/9240.102067.1120===ρ 每层塔板上浮阀数为： 1689240.10)039.0(14.31947.2442020=⨯⨯⨯=⨯=u d V N s π 取边缘区域宽度：m W C 05.0= 破沫区宽度：m W s 08.0=塔板上鼓泡面积：)sin 180(21222Rx R x R x A a -+-⨯=πm W D R C 75.005.026.12=-=-=)(2s d W W Dx +-==)08.0199.0(26.1+- =0.521m212224258.1)75.0521.0sin 75.0180521.075.0521.0(2m A a =⨯⨯+-⨯⨯=-π3.1.2、浮阀排列浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一横排孔心距 t=75mm, 则排间距： mm N A t t a 2.1130996.0075.01684258.1'==⨯==考虑到塔的直径较大，必须采用分块式塔板，而各分块的支承与 衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用113.2mm,而应小于此值，mm t 80'=按t=75mm,mm t 80'=以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数N=184个。
化工原理乙醇精馏塔设计
目录乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 (2)前言 (4)精馏塔优化设计计算 (5)一精馏流程的确定 (5)二塔的物料衡算 (5)三塔板数的确定 (7)四、塔的工艺条件及物性数据计算 (10)五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (13)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (14)七、塔版流体力学验算 (17)浮阀塔板工艺设计计算结果 (22)心得体会 (23)参考文献 (24)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：17500 （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：101.3kpa（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（南华大学化学化工学院，湖南衡阳 421001）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体设备设计。
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.前言精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏塔设计
精馏塔设计目录§ 1 设计任务书 (1)§ 1.1 设计条件 (1)§ 2 概述 (1)§ 2.1 塔型选择 (1)§ 2.2 精馏塔操作条件的选择 (3)§ 2.3 再沸器选择 (4)§ 2.4 工艺流程 (4)§ 2.5 处理能力及产品质量 (4)§ 3 工艺设计 (5)§ 3.1 系统物料衡算热量衡算 (5)§ 3.2 单元设备计算 (9)§ 4 管路设计及泵的选择 (28)§ 4.1 进料管线管径 (28)§ 4.2 原料泵P－101的选择 (31)§ 5 辅助设备的设计和选型 (32)§ 5.1 贮罐 (32)§ 5.2 换热设备....................................................................................... 34 § 6 控制方案 (34)附录1~ (35)参考文献 (37)后记 (38)§1 设计任务书§1.1 设计条件工艺条件：饱和液体进料，进料量丙烯含量x f =65%（摩尔百分数） 塔顶丙烯含量D x =98%，釜液丙烯含量w x ≤2%，总板效率为0.6。
操作条件：建议塔顶压力1.62MPa （表压）安装地点：大连§2 概述蒸馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。
其中，简单蒸馏与平衡蒸馏只能将混合物进行初步的分离。
为了获得较高纯度的产品，应使得混合物的气、液两相经过多次混合接触和分离，使之得到更高程度的分离，这一目标可采用精馏的方法予以实现。
精馏过程在能量剂驱动下，使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分由液相向气相转移，难挥发组分由`气相向液相转移，实现原料中各组分的分离。
甲醇精馏工艺设计
~30kt/a甲醇精馏工艺设计The Design Of 30kt/a Methanol Distillation Process{目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第1章概述 (2)第2章甲醇工艺流程 (4)精馏反应设计方案的选择 (4)精馏原理以及塔设备的选择 (5)精馏原理 (5)《进行精馏反应的塔设备的选择 (7)塔板的类型与选择 (9)工艺流程简介 (11)第3章精馏塔设备的主要计算 (13)设计任务和基本的物性数据 (13),设计方案的确定及流程说明 (13)精馏塔的物料衡算 (13)塔板数的确定 (14)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (18)操作压力的计算 (18)<操作温度计算 (18)平均摩尔质量计算 (18)平均密度计算 (19)液体平均表面张力的计算 (19)液体平均粘度 (20).精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (20)塔径的计算 (20)精馏塔有效高度的计算 (21)塔板主要工艺尺寸的计算 (21)溢流装置计算 (21)"塔板布置 (23)塔板的流体力学验算 (24)塔板压降 (24)液面落差 (25)液沫夹带 (25)—漏液 (25)液泛 (25)塔板负荷性能图 (26)漏液线 (26)液沫夹带线 (27)&液相负荷下限线 (27)液相负荷上限线 (28)液泛线 (28)筛板塔设计计算结果 (30)精馏塔接管尺寸计算 (31)）塔顶蒸气出口管的直径 (31)回流管的直径 (31)进料管的直径 (32)塔底出料管的直径 (32)结论 (33)!致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)30kt/a甲醇精馏工艺设计摘要：甲醇作为极其重要的有机化工原料，是碳一会化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要的地位。
在化工生产中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺等。
在世界范围内的所有化工产品中，其产量仅次于乙烯、丙烯、苯，居第四位。
年产8万吨丙烯的生产工艺设计 (精馏工段)设计
年产8万吨丙烯的生产工艺设计（精馏工段）设计长江大学工程技术学院毕业设计(论文)年产8万吨丙烯的生产工艺设计题目名称（精馏工段）题目类型毕业设计系部化学工程系专业班级化工60学生姓名指导教师辅导教师时间2011.11.20至2012.06.20目录毕业论文(设计)任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)1 前言 (1)2 选题背景 (2)2.1 课题的来源、目的和意义 (2)2.2 国内外现状、发展趋势及存在的主要问题 (2)2.3 研究的指导思想与技术路线 (5)3 方案论证 (7)3.1 低压热泵工艺流程 (7)3.2 高压丙烯精馏流程 (7)4 过程论述 (9)4.1 基本原理 (9)4.2 丙烯的性质 (9)4.3 工艺流程 (11)4.4 精馏工段工艺计算 (11)5 结果分析 (44)6 结论或总结 (45)参考文献 (45)致谢 (47)长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书系化学工程系专业化学工程与工艺班级学生姓名指导教师/职称/1.毕业论文(设计)题目：年产8万吨丙烯的生产工艺设计（精馏工段）2.毕业论文(设计)起止时间：20 年11月20日～20 年6月20 日3.毕业论文(设计)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）主要书目：1. 石油化学工业丛书·烯烃工学；2. 石油炼制工程；3. 有机化工工艺学等。
主要期刊：1. 石油炼制技术；2. 石油炼制工程等。
原始数据：原材料、中间产品、成品物性数据及企业生产的相关数据。
4．毕业论文(设计)应完成的主要内容（1）了解石油催化裂化进展和技术装备的最新动态（2）掌握气体分馏技术的共同特点和流程（3）设计出合理的精馏工艺流程（4）作出全面的物料平衡和热量平衡（5）完成丙烯精馏塔和再沸器的工艺结构计算（6）绘制四张工程图纸（带控制点的工艺流程图、设备平面布置图、精馏塔和再沸器工艺结构装配图）（7）对本设计的评述和体会（8）外文翻译一篇5．毕业论文(设计)的目标及具体要求（1）11.20~3.26 收集资料，完成开题报告并提交指导老师审阅。
年产20万吨甲醇精馏工艺设计
年产20万吨煤制甲醇精馏工艺设计摘要我国的甲醇工业经过十几年的发展，生产能力得到了很大提高。
1991年，我国的生产能力仅为70万吨，截止2004年底，我国甲醇产能已达740万吨，117家生产企业共生产甲醇440.65万吨，2005年甲醇产量达到500万吨，比2004年增长22.2%，进口量99.1万吨，因此下降3.1%。
于上世纪末相比，现在新建甲醇规模超过百万吨的已不再少数。
在2004——2008年新建的14套甲醇装置中平均规模为134万t/a，其中卡塔尔二期工程项目高达230万t/a。
最小规模的是智利甲醇项目，产能也达84万t/a，一些上世纪末还称得上经济规模的60万t/a装置因失去竞争力而纷纷关闭。
大型甲醇生产装置必须具备与其规模相适应的甲醇反应器和反应技术。
传统甲醇合成反应器有ICI的冷激型反应器，Lungi的管壳式反应器，Topsdpe的径向流动反应器等，近期出现的新合成甲醇反应器有日本东洋工程的MRF--Z反应器等，而反应技术方面则出现了Lurgi推出的水冷一气冷相结合的新流程。
通常的甲醇合成工艺中，未反应气体需循环返回反应器，而KPT则提出将未反应气体送往膜分离器，并将气体分为富含氢气的气体，前者作燃料用，后者返回反应器。
传统甲醇合成采用气相工艺，不足之处是原料单程转化率低，合成气净化成本高，能耗高。
相比之下，液相合成由于使用了比热容高，导热系数大的长链烷烃化合物作反应介质，可使甲醇合成在等温条件下进行。
关键词：甲醇，合成，精馏目录1 甲醇合成的基本概念 (3)1.1 常用的方法 (3)1.2 甲醇的合成路线 (4)1.3 合成甲醇的目的和意义 (7)1.4 本设计的主要方法及原理 (8)2 生产工艺及主要设备计算 (9)2.1 甲醇生产的物料平衡计算 (9)2.1.1 合成塔物料平衡计算 (10)2.2 甲醇生产的能量平衡计算 (20)2.2.1 合成塔能量计算 (20)2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (24)2.3 主要设备计算及选型 (26)2.3.1 常压精馏塔计算 (26)2.3.2 初估塔径 (28)2.3.3 理论板数的计算 (30)2.3.4 塔内件设计 (33)2.3.5 塔板流体力学验算 (36)2.3.6 塔板负荷性能 (39)2.3.7 常压塔主要尺寸确定 (41)2.3.8 辅助设备 (43)参考文献 (45)致谢 (46)第1章甲醇合成的基本概念1.1 甲醇的合成方法1.1.1 常用的合成方法当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺，并且以低压法为主，这两种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。
精馏塔设计指导书
简单填料精馏塔设计设计条件与任务：已知F 、xF 、xD 、xw 或F 、xF 、xD 和η，塔顶设全凝器，泡点回流，塔底间接蒸汽加热。
1 全塔物料衡算求产品流量与组成F D W =+ (1)F D W Fx Dx Wx =+ (2)① 若规定F 、x F 、x D 、x w 则直接联立求解方程(1)与(2) ② 若规定F 、x F 、x D 和η DFDx Fx η=(3) 先由式(3)求出x D ，再联立求解方程(1)与(2)。
2 计算最小回流比设夹紧点在精馏段，其坐标为(xe,ye)则 min D ee ex y R y x -=-设夹紧点在提馏段，其坐标为(xe,ye)min min (1)(1)e W e Wy x R D qF LV R D q F x x -+==+--- 基础数据：气液相平衡数据3 确定操作回流比 min (1.1~2.0)R R =4 计算精馏段、提馏段理论板数① 理想溶液 图解法或求出相对挥发度用逐板计算法求取。
② 非理想溶液 相平衡数据为离散数据,用图解法或数值积分法求取 精馏段 11 RDfN x R x n ndxN dN x x +==-⎰⎰因 111D n n x Ry x R R +=+++所以 ()/Dfx R x n n D n dxN y x x y R=---⎰(4)提馏段 11 SfWN x S x n ndxN dN x x +==-⎰⎰因 11W n n x R y x R R +'+=-''蒸汽回流比(1)(1)(1)(1)V R D q F D F R R q W W W W+--'===+-- 所以 ()/(1)fwx S x n n n w dxN y x y x R ='---+⎰(5)式(4)、(5)中塔板由下往上计数。
5 冷凝器和再沸器热负荷冷凝器的热负荷 ()C DV DL Q V I I =-再沸器的热负荷B C D W F Q Q DI WI FI =++-待求量：进料温度t F 、塔顶上升蒸汽温度t DV (与x D 对应的露点温度)、回流温度t DL (与x D 对应的泡点温度)、再沸器温度tw (与x W 对应的泡点温度)。
精馏塔(板式)设计
PA α= ∗ PB
（三）塔板数的确定 1、作出x-y相图 、作出 相图 2、最小回流比及操作回流比 、 3、理论板数及加料位置 、 ①求精馏塔的汽、液相负荷 求精馏塔的汽、
∗
R = 1.5 Rmin
L′ = L + qF = RD + qF
V ′ = V + (q − 1) F = ( R + 1) D + (q − 1) F
化工原理课程设计
（6）冷凝器的选择 ） 塔顶产品（全凝器）和塔釜产品（冷却器） 塔顶产品（全凝器）和塔釜产品（冷却器） （7）加料方式的选择 ） 高位槽或泵 （8）工艺流程 ） 3、正戊烷和正己烷的性质、用途等 、正戊烷和正己烷的性质、
化工原理课程设计
二．工艺计算
主要内容是( 主要内容是(1)物料衡算 (2)确定回流比 (3)确定理论板数和实 际板数 (4)塔的气液负荷计算 (5)热量衡算 塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示， 塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示，但在理论板 计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时 在塔板设计时， 计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时，气液流量又须用体积 流量m /s表示 因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。 表示。 流量 m3/s 表示 。 因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位 。 （一）全塔物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 、原料液及塔顶、
化工原理课程设计
②求精馏段、提馏段的操作线方程 求精馏段、
R xD y= x+ R +1 R +1
③作图求出理论板数 ④逐板计算求理论板数
WxW L + qF y′ = x′ − L + qF − W L + qF − W
Aspen简捷法精馏塔设计计算解析
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块
SCFrac (简捷法多塔蒸馏)
对每个塔段必需规定产品压力和基于进料流率
的产品流率或分率，对所有产品，除馏出物外 必须规定蒸汽与产品的比值。
计算中由于进行蒸汽计算，所以水必须被定义
为一个组分。所以水都与塔顶产品一起离开。
该模型不能处理固体，游离水计算可在冷凝器
5 简捷法精馏塔设计计算
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5 塔Columns模块
塔设备是化工生产中应用最为广泛的操作设备 之一，通常在其中进行蒸馏（精馏）、吸收和 萃取单元操作。吸收和蒸馏实际都是气液相平 衡的单元操作，只是蒸馏过程的热量平衡相对 更为复杂。
对塔设备可分为三大类：简捷法计算的蒸馏塔 、严格法计算的蒸馏塔和液-液萃取塔三类。
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块
Distl（简捷法精馏核算）
Distl模型可以模拟一个带有一股进料和两种 产品的多级多组分的蒸馏塔，塔可带有分凝 器或全凝器。模型假定恒摩尔流和恒相对挥 发度。用Edimister法进行产品组成。
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块
中完成。
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块
SCFrac (简捷法多塔蒸馏)
SCFrac估算：
产品组成和流率
每一段的级数
每一段的热或冷负荷
该模型不能处理固体，游离水计算可在冷凝器 中完成。
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例5-1 简捷法精馏设计计算
• 利用精馏方法对附表中进料流 股进行分离，其压强为445830 Pa， 处于饱和液体状态。规定 该分离操作的轻、重关键组分 分别为N-Butane和I-Pentane， 塔顶产品中轻、重关键组分的 回收率（recovery）分别为0.99 08和0.0112，并规定操作采用 回流比为最小回流比的1.8倍。 体系热力学性质计算采用“SR K”模型方程。 试确定：该条件下的最小回流 比、理论板数、最小理论板数 及适宜的进料位置。 组分 Propane I-Butane N-Butane I-Pentane 流量 / kmol/s 0.0006 0.0013 0.0038 0.0025
丙酮-氯仿共沸精馏实验设计
银川能源学院化工分离工程实验说明书题目：氯仿—丙酮物系恒沸精馏实验学生姓名张峰学号 1210140114指导教师朱鋆珊院系石油化工学院专业班级化工（本）1203设计时间 2015.6.15-6.19化学工程教研室制一、实验目的1. 通过实验加深对共沸精馏过程的理解2. 熟悉精馏设备的构造,掌握精馏操作方法3. 能够对精馏过程做全塔物料衡算4. 学会使用气相色谱分析气、液两相组成二、实验原理精馏是利用不同组份在气-液两相间的分配，通过多次气液两相间的传质和传热来达到分离的目的。
对于不同的分离对象，精馏方法也会有所差异。
氯仿(沸点61.2℃)和丙酮(沸点56.4)在常压下形成负偏差共沸物，共沸点为64.5℃，共沸物组成含氯仿0.655.可选择二硫化碳作为共沸剂，二硫化碳仅与丙酮形成共沸物，共沸点39.3℃.共沸组成含二硫化碳0.761（摩尔分数）。
表1 丙酮-二硫化碳二元共沸物性质表2 氯仿-丙酮-二硫化碳的常压沸点1.共沸剂选择：二硫化碳氯仿-丙酮系统加入共沸剂二硫化碳以后可以形成三种共沸物。
现将它们在常压下的共沸温度、共沸组成列于表1。
为了便于比较，再将氯仿、丙酮、二硫化碳三种纯物质常压下的沸点列于表2。
表3 各组分进料量kmol/h xF xW化工1203 氯仿—丙酮80 0.3 0.992.分析图像三组分纯物质及共沸物沸点图，并在三角形相图中绘出三组分恒沸物溶解度曲线；图1氯仿-丙酮-二硫化碳的三角相图B注：如图1所示各点坐标为 F（4.5，3.8） M（2.5，2.3）S（0，0）塔顶：二硫化碳—丙酮塔釜：较纯的氯仿共沸点；39.3 ℃3.恒沸剂的加入方式：一般可随原料一起加入精馏塔中,若夹带剂的挥发度比较低,则应在加料板的上部加入, 若夹带剂的挥发度比较高, 则应在加料板的下部加入。
目的是保证全塔各板上均有足够恒沸剂剂浓度。
4.恒沸剂用量的确定：恒沸精馏既可用于连续操作,又可用于间歇操作:1.在指定的压力下，做氯仿-丙酮-二硫化碳的三角相图；如图12.根据相关文献在图上确定共沸物组成点（自由度为1，所以务必确定是该压力下的共沸点组成）,所有可能的二元共沸物。
精馏化工实验设计方案
精馏化工实验设计方案精馏化工实验设计方案一、实验目的1. 掌握精馏操作的基本原理和方法；2. 学习室温下常见物质的精馏分离技术；3. 了解精馏分离的应用领域。
二、实验器材和试剂准备1. 实验器材：醇灯、试管架、恒温槽、温度计等；2. 试剂：乙醇、水等。
三、实验步骤1. 将乙醇与水以一定比例混合，在试管中装入适量的混合液体；2. 设置恒温槽的温度为80℃，将装有混合液体的试管放入恒温槽中；3. 将醇灯点燃，加热试管底部，使混合液体沸腾；4. 在试管上方设置冷凝管，并用冷水冷却冷凝管；5. 当混合液体沸腾产生气体时，通过冷凝管冷凝成液体；6. 收集冷凝液体，观察并记录温度变化。
四、实验结果和数据处理通过实验观察和记录，得到以下数据：实验开始时，混合液体开始沸腾的温度为80℃；随着时间推移，冷凝液体的温度逐渐降低，最后稳定在60℃。
五、实验讨论和结论通过实验观察和数据处理，可以得到以下结论：1. 在该实验中，乙醇与水通过精馏分离的方式可以得到分离的乙醇和水；2. 乙醇和水的沸点不同，通过精馏的方法可以实现对两者的分离；3. 实验中得到的冷凝液体的温度逐渐降低，说明该液体中的醇成分逐渐升高。
六、实验改进和展望在改进实验中，可以尝试其他温度下的精馏分离实验，探究不同温度对分离效果的影响。
此外，可以尝试使用其他物质的混合液体进行精馏分离实验，拓宽实验内容和应用范围。
七、安全注意事项1. 实验中使用的醇灯需要小心操作，避免火灾和烫伤等事故发生；2. 实验时要注意乙醇和水的挥发性，避免吸入有害气体；3. 实验结束后，电源要及时切断，实验器材要归位整理，杜绝火灾等安全隐患。
以上是精馏化工实验的设计方案，通过简单的实验可实现对乙醇和水的分离，并可以通过温度变化观察和分析实验结果。
实验过程需要注意安全事项，确保实验过程安全顺利地进行。