甲醇-水精馏化工原理课程设计
化工原理课程设计,甲醇和水的分离精馏塔的设计
郑州轻工业学院——化工原理课程设计说明书课题：甲醇和水的分离学院：材料与化学工程学院班级：姓名：学号：指导老师：目录第一章流程确定和说明 (2)1.1.加料方式 (2)1.2.进料状况 (2)1.3.塔型的选择 (2)1.4.塔顶的冷凝方式 (2)1.5.回流方式 (3)1.6.加热方式 (3)第二章板式精馏塔的工艺计算 (3)2.1物料衡算 (3)2.3 塔板数的确定及实际塔板数的求取 (5)2.3.1理论板数的计算 (5)2.3.2求塔的气液相负荷 (5)2.3.3温度组成图与液体平均粘度的计算 (6)2.3.4 实际板数 (7)2.3.5试差法求塔顶、塔底、进料板温度 (7)第三章精馏塔的工艺条件及物性参数的计算 (9)3.1 平均分子量的确定 (9)3.2平均密度的确定 (10)3.3. 液体平均比表面积张力的计算 (11)第四章精馏塔的工艺尺寸计算 (12)4.1气液相体积流率 (12)4.1.1 精馏段气液相体积流率： (12)4.1.2提馏段的气液相体积流率： (13)第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (14)5.1 溢流装置的计算 (14)5.1.1 堰长 (14)5.1.2溢流堰高度： (15)5.1.3弓形降液管宽度 (15)5.1.4 降液管底隙高度 (16)5.1.5 塔板位置及浮阀数目与排列 (16)第六章板式塔得结构与附属设备 (24)6.1附件的计算 (24)6.1.1接管 (24)6.1.2 冷凝器 (27)6.1.3再沸器 (28)第七章参考书录 (28)第八章设计心得体会 (29)第一章流程确定和说明1.1.加料方式加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用高位槽加料，通过控制液位高度，可以得到稳定的流速和流量，通过重力加料，可以节省一笔动力费用，但由于多了高位槽，建设费用相应增加；采用泵加料，受泵的影响，流量不太稳定，流速不太稳定，流速不太稳定，从而影响了传质效率，但结构简单，安装方便。
甲醇水精馏塔化工原理课程设计
甲醇水精馏塔化工原理课程设计本文将介绍一门关于“甲醇水精馏塔化工原理课程设计”的学习内容，该课程设计将涉及到许多重要的化工原理和技术应用方面。
本文将主要从以下几个方面进行介绍：一、课程设计背景甲醇和水是常见的有机溶剂和溶媒，广泛应用于化学工业、食品工业、医药工业等诸多领域。
但甲醇和水的相互溶解度较低，难以用简单的混合物方法来进行分离。
因此，需要采用精馏技术对甲醇水混合物进行分离与提纯，而甲醇水精馏塔就是典型的精馏设备。
本课程设计就是为了让学生深入了解甲醇水精馏塔的化工原理和工艺操作，并掌握甲醇水分离的关键技术。
二、课程设计内容本课程设计的主要内容包括理论学习和实验操作两部分。
具体来说，理论学习将介绍甲醇水混合物的化学性质、相图、相平衡、相接触、塔、节流和板面效应等理论基础知识，并通过相应的实验操作来加深学生的理解。
实验操作将包括设备组装、实验前检查、实验过程控制和实验后数据处理等环节，以培养学生的实验技能和实际操作能力。
三、课程设计任务本课程设计的主要任务是让学生了解甲醇水精馏塔的化工原理和工艺操作，在此基础上能够独立设计和操作精馏设备，实现甲醇和水混合物的高效分离和提纯。
具体而言，学生需要完成以下任务：1. 研究甲醇水混合物的相图，掌握不同温度下甲醇和水的相互溶解度和相变情况；2. 根据甲醇水混合物的相平衡数据，设计合适的塔板数和塔壳直径，以实现甲醇和水的有效分离；3. 设计甲醇水精馏塔的流程图和操作流程，确保操作步骤合理且安全；4. 根据实验数据，计算塔效和塔效影响因素，并分析其影响和解决方法；5. 总结课程设计过程中遇到的问题和方法，撰写相关实验报告和课程设计论文。
四、课程设计意义本课程设计不仅能够深入学习甲醇和水的化学性质和相互关系，也可以了解甲醇水精馏塔的精细操作技术和机理原理，从而加深对化工实践的理解和认识。
同时，学生还可以在实验操作中培养实际能力和团队配合能力，为今后从事化工实践和科研工作奠定坚实基础。
化工原理课程设计甲醇和水.doc
目录摘要 (3)Abstract (3)引言 (1)第1章设计条件与任务 (2)1.1设计条件 (2)1.2设计任务 (2)第2章设计方案的确定 (3)2.1操作压力 (3)2.2进料方式 (3)2.3加热方式 (3)2.4热能的利用 (3)第3章精馏塔的工艺设计 (5)3.1全塔物料衡算 (5)3.1.1原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 (5)3.1.2原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 (5)3.1.3物料衡算进料处理量 (5)3.1.4物料衡算 (5)3.2实际回流比 (6)3.2.1最小回流比及实际回流比确定 (6)3.2.2操作线方程 (7)3.2.3汽、液相热负荷计算 (7)3.3理论塔板数确定 (7)3.4实际塔板数确定 (7)3.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算 (8)3.5.1操作压力计算 (8)3.5.2操作温度计算 (8)3.5.3平均摩尔质量计算 (8)3.5.4平均密度计算 (9)3.5.5液体平均表面张力计算 (10)3.6精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (11)3.6.1塔径计算 (11)3.6.2精馏塔有效高度计算 (13)第4章塔板工艺尺寸的计算 (14)4.1精馏段塔板工艺尺寸的计算 (14)4.1.1溢流装置计算 (14)4.1.2塔板设计 (15)4.2提馏段塔板工艺尺寸设计 (15)4.2.1溢流装置计算 (15)4.2.2塔板设计 (16)4.3塔板的流体力学性能的验算 (16)4.3.1精馏段 (16)4.3.2提馏段 (18)4.4板塔的负荷性能图 (19)4.4.1精馏段 (19)4.4.2提馏段 (21)第5章板式塔的结构 (23)5.1塔体结构 (23)5.1.1塔顶空间 (23)5.1.2塔底空间 (23)5.1.3人孔 (23)5.1.4塔高 (23)5.2塔板结构 (24)第6章附属设备 (24)6.1冷凝器 (24)6.2原料预热器 (24)第7章接管尺寸的确定 (26)7.1蒸汽接管 (26)7.1.1塔顶蒸汽出料管 (26)7.1.2塔釜进气管 (26)7.2液流管 (26)7.2.1进料管 (26)7.2.2回流管 (26)7.2.3塔釜出料管 (26)第8章附属高度确定 (28)8.1筒体 (28)8.2封头 (28)8.3塔顶空间 (28)8.4塔底空间 (28)8.5人孔 (28)8.6支座 (28)8.7塔总体高度 (28)第9章设计结果汇总 (30)设计小结与体会 (32)参考文献 (33)摘要课程设计不同于平时的作业，在设计中需要我们自己做出决策，即自己确定方案、选择流程、查取资料、进行过程和设备计算，并要求自己的选择作出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。
甲醇-水精馏课程设计—化工原理课程设计
甲醇-水分离过程板式精馏塔的设计1.设计方案的确定本设计任务为分离甲醇和水混合物。
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。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝冷却后送至储罐。
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1.8倍。
塔釜采用间接蒸汽加热①。
2.精馏塔的物料衡算2.1.原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量M A=32.04kg/kmol水的摩尔质量M B=18.02 kg/kmolx F=0.46/32.040.324 0.46/32.040.54/18.02=+x D=0.95/32.040.914 0.95/32.040.05/18.02=+x W=0.03/32.040.0171 0.03/32.040.97/18.02=+2.2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量M F=0.324*32.04(10.324)*18.0222.56+-=kg/kmol M D=0.914*32.04(10.914)*18.0230.83-=kg/kmol M W=0.0171*32.04(10.0171)*18.0218.26+-=kg/kmol 2.3.物料衡算原料处理量F=30000*1000184.724*300*22.56=kmol/h总物料衡算184.7=D+W甲醇物料衡算184.7*0.324=0.914D+0.0171W 联立解得D=63.21 kmol/hW=121.49 kmol/h3.塔板数的确定3.1.理论塔板层数N T的求取3.1.1.由手册查的甲醇-水物系的气液平衡数据温度饱和蒸汽压（甲醇）kPa 饱和蒸汽压（水）kPa 64.5 101.3 25.00370 125.1458 31.15775 150.8157 38.54480 180.667 47.34385 215.19957.80890 254.946970.09595 300.48384.513100 352.4169101.3由上数据可绘出x-y图和t-x(y)图。
甲醇-水精馏化工原理课程设计
《化工原理课程设计》报告10000kg/h 甲醇~水精馏装置设计一、概述 (3)1.1 设计依据 (3)1.2 技术来源 (3)1.3 设计任务及要求 (3)二、计算过程 (4)1 设计方案及设计工艺的确定 (4)1.1 设计方案 (4)1.2.设计工艺的确定 (4)1.3、工艺流程简介 (4)2. 塔型选择 (5)3. 操作条件的确定 (5)3.1 操作压力 (5)3.2 进料状态 (5)3.3加热方式的确定 (6)3.4 热能利用 (6)4. 有关的工艺计算 (6)4.1精馏塔的物料衡算 (9)4.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9)4.1．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (10)4.1.3物料衡算 (10)4.2 塔板数的确定 (10)4.2.1 理论板层数NT的求取 (10)4.2.3 热量衡算 (12)4.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)4.3.1 操作压力的计算 (14)4.3.2 操作温度的计算 (14)4.3.3 平均摩尔质量的计算 (15)4.3.4 平均密度的计算 (15)4.3.5 液相平均表面张力的计算 (16)4.3.6 液体平均粘度的计算 (17)4.4 精馏塔的塔底工艺尺寸计算 (18)4.4.1塔径的计算 (18)4.4.2 精馏塔有效高度的计 (19)4.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (19)4.5.1溢流装置的计算 (19)4.5.2 塔板布置 (21)4.6 筛板的流体力学验算 (24)4.6.1 塔板压降 (24)4.6.2 液面落差 (25)4.6.3 液沫夹带 (26)4.6.4 漏液 (26)4.6.5 液泛 (27)4.7 塔板负荷性能图 (27)4.7.1、液漏线 (27)4.7.2、液沫夹带线 (28)4.7.3、液相负荷下限线 (29)4.7.4、液相负荷上限线 (29)4.7.5、液泛线 (29)5.热量衡算 (32)5.1塔顶换热器的热量衡算 (33)5.2塔底的热量计算 (33)5.3、热泵的选型 (36)5.4、塔底料液和热蒸气预热进料液 (36)5.5、水蒸汽加热进料液 (37)三、辅助设备的计算及选型 (38)（一）、管径的选择 (38)1、加料管的管径 (38)2、塔顶蒸汽管的管径 (38)3、回流管管径 (38)4、料液排出管径 (39)（二）、泵的选型 (39)1、原料液进入精馏塔时的泵的选型 (39)2、塔顶液体回流所用泵的型号 (39)(三)、储罐选择 (40)1、原料储槽 (40)2、塔底产品储槽 (40)3、塔顶产品储槽 (40)四、费用的计算 (41)（一）设备费用的计算 (41)1、换热器费用的计算 (41)2、精馏塔的费用计算 (42)泵的费用 (42)储槽费用 (42)输送管道费用 (43)分液槽费用 (44)（二）操作费用的计算 (44)1、热蒸汽的费用 (44)2、冷却水的费用 (44)3、泵所用的电费 (44)4、总费用 (44)参考文献 (45)主要符号说明 (46)对本设计的评述 (49)一、概述塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。
化工原理甲醇—水精馏塔设计
沈阳化工大学化工原理课程设计说明书专业: 制药工程班级：制药1102学号：设计时间：2014.5.20----2014.6.20成绩：化工原理课程设计任务书设计题目：分离甲醇-水混合液的填料精馏塔二原始数据及条件生产能力：年生产量甲醇1万吨（年开工300天）原料：甲醇含量为30%（质量百分数，下同）的常温液体分离要求：塔顶甲醇含量不低于95%，塔底甲醇含量不高于0.3%。
建厂地区：沈阳三设计要求（一）.一份精馏塔设计说明书，主要内容要求：（1）.前言（2）.流程确定和说明（3）.生产条件确定和说明（4）.精馏塔设计计算（5）.主要附属设备及附件选型计算（6）.设计结果列表（7）.设计结果的自我总结与评价（8）.注明参考和试用的设计资料（9）.结束语（二）．绘制一份带控制点工艺流程图。
（三）．制一份精馏塔设备条件图四．设计日期：2013年5月20日至6月20日前言精馏塔分为板式塔和填料塔两大类。
填料塔又分为散堆填料和规整填料两种。
板式塔虽然结构较简单，适应性强，宜于放大，在空分设备中被广泛采用。
但是，随着气液传热、传质技术的发展，对高效规整填料的研究，一些效率高、压降小、持液量小的规整填料的开发，在近十多年内，有逐步替代筛板塔的趋势。
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。
精馏塔的优点：归纳起来，规整填料塔与板式塔相比，有以下优点：1)压降非常小。
气相在填料中的液相膜表面进行对流传热、传质，不存在塔板上清液层及筛孔的阻力。
在正常情况下，规整填料的阻力只有相应筛板塔阻力的1/5～1/6；2)热、质交换充分，分离效率高，使产品的提取率提高；3)操作弹性大，不产生液泛或漏液，所以负荷调节范围大，适应性强。
化工原理课程设计——水与甲醇精馏
前言............................................... 错误！未定义书签。 第一节设计方案...................................................... 5 1.1 操作条件的确定 ................................................ 5 1.操作压力的确定 ................................................ 5 2.进料状态 ...................................................... 5 3．加热方式 ..................................................... 6 4.回流比 ........................................................ 6 1.2 确定设计方案的原则 ............................................ 6 第二节工艺流程图.................................................... 7 第三节板式精馏塔的工艺计算.......................................... 8 3.1 物料衡算 ...................................................... 8 3.3 理论塔板数的计算 .............................................. 9 3.4 实际板数的确定 ............................................... 11 第四节塔径塔板工艺尺寸的确定....................................... 13 4.1 各设计参数 .................................................. 13
化工原理课程设计--甲醇-水分离精馏塔的设计说明书
化工原理课程设计设计题目：甲醇水分离精馏塔设计班级：学号：甲醇-水分离过程精馏塔的设计(一)设计题目甲醇-水分离过程精馏塔的设计（二）操作条件在抗生素类药物生产过程中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶媒，另含有少量的药物固体微粒。
为使废甲醇溶媒重复利用，拟建立一套板式精馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏。
设计要求及条件如下：1．处理量：（23000+80×1）吨/年2. 料液组成（质量分数）：含甲醇45%、水55%3. 塔顶产品组成（质量分数）：含水量≤0.3%4. 塔底沸水中甲醇含量（质量分数）：≤0.5%5．操作压力：常压6．进料热状态：泡点进料7．回流比：2R min8．塔底加热蒸气压力0.3Mpa（表压）（三）塔板类型浮阀塔（四）工作日每年工作日为330天7920小时，每天24小时连续运行（五）设计内容1、设计说明书的内容1)设计方案的确定及流程说明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；5) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；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；9) 设计结果一览表；10) 板式塔的结构计算；11) 附属设备的计算机选型；12) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求：1) 绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；2) 绘制精馏塔的工艺图（A3号图纸）；3) 绘制塔板构造图（A3号图纸）。
目录1 设计方案的确定说明书及工艺流程草图 ............................................................................... 1 2精馏塔的物料衡算 ................................................................................................................... 1 2.1 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 ............................................................................... 1 2.2 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 ............................................................... 1 2.3 物料衡算 ....................................................................................................................... 2 3塔板数的确定........................................................................................................................... 2 3.1理论板层数T N 的求取 (2)3.1.1 相对挥发度的求取 ........................................................................................... 2 3.1.2 求最小回流比及操作回流比 ........................................................................... 2 3.1.3 求精馏塔的气、液相负荷 ............................................................................... 3 3.1.4 求操作线方程 ................................................................................................... 3 3.1.5 采用逐板法求理论板层数 ............................................................................... 4 3.2 实际板层数的求取 . (4)3.2.1 液相的平均粘度 ............................................................................................... 4 3.2.2 全塔相对挥发度 ............................................................................................... 5 3.2.3 全塔效率E T 和实际塔板数 ............................................................................ 5 4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ........................................................................... 5 4.1 操作压力的计算 ........................................................................................................... 5 4.2 操作温度计算 ............................................................................................................... 5 4.3 平均摩尔质量计算 ....................................................................................................... 5 4.4 平均密度计算 (6)4.4.1 气相平均密度计算 ........................................................................................... 6 4.4.2 液相平均密度计算 ........................................................................................... 6 4.5 液体平均表面张力的计算 ........................................................................................... 7 4.6 液体平均粘度 ............................................................................................................... 8 5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ................................................................................................... 8 5.1 塔径的计算 ................................................................................................................... 8 5.2 精馏塔有效高度的计算 ............................................................................................... 9 6塔板主要工艺尺寸的计算 ....................................................................................................... 9 6.1 溢流装置计算 (9)6.1.1 堰长W l .............................................................................................................. 9 6.1.2 溢流堰高度W h ................................................................................................. 9 6.1.3 弓形降液管宽度d W 和截面积f A ................................................................ 10 6.1.4 降液管底隙高度0h . (10)6.2塔板布置及浮阀数目与排列 (10)6.3 浮阀塔的型号选取.................................................................... 错误！未定义书签。
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《化工原理课程设计》报告10000kg/h 甲醇~水精馏装置设计一、概述 (7)1.1 设计依据 (7)1.2 技术来源 (7)1.3 设计任务及要求 (7)二、计算过程 (8)1 设计方案及设计工艺的确定 (8)1.1 设计方案 (8)1.2.设计工艺的确定 (8)1.3、工艺流程简介 (8)2. 塔型选择 (8)3. 操作条件的确定 (9)3.1 操作压力 (9)3.2 进料状态 (9)3.3加热方式的确定 (9)3.4 热能利用 (10)4. 有关的工艺计算 (10)4.1精馏塔的物料衡算 (13)4.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (13)4.1．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (14)4.1.3物料衡算 (14)4.2 塔板数的确定 (15)4.2.1 理论板层数NT的求取 (15)4.2.3 热量衡算 (17)4.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (20)4.3.1 操作压力的计算 (20)4.3.3 平均摩尔质量的计算 (21)4.3.4 平均密度的计算 (22)4.3.5 液相平均表面力的计算 (23)4.3.6 液体平均粘度的计算 (24)4.4 精馏塔的塔底工艺尺寸计算 (25)4.4.1塔径的计算 (25)4.4.2 精馏塔有效高度的计 (26)4.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (27)4.5.1溢流装置的计算 (27)4.5.2 塔板布置 (30)4.6 筛板的流体力学验算 (32)4.6.1 塔板压降 (32)4.6.2 液面落差 (34)4.6.3 液沫夹带 (34)4.6.4 漏液 (34)4.6.5 液泛 (35)4.7 塔板负荷性能图 (35)4.7.1、液漏线 (35)4.7.2、液沫夹带线 (36)4.7.3、液相负荷下限线 (37)4.7.4、液相负荷上限线 (38)4.7.5、液泛线 (38)5.热量衡算 (42)5.1塔顶换热器的热量衡算 (42)5.3、热泵的选型 (46)5.4、塔底料液和热蒸气预热进料液 (46)5.5、水蒸汽加热进料液 (47)三、辅助设备的计算及选型 (49)（一）、管径的选择 (49)1、加料管的管径 (49)2、塔顶蒸汽管的管径 (49)3、回流管管径 (49)4、料液排出管径 (50)（二）、泵的选型 (50)1、原料液进入精馏塔时的泵的选型 (50)2、塔顶液体回流所用泵的型号 (51)(三)、储罐选择 (51)1、原料储槽 (51)2、塔底产品储槽 (51)3、塔顶产品储槽 (52)四、费用的计算 (53)（一）设备费用的计算 (53)1、换热器费用的计算 (53)2、精馏塔的费用计算 (54)泵的费用 (55)储槽费用 (55)输送管道费用 (56)分液槽费用 (57)（二）操作费用的计算 (57)1、热蒸汽的费用 (57)2、冷却水的费用 (57)3、泵所用的电费 (57)4、总费用 (58)参考文献 (59)主要符号说明 (60)对本设计的评述 (64)一、概述塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。
精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。
即在同一温度下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，汽相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的。
1.1 设计依据本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。
1.2 技术来源目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格计算法对于连续精馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。
1.3 设计任务及要求原料：甲醇~水溶液，10000kg/h甲醇含量：48.50%(质量分数)，设计要求：塔顶甲醇的含量不小于97%(质量分数)塔底甲醇的含量不大于2%(质量分数)已知条件：操作压力： 4kPa（塔顶表压）进料热状况：泡点（q=1）回流比：自选单板压降： <=0.7kPa全塔效率： ET=52%二、计算过程1 设计方案及设计工艺的确定1.1 设计方案本课程设计的任务是分离甲醇—水混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
本设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点状态后送入精馏塔。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点状态下一部分回流至塔，其余部分经产品冷却后送至储罐。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
1.2.设计工艺的确定工艺流程图1.3、工艺流程简介连续精馏装置主要包括精馏塔，蒸馏釜（或再沸器），冷凝器，冷却器，原料预热器及贮槽等．原料液经原料预热器加热至规定温度后，由塔中部加入塔．蒸馏釜（或再沸器）的溶液受热后部分汽化，产生的蒸汽自塔底经过各层塔上升，与板上回流液充分逆流接触并进行多次热量和质量的交换，从而利用溢流液把上升的蒸汽逐步冷凝下来，使重组分在液相中浓缩，同时使上升蒸汽中易挥发组分的含量逐渐提高继而在塔顶得到较纯的轻组分，至塔顶引出后进入冷凝器中冷凝成液体，冷凝的液体一部分作为塔顶产品，另一部分由塔顶引入塔作为回流液，蒸馏釜中排出的液体为塔底的产品．2. 塔型选择塔的类型选择板式塔，板式塔的主要构件有塔体，塔板及气液进、出口、平台、塔顶吊住、栅板等的选择。
根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为10000kg/h，由于本设计中产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率提高传质效率，选用浮阀塔板。
浮阀塔板结构简单，即在塔板上开若干个孔，在每个孔的上方装上可以上下浮动的阀片，阀片有三条腿，插入阀空后将各底角转九十度定位，形成限制阀片上升高度和防止被气体吹走的凸肩。
操作时，浮阀可随上升气量的变化自动调节开度，当气量较小时，阀片的开度亦较小，从而可使气体能以足够的气速通过环隙，避免过多的漏液，当气量较大时，阀片浮起，开度增大，使塔板上开孔部分的气速不随气体负荷变换而大幅度的变化，同时气体从阀门下水平吹出加强了气液接触，从而提高了传质效率。
浮阀塔板的优点是生产能力大，塔板压降小，操作弹性大，气液接触状态良好，塔板结构简单，安装容易，塔板效率高，液面梯度小，使用周期长等。
3. 操作条件的确定3.1 操作压力其中塔顶压力： P（进）=101.3+4=105.3kPa进料口的压力： P(进)=105.3+0.7*N(精)塔底压力: P(釜)=105.3+0.7*Ne3.2 进料状态虽然进料方式有多种，但是泡点进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，泡点进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取泡点进料3.3加热方式的确定本设计使用于沸点相近的组分的分离，其塔顶塔底的温差不大。
蒸汽加热，就是把塔顶蒸汽加压升温，使其返回用作本身的再沸热源，回收期冷凝体热。
其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，不须安置宠大的传热面。
这样在设计费用上可节省许多。
3.4 热能利用精馏过程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化，即将每次得到的气相再部分冷凝已得到纯度更高的气相，将每次得到的液相部分汽化以得到易挥发组分更低，难挥发组分更高的液相。
与此同时也存在着一个大问题：热效率较低，通常进入再沸器的能量只有5%左右可以被有效利用，这是在正常情况下。
塔顶蒸汽冷凝可以放出大量热量，若在冷凝器和再沸器之间加一个热泵，把塔顶中的产品加压，加到与再沸器一样的压强，这就可以利用苯的冷凝热用在再沸器中。
另外，还可以将热量至于加料出。
4. 有关的工艺计算主要基础数据苯和甲苯的物理性质(4)甲醇—水的液相密度ρL（6）液体黏度μL水温度/℃汽化热r（kg/kg）1052245.4109.22234.4120 30140140 27910有表（3）数据绘制作如图—甲苯等压曲线4—1（t-x图)图4-1 甲醇-甲甲醇的等压曲线4.1精馏塔的物料衡算4.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率由于精馏过程的计算均以摩尔分数为准，需先把设计要求中的质量分数转化为摩尔分数。
甲醇的摩尔质量 M甲醇 =32.04g/mol水的摩尔质量 M水 =18.02kg/mol表1 甲醇和水的物理性质原料液的摩尔组成：=0.485/32.04/(0.485/32.04+0.515/18.02)=0.342XF=0.97/32.04/(0.97/32.04+0.03/18.02)=0.948 同理可求得： XDX w=0.02/32.04/(0.02/32.04+0.98/18.02)=0.01134.1．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量原料液的平均摩尔质量：=0.342*32.04+(1-0.342)*18.02=22.787g/molMF塔顶的平均摩尔质量=O.948*32.04+（1-0.948）*18.02=31.270g/molMD塔底的平均摩尔质量=0.0113*32.04+(1-0.0113)*18.02=18.159g/mol MW4.1.3物料衡算原料处理量 F=10000/22.787=438.5965kmol/h总物料衡算 438.5965=D+W甲醇的物料衡算 438.5965*0.342=0.948D+0.0113W联立解得 D=154.8271kmol/hW=283.7694kmol/h由此可查得原料液，塔顶和塔底混合物的沸点，以上计算结果见表2。
表2 原料液、馏出液与釜残液的流量4.2 塔板数的确定4.2.1 理论板层数NT的求取甲醇—水属理想体系，可采用逐板计算求理论板数。
（详见附录一 1.1~2.0 Rmin下的理论塔板数的求取）①由课本查得甲醇—水体系的相对挥发度α=4.454（详见《化学工程基础》主编林爱光清华大学 141页）图4-2 气液平衡曲线②求最小回流比及最佳回流比的确定采用泡点进料xq =xf=0.342则有气液平衡方程 yq=α*x/(1+(α-1)* xq求得yq=0.698 故最小回流比为Rmin=x-yy xqDq q==0.700当R=1.1Rmin=0.77044（详见附录二最佳回流比的确定）③塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算L=RD=0.77044 *154.8271=119.285kmol/hV=(R+1)D=(0.77044+1)*154.8271=274.112kmol/h L’=L+F=119.285+438.5965=557.881 kmol/hV’=V=274.112 kmol/h④求操作线方程精馏段操作线方程y=LVx+DVXd=(119.285/274.112)*x+(154.8271/274.112)*0.948=0.435x+0.535提馏段操作线方程为y=L'Vx-WVxw=（557.881/274.112 ）*x-(283.7694/274.112 )*0.0113=2.035x-0.0117⑤计算法求理论塔板数 总理论板层数 Nt=14（包括再沸器）进料板位置 Nf=6 4.2.2 实际板层数的求取精馏段实际板层数 N 精 =5/0.52=9.615≈10 提馏段实际层数 N 提 =9/0.52=17.308≈184.2.3 热量衡算本设计采用压缩式热泵回收塔顶蒸汽热量，用于塔底釜液的再沸用热。