化工原理课程设计乙醇和水
化工原理设计(水和乙醇的分离)
化工原理设计(水和乙醇的分离)水和乙醇是常用的工业溶剂，在化工生产中广泛应用，但因它们的物理性质相近，在分离过程中具有较高的难度。
本文将介绍水和乙醇的物理性质及其影响因素，然后介绍几种常用的分离方法，并根据实际情况进行设计选择。
1. 水和乙醇的物理性质水和乙醇的物理性质主要包括密度、沸点、溶解度等。
其中，密度和沸点可以用于分离这两种溶剂，而溶解度则会影响它们的混合物的分离效果。
1.1 密度水的密度为1 g/cm3，而乙醇的密度为0.789 g/cm3。
因此，在一定温度下，水和乙醇可以根据其密度的差异分离。
1.2 沸点水的沸点为100 ℃，而乙醇的沸点为78.5 ℃。
因此，在加热的过程中，水和乙醇的沸腾顺序也是有差异的，这也为它们的分离提供了一定的基础。
水和乙醇在一定温度下的溶解度也是有差异的。
在20 ℃时，乙醇的溶解度为90 g/100 mL，而水的溶解度仅为1 g/100 mL。
因此，如果想要分离一定比例的水和乙醇混合物，应选择能够有效控制溶解度的分离技术。
2. 分离方法及设计蒸馏是一种常用的水和乙醇分离方法，其原理基于两种溶质的沸点差异。
在蒸馏过程中，对于混合物在搅拌的情况下，当溶质一开始沸腾时，通过冷凝管冷却收集蒸汽，可以分离出相应的溶质。
该过程可用于分离大量的水和乙醇，但不适用于分离少量的这两种溶质。
设计时，应考虑收集溶液的方式。
若为小规模的实验，则可轻松进行。
但若为工业生产，收集和回收会较为困难，需要进行一定的后处理。
2.2 晶体化分离法晶体化分离法是一种通过控制溶解度来实现水和乙醇分离的方法。
其原理是将混合物加热至一定温度，然后缓慢降温，使部分溶质从溶液中结晶出来。
通过收集结晶物，便可实现水和乙醇的分离。
设计时需要考虑到晶体生长的条件，包括初液的质量组成、降温速率及晶体或母液的回收等。
同时还要注意控制晶体的物理形态和尺寸，并确保分离效果明显。
2.3 萃取法采用溶液萃取法，是一种常用的分离方法。
化工原理课程设计——乙醇跟水精馏
化工原理一、设计题目板式精馏塔的设计二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计三、工艺条件生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年进料热状况：自选回流比：自选加热蒸汽：低压蒸汽单板压降：≤0.7Kpa工艺参数组成浓度（乙醇mol%）塔顶78加料板28塔底0.04四、设计内容1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。
2.工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3.主要设备的工艺尺寸计算板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4.流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5.主要附属设备设计计算及选型塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。
料液泵设计计算：流程计算及选型。
管径计算。
五、设计结果总汇六、主要符号说明七、参考文献八、图纸要求1、工艺流程图一张(A2 图纸)2、主要设备工艺条件图（A2图纸）目录前言 (4)1概述 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2设计说明书 (7)2.1 流程简介 (7)2.2 工艺参数选择 (8)3 工艺计算 (10)3.1物料衡算 (10)3.2理论塔板数的计算 (10)3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (10)如表3-1 (10)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3 平衡线 (11)3.2.4 回流比 (12)3.2.5 操作线方程 (12)3.2.6 理论板数的计算 (13)3.3 实际塔板数的计算 (13)3.3.1全塔效率ET (13)3.3.2 实际板数NE (14)4塔的结构计算 (15)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (15)4.1.1平均分子量的计算 (15)4.1.2 平均密度的计算 (16)4.2塔高的计算 (17)4.3塔径的计算 (17)4.3.1 初步计算塔径 (18)4.3.2 塔径的圆整 (19)4.4塔板结构参数的确定 (19)4.4.1溢流装置的设计 (19)4.4.2塔盘布置（如图4-4） (19)4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (20)4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (21)5 精馏塔的流体力学性能验算 (22)5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (22)5.1.1液沫夹带校核 (22)5.2.2塔板阻力校核 (23)5.2.3溢流液泛条件的校核 (25)5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (25)5.2.5 漏液限校核 (25)5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (26)5.3 塔结构数据汇总 (28)6 塔的总体结构 (30)7 辅助设备的选择 (31)7.1塔顶冷凝器的选择 (31)7.2塔底再沸器的选择 (31)7.3管道设计与选择 (33)7.4 泵的选型 (34)7.5 辅助设备总汇................................................................................................................ .. 34前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。
化工原理课程设计乙醇水
化工原理课程设计乙醇水英文回答：Chemical Engineering Principles Course Design: Ethanol-Water.In this course design, I will discuss the separation of ethanol-water mixture using various separation techniques. Ethanol-water separation is a common process in the chemical industry, as ethanol is widely used as a solvent, fuel, and raw material in various applications.Firstly, distillation is a widely used technique for separating ethanol-water mixture. Distillation relies on the difference in boiling points between the components of the mixture. Ethanol has a lower boiling point compared to water, so when the mixture is heated, ethanol vaporizesfirst and can be collected and condensed to obtain pure ethanol. The remaining liquid is enriched in water. This process can be repeated to achieve higher purity levels.Another technique that can be used is azeotropic distillation. In some cases, ethanol and water form an azeotrope, which is a mixture that boils at a constant temperature and has a constant composition. Azeotropic distillation involves adding a third component, called an entrainer, to break the azeotrope. The entrainer forms a new azeotrope with either ethanol or water, allowing for their separation. For example, benzene can be used as an entrainer to break the ethanol-water azeotrope.In addition to distillation, membrane separation is also a promising technique for ethanol-water separation. Membrane separation involves the use of a semi-permeable membrane that allows certain components to pass through while retaining others. In the case of ethanol-water separation, a membrane with selective permeability towards ethanol can be used. This allows ethanol to pass through the membrane while water is retained, resulting in the separation of the two components.Furthermore, liquid-liquid extraction can be employedfor ethanol-water separation. This technique involves the use of a solvent that has a higher affinity for one component of the mixture. For example, if we use an organic solvent like hexane, which has a higher affinity for ethanol, we can extract ethanol from the mixture. The organic solvent and the ethanol form a separate phase, which can be easily separated from the water phase.中文回答：化工原理课程设计，乙醇水。
化工原理课程设计 乙醇-水精馏塔设计
大连民族学院化工原理课程设计说明书题目：乙醇—水连续精馏塔的设计设计人：1104系别：生物工程班级：生物工程121班指导教师：老师设计日期：2014 年10 月21 日~ 11月3日温馨提示：本设计有一小部分计算存在错误，但步骤应该没问题化工原理课程设计任务书一、设计题目乙醇—水精馏塔的设计。
二、设计任务及操作条件1.进精馏塔的料液含乙醇30%（质量），其余为水。
2.产品的乙醇含量不得低于92.5%（质量）。
3.残液中乙醇含量不得高于0.1%（质量）。
4.处理量为17500t/a，年生产时间为7200h。
5.操作条件（1）精馏塔顶端压强 4kPa（表压）。
（2）进料热状态泡点进料。
（3）回流比R=2R min。
（4）加热蒸汽低压蒸汽。
（5）单板压降≯0.7kPa。
三、设备型式设备型式为筛板塔。
四、厂址厂址为大连地区。
五、设计内容1.设计方案的确定及流程说明2.塔的工艺计算3.塔和塔板主要工艺尺寸的设计（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定。
（2）塔板的流体力学验算。
（3）塔板的负荷性能图。
4.设计结果概要或设计一览表5.辅助设备选型与计算6.生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图7.对本设计的评述或有关问题的分析讨论目录前言 (1)第一章概述 (1)1.1塔型选择 (1)1.2操作压强选择 (1)1.3进料热状态选择 (1)1.4加热方式 (2)1.5回流比的选择 (2)1.6精馏流程的确定 (2)第二章主要基础数据 (2)2.1水和乙醇的物理性质 (2)2.2常压下乙醇—水的气液平衡数据 (3)2.3 A,B,C—Antoine常数 (4)第三章设计计算 (4)3.1塔的物料衡算 (4)3.1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分率 (4)3.1.2 平均分子量 (4)3.1.3 物料衡算 (4)3.2塔板数的确定 (4)的求取 (4)3.2.1 理论塔板数NT3.2.2 全塔效率E的求取 (5)T3.2.3 实际塔板数N (6)3.3塔的工艺条件及物性数据计算 (6)3.3.1操作压强P (6)m (6)3.3.2温度tm3.3.3平均摩尔质量M (6)m3.3.4平均密度ρ (7)m3.3.5液体表面张力σm (8)3.3.6液体粘度μLm (8)3.4气液负荷计算 (9)3.5塔和塔板主要工艺尺寸计算 (9)3.5.1塔径D (9)3.5.2溢流装置 (11)3.5.3塔板布置 (12)3.5.4筛孔数n与开孔率φ (13)3.5.5塔有效高度Z (13)3.5.6塔高计算 (13)3.6筛板的流体力学验算 (14) (14)3.6.1气体通过筛板压强降的液柱高度hp的验算 (15)3.6.2雾沫夹带量eV3.6.3漏液的验算 (15)3.6.4液泛的验算 (15)3.7塔板负荷性能图 (16)3.7.1雾沫夹带线（1） (16)3.7.2液泛线（2） (17)3.7.3液相负荷上限线（3） (18)3.7.4漏液线（气相负荷下限线）（4） (18)3.7.5液相负荷下限线（5） (18)3.8筛板塔的工艺设计计算结果总表 (20)3.9精馏塔附属设备选型与计算 (20)3.9.1冷凝器计算 (20)3.9.2预热器计算 (21)3.9.3各接管尺寸计算 (21)第四章设计评述与心得 (23)4.1设计中存在的问题及分析 (23)4.2设计心得 (23)参考文献 (24)前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。
xy-化工原理课程设计定稿(乙醇-水)
目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章设计任务与条件 (2)1.1课程设计目的与设计要求 (2)1.2课程设计的内容和步骤 (2)1.3课程设计的任务 (6)第二章设计方案的确定 (8)2.1操作条件的确定 (8)2.2确定设计方案的原则 (11)第三章精馏塔的工艺设计.................................................................... 错误！未定义书签。
3.1精馏塔的物料衡算..................................................................... 错误！未定义书签。
3.2塔板的确定 (15)3.3 精馏塔工艺条件及有关物性参数的计算 (16)3.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (21)第4章塔板工艺尺寸的设计................................................................ 错误！未定义书签。
4.1溢流装置计算............................................................................. 错误！未定义书签。
4.2塔板布置..................................................................................... 错误！未定义书签。
4.3筛板的流体力学验算................................................................. 错误！未定义书签。
4.4塔板负荷性能图......................................................................... 错误！未定义书签。
化工原理课程设计乙醇—水板式精馏塔设计
摘要本设计采用板式精馏塔（浮阀塔）分离乙醇—水溶液，年处理量10620吨，进料组成（质量分数）35.4%，塔顶产品组成92.5%，塔底产品组成0.05%。
首先找出乙醇—水溶液的气液平衡数据，然后利用Excel作图，求出最小回流比为3.23,，再建立总费用和最小回流比之间的关系，求出实际回流比为6.46，逐板计算确定理论板数，利用塔板效率求出实际板数，然后对塔和塔板的工艺尺寸进行计算，计算圆整得塔径D T=1.2m，塔高H=30.2m。
进而对塔的流体力学性能进行验算，利用塔设备的强度要求确定塔体壁厚，再利用产量和分离要求确定塔的附属设备及其尺寸，使之符合要求。
关键词：浮阀塔；回流比；实际板数；工艺尺寸AbstractThe design use the float valve tower distilling and separating the ethanol-water solution, the handing capacity is 10620 tons ,the feed composition (wt%) is 35.4%, the composition of top product is 92.5% and the bottom is 0.05%.At first , we find some necessary date and then use “Excel” to make a drawing and obtain our minimum reflux ratio. Next , we establish the pattern between the reflux ratio and the total cost to select our optional reflux ratio .The reflux ratio is 6.46, and the theoretical and practical plate number of our tower is 13 and 26. We also calculated the size of the tower and the plate and we obtain that the diameter of the tower is 1.2 meters, the height of the tower is 30.2 meters. After the liquid mechanic calculation of the tower, it is suitable to the capable of this floating valve tower. By calculating the intensity of the tower , we can get the thickness of the tower ,then use the production and separation requirements to determine the size of the ancillary equipments of the tower.Keywords: ethanol-water solution; float valves; optional reflux ratio; liquid mechanic calculation; technology dimension目录目录 (1)引言 (3)第1章设计条件与任务 (4)1.1设计条件 (4)1.2设计任务 (4)第2章设计方案的确定 (4)2.1操作条件的确定 (4)2.1.1 装置流程的确定 (5)2.1.2操作压力 (5)2.1.3进料状态 (5)2.1.4加热方式 (5)2.1.5冷却剂与出口温度 (6)2.1.6回流比的选择 (6)2.1.7热能的利用 (6)2.2确定设计方案的原则 (7)2.2.1满足工艺和操作的要求 (7)2.2.2满足经济上的要求 (7)2.2.3保证安全生产 (7)2.3 工艺流程 (8)3.1全塔物料衡算 (9)3.1.1原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 (9)3.1.2原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 (9)3.1.3原料液的进料流量 (9)3.1.4物料衡算 (9)3.2实际回流比及操作线方程 (10)3.2.1最小回流比及实际回流比确定 (10)3.2.2操作线方程 (11)3.2.3汽、液相热负荷计算 (11)3.3理论塔板数确定 (12)3.4实际塔板数确定 (13)3.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算 (15)3.5.1操作压力计算 (15)3.5.2操作温度计算 (15)3.5.3平均摩尔质量计算 (15)3.5.4平均密度计算 (16)3.5.5液体平均表面张力计算 (18)3.5.6液体平均黏度计算 (20)3.6精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (20)3.6.1塔径计算 (20)3.6.2精馏塔有效高度计算 (22)第4章塔板工艺尺寸的计算 (23)4.1塔板工艺尺寸的计算 (23)4.1.1溢流装置计算 (23)4.1.2塔板设计............................................... 错误!未定义书签。
化工原理课程设计（乙醇和水的分离）
化⼯原理课程设计（⼄醇和⽔的分离）化⼯原理课程设计课题名称⼄醇-⽔分离过程筛板精馏塔设计院系可再⽣能源学院班级应⽤化学0901班学号 1091100128学⽣蔡⽂震指导⽼师覃吴设计周数 1⽬录⼀、化⼯原理课程设计任务书 (4)1.1设计题⽬ (4)1.2原始数据及条件： (4)⼆、塔板⼯艺设计 (4)2.1精馏塔全塔物料衡算 (4)2.2⼄醇和⽔的物性参数计算 (5)2.2.1 温度 (5)2.2.2 密度 (6)2.2.3相对挥发度 (9)2.2.4混合物的黏度 (9)2.2.5混合液体的表⾯⼒ (9)2.3塔板的计算 (10)2.3.1 q、精馏段、提留段⽅程计算 (10)2.3.2理论塔板计算 (12)2.3.3实际塔板计算 (12)2.4操作压⼒的计算 (13)三、塔体的⼯艺尺⼨计算 (13)3.1塔径的初步计算 (13)3.1.1⽓液相体积流量计算 (13)3.1.2塔径计算 (13)3.2塔体有效⾼度的计算 (15)3.3精馏塔的塔⾼计算 (16)3.4溢流装置 (16)3.4.1堰长 (16)3.4.2溢流堰⾼度 (16)3.4.3⼸形降液管宽度和截⾯积 (17)3.5塔板布置 (17)3.5.1塔板的分块 (17)3.5.2边缘区宽度的确定 (18)3.5.3开孔区⾯积计算 (18)3.5.4筛孔计算及其排列 (18)四、筛板的流体⼒学验算 (19)4.1塔板压降 (19)4.1.1⼲板阻⼒ (19)4.1.2⽓体通过液层的阻⼒ (19)4.1.3液体表⾯⼒的阻⼒（很⼩可以忽略不计） (20)4.1.4⽓体通过每层板的压降 (20)4.2液沫夹带 (20)4.3漏液 (21)4.4液泛 (21)五、塔板负荷性能图 (22)5.1漏液线 (22)5.2液沫夹带线 (22)5.3液相负荷下限线 (24)5.4液相负荷上限线 (24)5.5液泛线 (24)5.6图表汇总及负荷曲线图 (26)六、主要⼯艺接管尺⼨的计算和选取 (26)七、课程设计总结 (27)⼋、参考⽂献 (28)⼀、化⼯原理课程设计任务书1.1设计题⽬分离⼄醇⼀⽔筛板精馏塔的设计1.2原始数据及条件：⽣产能⼒：年处理⼄醇⼀⽔混合液2.6万吨/年（约为87吨/天）。
乙醇-水课程设计39页
乙醇-水课程设计39页一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握乙醇-水溶液的基本概念、性质和制备方法，以及了解其在生活和工业中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解乙醇的结构和性质；（2）掌握乙醇-水溶液的制备方法及注意事项；（3）了解乙醇-水溶液的应用领域。
2.技能目标：（1）学会乙醇-水溶液的制备实验操作；（2）能够运用所学知识分析生活中的乙醇-水溶液实例。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的实验操作兴趣，提高动手能力；（2）培养学生对科学知识的热爱，增强其探究精神；（3）使学生认识到科学知识在生活中的重要性，培养其应用意识。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.乙醇的结构和性质；2.乙醇-水溶液的制备方法及注意事项；3.乙醇-水溶液的应用领域；4.乙醇-水溶液在生活和工业中的实际案例分析。
三、教学方法为了实现本章节的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解乙醇的结构和性质、乙醇-水溶液的制备方法及应用领域；2.讨论法：分组讨论生活中的乙醇-水溶液实例，引导学生运用所学知识进行分析；3.实验法：引导学生进行乙醇-水溶液的制备实验，培养学生的动手能力；4.案例分析法：分析实际案例，让学生了解乙醇-水溶液在生活和工业中的应用。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：提供关于乙醇-水溶液的相关理论知识；2.参考书：为学生提供更多的乙醇-水溶液相关知识，以便进行深入研究；3.多媒体资料：制作PPT等多媒体资料，生动展示乙醇-水溶液的制备过程和应用领域；4.实验设备：准备实验所需的仪器和试剂，确保实验教学的顺利进行。
五、教学评估本章节的评估方式将采用多元化的评价手段，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估其学习态度和理解能力；2.作业：布置与本章节相关的练习题，评估学生对知识点的掌握程度；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能、观察能力和问题解决能力；4.考试：设计针对本章节内容的考试，全面测试学生的知识水平和应用能力。
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设计任务书（一) 设计题目：试设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。
进精馏塔的料液含乙醇25％（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于94％;残液中乙醇含量不得高于0。
1% ；要求年产量为17000吨/年。
（二）操作条件1) 塔顶压力4kPa(表压）2）进料热状态自选3）回流比自选4) 塔底加热蒸气压力0。
5Mpa（表压）5) 单板压降≤0。
7kPa.（三) 塔板类型自选（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）塔板主要工艺尺寸的计算；6) 塔板的流体力学验算；7) 塔板负荷性能图；8）精馏塔接管尺寸计算；9）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（A2号图纸）；2）绘制精馏塔设计条件图(A2号图纸）。
目录1。
设计方案简介 (1)1.1设计方案的确定 (1)1。
2操作条件和基础数据 (1)2。
精馏塔的物料衡算 (1)2。
1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (1)2.2原料液及塔顶、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N T的求取 (2)3。
1。
1 求最小回流比及操作回流比 (2)3。
1.2 求精馏塔的气、液相负荷 (3)3。
1。
3 求操作线方程………………………………………………………33。
1.4 图解法求理论板层数 (3)3.2 塔板效率的求取 (4)3。
3 实际板层数的求取 (5)4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (5)4。
1操作压力计算 (5)4。
2 操作温度计算 (5)4。
3 平均摩尔质量的计算 (5)4.4 平均密度的计算 (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液体平均表面张力计算 (7)4。
6液体平均黏度计算 (7)5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (8)5.1塔径的计算 (8)5.1。
1精馏段塔径的计算 (8)5.1。
2提馏段塔径的计算 (9)5。
2精馏塔有效高度的计算 (9)5。
3精馏塔的高度计算 (10)6.塔板主要工艺尺寸的计算 (10)6.1溢流装置计算 (10)6。
1。
1堰长l w (10)6。
1。
2 溢流堰高度h w (11)6.1。
3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (11)6。
1。
4 降液管底隙高度h o (11)6.2塔板布置 (12)6.2。
1塔板的分块 (12)6。
2。
2边缘区宽度确定 (12)6.2.3开孔区面积计算 (12)6.2.4筛孔计算及其排列 (12)7。
筛板的流体力学验算 (13)7。
1塔板降 (13)7.1.1干板阻力h c计算 (13)7.1。
2气体通过液层的阻力h l计算………………………………………137.1.3液体表面张力的阻力hσ计算………………………………………137。
2液面落差 (13)7.3液沫夹带 (14)7。
4漏液 (14)7。
5液泛 (14)8。
塔板负荷性能图 (15)8.1漏液线 (15)8。
2液沫夹带线 (15)8.3液相负荷下限线 (16)8。
4液相负荷上限线 (17)8。
5液泛线 (17)9.主要接管尺寸计算 (19)9.1蒸汽出口管的管径计算 (19)9.2回流液管的管径计算 (19)9.3进料液管的管径计算 (19)9.4釜液排出管的管径计算 (19)10。
塔板主要结构参数表 (20)11.设计过程的评述和有关问题的讨论 (21)参考文献 (23)1。
设计方案简介1。
1设计方案的确定本设计任务为分离乙醇—水混合物提纯乙醇,采用连续精馏塔提纯流程。
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,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐.该物系属易分离物系，回流比较大,故操作回流比取最小回流比的1.5倍。
塔釜采用直接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
1.2操作条件和基础数据进料中乙醇含量(质量分数） w F = 0.25; 产品中乙醇含量(质量分数) w D = 0。
94； 塔釜中乙醇含量（质量分数) w W = 0.001； 处理能力 G F = 17000吨/年； 塔顶操作压力 4 kPa ； 进料热状况 泡点进料； 单板压降 ≤0.7kPa;2.精馏塔的物料衡算2。
1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 乙醇的摩尔质量 M A =46.07kg/kmol 水的摩尔质量 M B =18。
02kg/kmo l x F =02.18/75.007.46/25.007.46/25.0+=0.115x D =02.18/06.007.46/94.007.46/94.0+=0。
860x W =02.18/999.007.46/001.007.46/001.0+=0。
00042.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 M F ==⨯-+⨯02.18)115.01(07.46115.021.25kg/kmolM D ==⨯-+⨯02.18860.0107.46860.0）（42.14kg/kmolM W ==⨯-+⨯02.18)001.01(07.46001.018。
05kg/kmol 2。
3物料衡算每年300天，每天工作24小时，其处理量为17000吨/年故原料液的处理量为 F==⨯⨯25.2124300/10170003）（111。
11kmol/h 总物料衡算 111.11= D + W乙醇的物料衡算 111。
11⨯0.115 = 0。
860D + 0。
0004W 联立解得 D = 14.81kmol/h W = 96。
30kmol/h3.塔板数的确定3。
1理论板层数N T 的求取3。
1.1 求最小回流比及操作回流比乙醇—水是非理想物系,先根据乙醇-水平衡数据(见下表1),绘出平衡线，如下图所示。
表1乙醇—水系统t —x —y 数据在上图对角线上,自点c （0.115，0.115)作垂线ec 即为q 线，该线与相平衡线的由a 点引出的切线的交点坐标为 y q =0.354 , x q =0.115 故最小回流比为 R min =--=115.0354.0354.086.012.2R =1。
5R min =1.5⨯2。
12=3。
18 3.1。
2 求精馏塔的气、液相负荷 L 10.4781.1418.3=⨯==RD kmol/h V =91.6181.14)118.3()1(=⨯+=+D R kmol/hL '21.15811.11110.47=+=+=F L kmol/h V '91.61==V kmol/h 3。
1。
3 求操作线方程 精馏段操作线方程为 y 206.0761.0860.091.6181.1491.6110.47+=⨯+=+=x x x V D x V L D 提馏段操作线方程为y '001.0555.20004.091.6130.9691.6121.158''''''-=⨯-=-=x x x V W x V L W 3。
1.4 图解法求理论板层数采用图解法求理论板层数，结果见上图，得理论塔板数N T =15块（不包括再沸器），精馏段12块,提馏段3块（不包括再沸器） 3。
2 塔板效率的求取 操作温度计算:由乙醇—水的气液两相平衡图【1】可查得组成分别为⎪⎩⎪⎨⎧===0004.0115.0860.0W F D x x x 的泡点温度:⎪⎩⎪⎨⎧===℃塔釜温度：℃进料板温度：℃塔顶温度：5.99t 5.85t 5.78t W F D 由乙醇—水的气液两相平衡图可查得：塔顶和塔釜的气液两相组成为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==002.00004.0860.0860.0A A A A y x y x 塔釜：塔顶：查化工物性算图手册得：⎩⎨⎧==2.1502.1底顶αα则塔内相对挥发度:94.32.1502.1=⨯=⋅=底顶αααm 全塔液体平均粘度的计算:液相平均粘度的计算,即 i i Lm x μμlg lg ∑= 塔顶液相平均粘度的计算 由C 5.78︒=D t ，查手册【2】得：s mPa A ⋅=45.0μ s mPa B ⋅=36.0μ )36.0lg(140.0)45.0lg(860.0lg +=LDm μ 解出 s mPa LDm ⋅=44.0μ 塔底液相平均粘度的计算042.0=A y 塔釜由C 5.99︒=W t ,查手册【3】得：s mP A ⋅=34.0μ s mPa B ⋅=29.0μ 【1】)29.0lg(958.0)34.0lg(042.0lg +=LWm μ 解出 s mPa LWm ⋅=29.0μ 则全塔液相平均粘度为s mP Lm ⋅=+=37.02)29.044.0(μ 故 s mP Lm m ⋅=⨯=46.137.094.3μα 查奥康内尔（o'connell ）关联图【1】得： %450=E因为筛板塔全塔效率相对值为1.1【1】，故精馏塔的全塔效率为 %50%451.11.10=⨯=⨯=E E 3。
3 实际板层数的求取精馏段实际板层数 N 2450.0/12==精 提馏段实际板层数 N ==50.0/3提64.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算4。
1操作压力计算塔顶操作压力 3.10543.101=+=D P kpa 每层塔板压降 kPa P 7.0=∆进料板压力 1.122247.03.105=⨯+=F P kpa精馏段平均压力 7.1132/1.1223.105m =+=）（P kpa 4.2 操作温度计算从乙醇—水溶液的气液相平衡图【1】查得泡点温度（近似看作是操作温度）为：塔顶温度 C 5.78︒=D t进料板温度 ℃5.85=F t 精馏段平均温度为：℃822/)5.855.78(=+=m t 4。
3 平均摩尔质量的计算 塔顶平均摩尔质量计算由860.01==y x D ，查平衡曲线（x —y 图)，得kmol kg M kmol kg M x LDm VDm /81.4102.18)848.01(07.46848.0/14.4202.18)860.01(07.46860.0848.01=⨯-+⨯==⨯-+⨯==进料板平均摩尔质量计算 由图解理论板（x -y 图)，得 415.0=F y查平衡曲线（x —y 图)，得 105.0=F xkmol kg M VFm /08.3002.18)430.01(07.46415.0=⨯-+⨯= kmol kg M LFm /25.2102.18)115.01(07.46105.0=⨯-+⨯= 精馏段平均摩尔质量kmol kg M Vm /11.362)08.3014.42(=+= kmol kg M Lm /53.312)25.2181.41(=+= 4.4 平均密度的计算 4。