乙醇和水的蒸馏
蒸馏和分馏实验报告数据记录
蒸馏和分馏实验报告数据记录
实验目的
通过蒸馏和分馏实验，掌握蒸馏和分馏原理，熟练操作蒸馏和分馏设备，以及能够正确记录实验数据。
实验仪器和设备
1.蒸馏烧瓶
2.分馏烧瓶
3.冷却水口瓶
4.温度计
5.热水浴装置
6.实验物质：水和乙醇混合物
实验步骤
1.将蒸馏烧瓶和分馏烧瓶连接好，接上冷却水口瓶。
2.在蒸馏烧瓶中倒入水和乙醇混合物。
3.蒸馏烧瓶加热至混合物开始蒸发，观察液体沸腾。
4.用温度计记录开始收集蒸馏液的温度。
5.随着温度升高，记录每个时刻的温度和产物的名称。
6.当蒸馏液温度稳定时，停止蒸馏，记录最终温度和产物名称。
实验数据记录
•初始温度：25°C
•开始蒸馏时刻：9:00 AM
•蒸馏液温度和产物：
–40°C - 乙醇
–80°C - 水
–100°C - 乙醇和水混合液
实验结果分析
根据实验数据记录，可以看出在蒸馏过程中，乙醇和水混合物先后沸腾，产生
了乙醇和水两种物质。
最终产物为乙醇和水混合液，其沸点为100°C。
结论
通过本次蒸馏和分馏实验，成功掌握了蒸馏和分馏原理，熟练操作了相关设备，并正确记录了实验数据。
实验结果表明在不同温度下，乙醇和水可以进行有效分离。
参考资料
1.《化学实验室操作手册》
2.《实验室蒸馏和分馏操作指南》。
乙醇蒸馏和沸点的测定实验报告
乙醇蒸馏和沸点的测定实验报告
一、实验目的
本实验旨在了解乙醇的蒸馏过程，学习常用的分离技术——蒸馏法，
测定乙醇的沸点。
二、实验原理
乙醇和水的沸点不同，可通过蒸馏实现分离。
将混合物装入蒸馏瓶中，用电热器对蒸馏瓶进行加热，使混合物中沸点较低的组分首先升华、
凝华，随后收集。
由于乙醇沸点为78.4℃，水的沸点为100℃，因此
可利用蒸馏的方法将二者分离。
三、实验步骤
1. 取一定量的混合乙醇和水，加入蒸馏瓶。
2. 更换加热芯，并接上冷却管和接收瓶。
3. 开始进行蒸馏，加热到100℃左右，收集温度在78.4℃至80℃之间的馏分。
4. 在蒸馏过程中要注意蒸馏液的进度和温度的升高。
如果进度过快，
温度过高，需降低加热功率，控制蒸馏的速度。
5. 蒸馏完成后，测量所收集馏分的质量、密度和沸点。
四、实验结果
经过实验分析，所分离得到的乙醇沸点范围在78.4℃至80℃之间，所
收集馏分的质量为10g，密度为0.789g/mL，据此测得其沸点为78.2℃。
五、实验分析
由于实验中的温度控制不够严格，所得的乙醇沸点可能存在偏差，但
不会超过0.2℃。
因此，实验结果还是相对准确的。
六、实验心得
蒸馏法是常用的分离技术，有助于我们深入理解物质的特性。
通过本
次实验，我更加熟悉了蒸馏法的操作步骤和注意事项。
同时，实验也
提醒我们在进行蒸馏时，要注意温度的控制，保持实验数据的准确性。
乙醇蒸馏实验报告
一、实验目的1. 了解乙醇蒸馏的原理和操作方法。
2. 掌握蒸馏装置的安装和操作技巧。
3. 通过实验测定乙醇的沸点。
4. 分析蒸馏过程中可能出现的现象和解决方法。
二、实验原理蒸馏是利用液体混合物中各组分沸点不同，通过加热使低沸点组分先汽化，然后冷凝回收，从而实现分离和提纯的方法。
乙醇的沸点为78.5℃，低于水的沸点，因此可以利用蒸馏法将乙醇从水中分离出来。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接收瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、蒸馏头、接引管、量筒、沸石等。
2. 实验试剂：乙醇、水、苯酚（或硫酸）。
四、实验步骤1. 将乙醇和水按一定比例混合，加入苯酚或硫酸作为助剂。
2. 将混合液倒入蒸馏烧瓶中，加入沸石。
3. 将蒸馏烧瓶放在铁架台上，安装好冷凝管、接收瓶等。
4. 将冷凝管插入接收瓶中，确保冷凝管底部接触接收瓶底部。
5. 用酒精灯加热蒸馏烧瓶，开始蒸馏。
6. 观察温度计，当温度达到78.5℃时，停止加热。
7. 收集蒸馏出的液体，记录体积。
8. 重复步骤5-7，进行多次蒸馏，以提高乙醇的纯度。
五、实验现象1. 加热过程中，烧瓶内液体逐渐沸腾，产生气泡。
2. 温度达到78.5℃时，蒸馏烧瓶内液体开始汽化，蒸汽通过冷凝管冷凝成液体，流入接收瓶中。
3. 随着蒸馏的进行，接收瓶中的液体体积逐渐增加，颜色逐渐变浅。
六、实验结果与分析1. 通过多次蒸馏，乙醇的纯度逐渐提高，颜色逐渐变浅。
2. 实验测得的乙醇沸点为78.5℃，与理论值相符。
3. 实验过程中，可能出现的现象有：烧瓶内液体沸腾剧烈、冷凝管堵塞、接收瓶内液体浑浊等。
解决方法如下：- 调整火焰大小，控制烧瓶内液体沸腾程度。
- 清理冷凝管，确保蒸汽畅通。
- 用滤纸过滤接收瓶内的液体，去除杂质。
七、实验结论1. 通过乙醇蒸馏实验，掌握了乙醇蒸馏的原理和操作方法。
2. 实验结果表明，蒸馏法可以有效地将乙醇从水中分离出来，提高乙醇的纯度。
3. 在实验过程中，要注意安全操作，防止烫伤、火灾等事故的发生。
乙醇水精馏相平衡曲线
乙醇水精馏相平衡曲线乙醇水精馏相平衡曲线是一种经典的热力学图形，描述了在不同温度和组分条件下乙醇和水在精馏过程中的相互作用。
这个曲线对于理解和优化乙醇酿造、化学工业、环境保护等许多领域都具有重要的指导意义。
下面我们来深入探讨一下乙醇水精馏相平衡曲线的背景、形状以及应用。
首先，我们要明白什么是乙醇水精馏。
乙醇水精馏是一种通过加热混合物并在不同温度下收集其中一种组分的分离技术。
它利用了乙醇和水之间蒸气压的差异来实现分离。
乙醇和水的蒸气压随温度的变化而变化，这导致了乙醇和水在不同温度下的分馏效果不同。
乙醇水精馏相平衡曲线是通过实验测定乙醇水混合物在不同温度下的蒸馏液组成得到的。
在该曲线上，横轴表示温度，纵轴表示蒸馏液中乙醇的组分。
曲线上的每个点对应着在特定温度下的乙醇和水的平衡浓度。
乙醇水精馏相平衡曲线呈现了较为典型的"S"形状。
在低温下，乙醇的蒸气压较高，因此蒸馏液中乙醇的浓度相对较高。
随着温度的升高，乙醇的蒸气压逐渐降低，乙醇的浓度也逐渐减少。
当温度达到某个临界点时，曲线上的变化趋势发生了变化，乙醇的浓度开始逐渐增加。
这是因为在高温下，水的蒸气压变得更高，使得蒸馏液中乙醇的浓度重新升高。
了解乙醇水精馏相平衡曲线的形状对于很多领域都具有指导意义。
首先，它对于乙醇酿造非常重要。
通过控制蒸馏温度和压力，可以优化乙醇酿造过程中乙醇的纯度，并最大限度地减少水的存在。
其次，乙醇水精馏相平衡曲线在化学工业中也有广泛的应用。
通过精确地控制温度和分馏管的设计，可以分离出高纯度的乙醇和水，用于制药、溶剂提取等领域。
此外，乙醇水精馏相平衡曲线还在环境保护领域中发挥作用。
它可以帮助我们设计高效的乙醇回收装置，减少工业废水中的有机物排放。
总之，乙醇水精馏相平衡曲线是一个重要且有指导意义的热力学图形。
通过了解和应用该曲线，我们可以更好地理解和优化乙醇水混合物的分离过程，提高乙醇的纯度，减少水的存在，从而在酿造、化工和环保等领域中发挥重要作用。
乙醇分馏的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解乙醇分馏的原理和操作方法。
2. 掌握分馏实验的操作技能。
3. 学习通过分馏法从混合物中分离出乙醇。
4. 测定乙醇的沸点。
二、实验原理乙醇分馏是利用乙醇和水的沸点差异（乙醇沸点约为78.3℃，水沸点为100℃）来分离两者的过程。
在分馏过程中，混合物被加热至沸腾，低沸点的乙醇会先蒸发，然后通过冷凝管冷凝成液体收集，而水则留在烧瓶中。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、冷凝管、接收瓶、酒精灯、冷凝水槽等。
2. 试剂：乙醇-水混合物。
四、实验步骤1. 准备工作：将乙醇-水混合物倒入圆底烧瓶中，加入几粒沸石以防止爆沸。
2. 装置连接：将圆底烧瓶与蒸馏头连接，蒸馏头与温度计连接，温度计的水银球置于蒸馏头支管口处，蒸馏头与冷凝管连接，冷凝管末端插入冷凝水槽中。
3. 加热：用酒精灯加热圆底烧瓶，注意观察温度计的读数，当温度升至78℃时，开始收集馏分。
4. 收集馏分：将接收瓶置于冷凝管末端，收集温度在78℃左右的馏分。
5. 实验结束：收集完毕后，关闭酒精灯，拆除装置。
五、实验结果与分析1. 馏分收集：在实验过程中，收集到一定量的无色透明液体，初步判断为乙醇。
2. 馏分沸点：通过温度计的读数，确定收集到的馏分沸点在78℃左右，与乙醇沸点相符。
3. 实验分析：通过分馏实验，成功从乙醇-水混合物中分离出乙醇，证明了分馏法在分离沸点相近物质中的有效性。
六、实验讨论1. 影响分馏效果的因素：分馏效果受多种因素影响，如加热速度、温度计位置、回流比等。
加热速度过快会导致分馏效果变差，温度计位置不准确会影响馏分的沸点，回流比过大或过小也会影响分馏效果。
2. 实验误差分析：本实验中，由于温度控制不够严格，可能导致乙醇沸点存在一定偏差。
此外，实验过程中可能存在一定的理论误差，如分馏柱的效率、冷凝管冷却效果等。
七、实验结论1. 乙醇分馏是一种有效的分离沸点相近物质的方法。
2. 通过分馏实验，成功从乙醇-水混合物中分离出乙醇，证明了分馏法在分离沸点相近物质中的有效性。
乙醇制无水乙醇的原理
乙醇制无水乙醇的原理乙醇制备无水乙醇的原理主要有两个方面：蒸馏法和分子筛法。
蒸馏法是一种通过调整温度和压力来分离乙醇和水的方法。
乙醇和水在一定条件下具有不同的沸点，利用这一特性可以将两者分离。
在标准气压下，乙醇的沸点为78.5摄氏度，而水的沸点为100摄氏度。
这意味着在适当的条件下，乙醇可以在较低的温度下蒸发，从而实现分离。
蒸馏法制备无水乙醇的关键是通过减少环境中的水分来避免乙醇重新吸湿。
通常，最好使用混合物中的水分来吸附其他杂质，以便在蒸馏过程中将其去除。
这一步通常称为预处理，可以通过加入干燥剂、如氯化钙或硫酸，将水分粘附在其他物质上，以便在蒸馏过程中将其分离。
在蒸馏过程中，需要将乙醇加热到其沸点以上的温度，使其蒸发。
蒸发的乙醇气体然后通过冷凝器冷却，以便将其转化为液体。
此时，在冷凝器中收集到的液体不包含水分，即无水乙醇。
分子筛法是另一种制备无水乙醇的方法。
分子筛是一种具有特定孔径大小的材料，可以通过选择性吸附来分离不同分子的方法。
分子筛法制备无水乙醇的关键是利用分子筛中的孔道大小，可以选择性地吸附水分子而排斥乙醇分子。
分子筛通常采用沸石作为主要材料，其孔道大小可以根据需要进行调整，以适应不同的分离要求。
在分子筛法中，乙醇混合物首先通过预处理步骤来除去其中的杂质和水分。
然后，将混合物引入分子筛装置中，由于分子筛的特殊结构，只有水分子能够被吸附在其中，乙醇分子则可以通过。
这样，通过分子筛的选择性吸附作用，混合物中的水分子被分离出来，得到无水乙醇。
分子筛法相对于蒸馏法的优点在于可以在较低的温度下进行分离，从而减少能源消耗。
此外，由于分子筛可以进行循环使用，相对环境友好。
总结起来，乙醇制备无水乙醇的原理可以通过蒸馏法和分子筛法来实现。
蒸馏法通过调整温度和压力来分离乙醇和水，而分子筛法则利用分子筛孔道大小的选择性吸附作用来分离。
这两种方法在实际应用中有不同的适用条件和优缺点，可以根据需要选择合适的制备方法。
乙醇蒸馏的热效率
乙醇蒸馏的热效率1. 引言1.1 概述乙醇蒸馏是一种常见的分离和纯化乙醇的工艺方法。
在乙醇蒸馏过程中，通过控制温度和压力，可以实现分离和回收乙醇。
其主要原理是根据乙醇和水的沸点差异，通过加热混合溶液使乙醇汽化，然后通过冷凝使乙醇重新变为液体，从而实现乙醇的纯化。
乙醇蒸馏的工艺参数对蒸馏效率具有重要影响。
温度控制是乙醇蒸馏中最关键的工艺参数之一。
合适的温度可以提高乙醇的汽化速率，加快蒸馏速度，从而提高纯度和产量。
另外，压力的控制也是乙醇蒸馏的关键因素之一。
适当的压力可以调节乙醇和水的沸点差异，进一步提高分离效果。
乙醇蒸馏的热效率是评价蒸馏过程能量利用程度的重要指标。
热效率高意味着能量利用效果好，可以减少能源消耗和成本。
提高乙醇蒸馏的热效率可以通过降低能量损失、优化能源配置以及改进设备设计等方式实现。
因此，分析乙醇蒸馏的热效率，并探讨影响其热效率的因素，具有重要的理论和实践意义。
本文将首先介绍乙醇蒸馏的原理，包括乙醇和水的沸点差异以及蒸馏过程的基本原理。
接着，将探讨乙醇蒸馏的工艺参数，包括温度和压力的控制方法。
最后，将对乙醇蒸馏的热效率进行分析，探讨影响热效率的因素，并给出相应的改进措施，为乙醇蒸馏的工程实践提供参考。
1.2 文章结构本文将会分为三个主要部分来探讨乙醇蒸馏的热效率。
在引言中，将会概述乙醇蒸馏的重要性及其应用领域，并介绍本文的结构安排。
在正文部分，首先会对乙醇蒸馏的原理进行详细的解释，包括乙醇蒸馏的基本步骤和作用原理。
其次，会介绍乙醇蒸馏的工艺参数，包括温度、压力、流率等对乙醇蒸馏热效率的影响因素。
最后，在结论部分，将会对乙醇蒸馏的热效率进行分析，并探讨影响乙醇蒸馏热效率的因素。
通过这样的结构安排，读者将会全面了解乙醇蒸馏的热效率及其相关因素，从而对乙醇蒸馏工艺有更深入的理解和认识。
接下来，我们将首先介绍乙醇蒸馏的原理。
1.3 目的本文的目的是探讨乙醇蒸馏的热效率，并分析影响乙醇蒸馏热效率的因素。
纯化乙醇的技术与挑战
纯化乙醇的技术与挑战乙醇是一种广泛应用于工业、医疗和能源领域的重要化学品。
然而，商业上常见的乙醇往往含有杂质和水分，因此需要进行纯化处理，以满足不同领域的需求。
本文将介绍一些常见的乙醇纯化技术，并探讨相关挑战。
1. 蒸馏法蒸馏法是一种常见的乙醇纯化技术。
该方法利用乙醇和水的沸点差异来分离纯乙醇。
在蒸馏过程中，乙醇与水形成气体，通过凝结和收集可以获得纯净的乙醇。
然而，蒸馏法存在一些挑战。
首先，乙醇和水之间的沸点差异较小，需要高效的蒸馏设备和操作技术来实现有效分离。
此外，蒸馏法无法完全去除其他杂质，如酸、碱、酯类等。
2. 吸附法吸附法是一种常用的乙醇纯化技术，通过将乙醇溶液经过特定吸附剂吸附和脱附的过程来达到纯化的目的。
常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。
吸附法可以高效地去除乙醇溶液中的杂质，提高纯度。
然而，吸附法的挑战在于吸附剂的选择和再生。
吸附剂需要具有较大的吸附容量和选择性，同时也需要一定的再生能力，以实现长期稳定的使用。
3. 膜分离法膜分离法是一种新兴的乙醇纯化技术，通过半透膜将乙醇和其他组分分离。
膜分离可以实现高效、能耗低的纯化过程。
然而，膜分离法在应用中也存在一些挑战。
首先，膜的选择要考虑到乙醇和其他组分的分离系数、通透性和耐受性等因素。
此外，膜的污染和堵塞问题需要得到解决，以保证膜的长期稳定性和高效性。
4. 结晶法结晶法是一种常见且传统的纯化乙醇的方法。
该方法通过控制温度和溶液浓度来实现乙醇和其他组分的分离。
随着温度的变化，溶液中的乙醇会结晶出来，随后可以通过过滤和洗涤得到纯净的乙醇。
结晶法的挑战主要在于工艺条件的控制和产品质量的稳定。
温度和浓度的变化会影响结晶的效果，同时结晶后的乙醇还需要进行后续处理以获得高纯度。
总结纯化乙醇是一个复杂的工艺过程，涉及到多种技术和挑战。
蒸馏法、吸附法、膜分离法和结晶法是常见的乙醇纯化方法，每种方法都有其特点和应用范围。
未来，随着科技的进步和工艺的优化，纯化乙醇的技术将不断发展。
乙醇的蒸馏——精选推荐
实验一乙醇的蒸馏一、实验目的：⑴了解蒸馏提纯液体有机物的原理、用途。
⑵掌握蒸馏提纯液体有机物的操作步骤。
⑶了解沸点测定的方法和意义。
二、实验原理（参照本章）2.2.1.1三、仪器与药品⑴仪器100ml圆底烧瓶100ml锥形瓶蒸馏头接液管30cm直型冷凝管150℃温度计200ml量筒乳胶管沸石热源等⑵药品乙醇水溶液（乙醇：水＝60：40）95％的乙醇［1］四、实验步骤：⑴仪器的安装安装的顺序从热源开始，按自下而上、自左至右的方法。
高度以热源为准。
各固定的铁夹位置应以蒸馏头与冷凝管连接成一直线为宜。
冷凝管的进水口应在靠近接收管的一端，完整的仪器装置图见2－5。
安装过程中要特别注意：各仪器接口要用凡士林密封；铁夹以夹住仪器又能轻微转动为宜。
不可让铁夹的铁柄接触到玻璃仪器，以防损坏仪器；整个装置安装好后要做到端正，使之从正面和侧面观察，全套仪器的各部分都在同一平面。
⑵蒸馏操作①加料将60％乙醇水溶液60ml通过长颈漏斗倒入圆底烧瓶中，再加入2－3粒沸石，按图2－5安好装置，接通冷凝水［2］。
若蒸馏液体很粘稠或含有很多固体物质，加热时易发生局部过热和暴沸，此时沸石失效。
可选用油浴加热。
②加热开始加热时可大火加热，温度上升较快，开始沸腾后，蒸汽缓慢上升，温度计读数增加。
当蒸汽包围水银球时，温度计读数急速上升，记录第一滴馏出液进入接收器时的温度［3］。
此时调节热源，使水银球上始终有液滴，并与周围蒸汽达到平衡，此时的温度即为沸点。
③收集馏出液在液体达到沸点时，控制加热，使流出液滴的速度为每秒钟1－2滴。
当温度计读数稳定时，另换接收器收集记录下各馏分的温度范围和体积。
95％乙醇馏分最多应为77－79℃。
在保持加热程度的情况下，不再有馏分且温度突然下降时，应立即停止加热。
记下最后一滴液体进入接收器时的温度。
关冷凝水，计算产率。
要求：a.测定所给乙醇的浓度。
b.收集前馏分和77℃~ 79℃的馏分。
c.记录乙醇的沸程。
工业乙醇蒸馏实验报告
工业乙醇蒸馏实验报告工业乙醇蒸馏实验报告一、实验目的本次实验旨在通过蒸馏方法从工业乙醇中分离出高纯度的乙醇溶液，探究蒸馏技术在工业生产中的应用。
二、实验原理蒸馏是一种通过液体的沸点差异来分离混合物组分的方法。
在本实验中，利用工业乙醇和水的沸点差异，通过加热使混合液体沸腾，然后通过冷凝收集蒸馏出的乙醇蒸汽，最终得到高纯度的乙醇溶液。
三、实验步骤1. 准备实验设备：蒸馏装置、加热设备、冷凝器等。
2. 将工业乙醇与适量的水按照一定比例混合，得到乙醇溶液。
3. 将乙醇溶液倒入蒸馏装置中，确保液面不超过装置容积的一半。
4. 连接好冷凝器，确保冷凝器能够充分冷却蒸馏出的乙醇蒸汽。
5. 开启加热设备，逐渐加热蒸馏装置，使溶液开始沸腾。
6. 观察冷凝器中的液滴，当液滴变为无色或淡黄色时，表明蒸馏出的乙醇溶液纯度较高。
7. 关闭加热设备，待蒸馏装置冷却后，将蒸馏出的乙醇溶液收集起来。
四、实验结果经过蒸馏后，我们成功地从工业乙醇中分离出了高纯度的乙醇溶液。
观察收集到的乙醇溶液，发现其呈无色或淡黄色，与预期结果相符。
这表明通过蒸馏方法可以有效地分离出目标物质，并提高其纯度。
五、实验讨论1. 蒸馏方法的优点：蒸馏是一种常用的分离技术，具有分离效果好、操作简便等优点。
在工业生产中，蒸馏广泛应用于各种化工过程中，例如石油精炼、酒精生产等。
2. 蒸馏温度的控制：在实验过程中，我们需要控制蒸馏温度，以确保乙醇蒸汽的纯度。
过高的温度可能导致其他杂质的挥发，影响乙醇的纯度。
3. 乙醇与水的沸点差异：乙醇的沸点为78.5℃，而水的沸点为100℃。
因此，通过适当加热乙醇溶液，可以使乙醇蒸发，而水则留在原容器中，实现乙醇与水的分离。
4. 实验中的安全注意事项：在进行蒸馏实验时，需要注意加热设备的安全使用，避免发生火灾或其他意外事故。
此外，由于乙醇易燃，操作时需注意防火措施。
六、实验总结通过本次实验，我们成功地利用蒸馏方法从工业乙醇中分离出了高纯度的乙醇溶液。
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《化工原理》课程设计乙醇-水分离过程连续精馏塔的设计学院专业班级姓名学号指导教师2011年 12 月24 日(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%；要求产品乙醇的年产量为 1 万吨/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) 塔板类型筛板塔(四) 工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
(五) 设计说明书的内容1. 设计内容(1) 流程和工艺条件的确定和说明(2) 操作条件和基础数据(3) 精馏塔的物料衡算；(4) 塔板数的确定；(5) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；(6) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；(7) 塔板主要工艺尺寸的计算；(8) 塔板的流体力学验算；(9) 塔板负荷性能图；(10)主要工艺接管尺寸的计算和选取（进料管、回流管、釜液出口管、塔顶蒸汽管、人孔等）(11) 塔板主要结构参数表(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) 绘制精馏塔设计条件图（A3号图纸）。
1．设计方案 (1)2. 操作条件和基础数据 (1)3．精馏塔的物料衡算 (1)3．1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (1)3．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (2)3．3 物料衡算 (2)4．塔板数的确定 (2)4．1 理论板层数N T的求取 (2)4．1．1求最小回流比及操作回流比 (2)4．1．2 求精馏塔的气、液相负荷 (4)4．1．3 求操作线方程 (4)4．1．4 图解法求理论塔板数 (4)4．2 塔板效率的求取 (5)4．3 实际板层数的求取 (6)5．精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (6)5．1 操作压力计算 (6)5．2 操作温度计算 (6)5．3 平均摩尔质量计算 (7)5．4 平均密度计算 (7)5．4．1 气相平均密度计算 (7)5．4．2 液相平均密度计算 (7)5．5 液体平均表面张力计算 (8)5．6 液体平均粘度计算 (9)6．精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (9)6．1 塔径的计算 (9)6．1．1 精馏段的塔径计算 (9)6．1．2 提馏段的塔径计算 (11)6．2 精馏塔有效高度的计算 (11)6．3 精馏塔（板式塔）的塔高计算 (11)7．塔板主要工艺尺寸的计算 (12)7．1 溢流装置计算 (12)7．1．1 堰长l W (12)7．1．2 溢流堰高度h W (12)7．1．3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (13)7．1．4 降液管底隙高度h o (13)7．2 塔板布置 (13)7．2．1 塔板的分块 (13)7．2．2 边缘区宽度确定 (13)7．2．3 开孔区面积计算 (14)7．2．4 筛孔计算及其排列 (14)8．塔板的流体力学验算 (14)8．1 塔板压降 (14)8．1．1 干板阻力h c计算 (14)8．1．2 气体通过液层的阻力h l计算 (15)8．1．3 液体表面张力的阻力hσ计算 (15)8．2 液面落差 (15)8．3 液沫夹带 (15)8．4 漏液 (16)8．5 液泛 (16)9．塔板负荷性能图 (17)9．1 漏液线 (17)9．2 液沫夹带线 (17)9．3 液相负荷下限线 (18)9．4 液相负荷上限线 (18)9．5 液泛线 (19)10．主要工艺接管尺寸的计算和选取 (21)10．1 蒸汽出口管的管直径计算 (21)10．2 回流管的管径计算 (21)10．3 进料管的管径计算 (21)10．4 釜液排出管的管径计算 (21)11. 塔板主要结构参数表 (22)12. 对设计过程的评述和有关问题的讨论 (23)12．1 筛板塔的特性讨论 (23)12．2 进料热状况的选取 (24)12．3 回流比的选取 (24)12．4 理论塔板数的确定 (24)12．5 操作温度的求解 (24)12．6 溢流方式的选择 (24)12．7 筛板的流体力学验算结果讨论 (24)13. 设计图纸 (25)13.1 绘制生产工艺流程图(附图一) (25)1．设计方案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1.1倍。
塔釜采用直接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
由于产品粘度较小，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，选用筛板塔。
2. 操作条件和基础数据进料中乙醇含量（质量分数） 25.0=F w ；产品中乙醇含量（质量分数） 94.0=D w ；塔釜中乙醇含量（质量分数） 001.0=W w ；处理能力 年万吨/1=F G ；塔顶操作压力 4kPa （表压）；进料热状况 泡点进料；每年工作日为300天，每天24小时连续运行根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算如下。
3．精馏塔的物料衡算3．1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率乙醇的摩尔质量 kmol kg M A /07.46=水的摩尔质量 kmol kg M B /02.18=0004.002.18/999.007.46/001.007.46/001.0860.002.18/06.007.46/94.007.46/94.0115.002.18/75.007.46/25.007.46/25.0=+==+==+=W D F x x x 3．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量kmol kg M F /25.2102.18)115.01(07.46115.0=⨯-+⨯=kmolkg M kmol kg M W D /03.1802.18)0004.01(07.460004.0/14.4202.18)860.01(07.46860.0=⨯-+⨯==⨯-+⨯= 3．3 物料衡算每年300天，每天工作24小时，其处理量为1万吨/年故原料液的处理量为 h kmol D /95.3214.42)24300/(1010134=⨯⨯⨯= 总物料衡算 W F +=95.32乙醇的物料衡算 W F 0004.095.32860.0115.0+⨯=联立解得 h kmol F /20.214=； h kmol W /25.181=4．塔板数的确定4．1 理论板层数N T 的求取4．1．1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，如图一所示，然后由a （0.860，0.860）点出发作平衡线的切线，由于是泡点进料，此切线与q 线交于d 点，d 点坐标为（q q y x ,）。
表1 乙醇-水平衡数据 液相中乙醇摩尔分数气相中乙醇摩尔分数 液相中乙醇摩尔分数 气相中乙醇摩尔分数 0.00.0 0.25 0.551 0.010.11 0.30 0.575 0.020.175 0.40 0.614 0.04 0.273 0.50 0.6570.060.34 0.60 .0698 0.080.392 0.70 0.755 0.100.43 0.80 0.82 0.140.482 0.894 0.894 0.180.513 0.95 0.942 0.20 0.525 1.0 1.0因为115.0==F q x x ，在图上读出305.0=q y于是 9.2115.0305.0305.0860.0min =--=--=q q q D x y y x R 取操作回流比为19.39.21.11.1min =⨯==R R4．1．2 求精馏塔的气、液相负荷h kmol V V hkmol F L L hkmol D R V h kmol RD L /06.138/31.3192.21411.105/06.13895.32)119.3()1(/11.10535.3219.3''===+=+==⨯+=+==⨯==4．1．3 求操作线方程精馏段操作线方程为 239.0761.0860.006.13895.3206.13811.105+=⨯+=+=x x x V D x V L y D 提馏段操作线方程为 00053.031.20004.006.13825.18106.13831.319'''''''-=⨯-=-=x x x V W x V L y W 4．1．4 图解法求理论塔板数采用图解法求理论板层数，如图（2）所示。
求解结果为： 总理论塔板数 )(20包括再沸器=T N进料板位置 第17块板4．2 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可查得组成分别为⎪⎩⎪⎨⎧===0004.0115.0860.0W F D x xx 的泡点温度：⎪⎩⎪⎨⎧︒=︒=︒=Ct C tCt W F D 0.975.865.78塔釜温度：进料板温度：塔顶温度：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： ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==0004.00004.0893.0860.0A AA 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 ，查手册得：s m P a A ⋅=45.0μ s m P a B ⋅=36.0μ)36.0lg(140.0)45.0lg(860.0lg +=LD m μ解出 s m P a L D m ⋅=44.0μ塔底液相平均粘度的计算042.0=A y 塔釜由C 0.97︒=W t ，查手册得：s mP A ⋅=34.0μ s m P a 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 ）关联图得： %450=E 因为筛板塔全塔效率相对值为1.1，故精馏塔的全塔效率为%50%451.11.10=⨯=⨯=E E4．3 实际板层数的求取精馏段实际板层数 3250.016==精N提馏段实际板层数 850.04==提N5．精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算以精馏段为例进行计算。