化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计doc
乙醇—水连续精馏塔(筛板塔
Hefei University化工原理课程设计题目: 乙醇—水连续精馏塔（筛板塔）系别: 生物与环境工程系专业:_生物工程学号:姓名: jiami指导教师:2011年 5月 24 日目录设计任务书一．概述1.1 乙醇-水系简介---------------------------------------------------4 1.2筛板塔介绍 --------------------------------------------------41.3设计依据-------------------------------------------------------41.4技术来源--------------------------------------------------------5二.设计任务和要求2.1设计题目---------------------------------------------62.2设计任务及操作条件--------------------------------62.3设备形式------------------------------------------62,4厂址------------------------------------------62.5设计内容-------------------------------------------6三．设计方案3.1塔的工艺的计算-------------------------------------------73.1.1精馏塔的物料衡算---------------------------------------73.2.2塔板数的确定-------------------------------------73.3.1压强温度的计算-----------------------113.3.2平均摩尔质量的计算------------------123.3.3平均密度的计算--------------133.3.4液体平均表面张力计算------------143.3.5液体平均黏度计算：-----------153.3.6气液相体积流率计算：---------163.4塔体工艺尺寸的计算--------------------163.4.1塔径的确定--------------------163.4.2精馏塔有效高度的计算-------------------183.5塔板主要工艺尺寸的计算--------------------------------193.5.1溢流装置计算--------------------------------193.5.2降液管------------------------------193.5.3塔板布置---------------------------203.6塔板流体力学验算-------------------------223.6.1塔板阻力h-------------------------------------22p3.6.2单板压降------------------------------233.6.3降液管泡沫层高度----------------------------233.6.4液体在降液管内的停留时间--------------------------------253.6.5雾沫夹带量校核-------------------------------253.6.6漏液点--------------------------263.7塔板性能负荷图-------------------------273.7.1气相负荷下限线----------------------273.7.2过量雾沫夹带线---------------------293.8精馏塔各接管尺寸的确定---------------------313.8.1进料管---------------------313.8.2回流液管-----------------------------313.8.3塔顶上升蒸汽管---------------------------313.9辅助设备的计算及选型--------------------------323.9.1主要辅助设备的选型-------------------------323.10设计结果一览表------------------------353.11．泵的选用-----------------------------------------------363.11.2、料液泵的计算------------------------------------------363.11.3、原料预热器------------------------------------------363.11.4、塔顶回流冷凝器------------------------------------------36 四．符号说明----------------------------------------------------37 五．总结和设计评述------------------------------------------------40 六．参考文献------------------------------------------------41化工原理课程设计任务书一、概述1.1乙醇-水体系乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。
化工原理课程设计-分离乙醇-水连续板式精馏塔的设计
丽水学院化工专业课程设计题目专业化学工程与工艺班级化工071本组员指导教师2010 年 5 月17 日至2010 年 5 月30 日任务分配项目综述：工艺流程设计：工艺流程的计算：设备计算与选型：周项目选址与产房布置：编写设计说明书：化工原理课程设计任务书（化工071本组长：）一设计题目：分离乙醇－水连续板式精馏塔的设计二原始数据及条件生产能力：年处理乙醇-水混合液4.5万吨（开工率8000小时/年）原料：乙醇含量为95%（质量百分比，下同）的常温液体分离要求：塔顶乙醇含量不低于99.9%建厂地址：金华市区一设计题目乙醇—水二元物系板式精馏塔的设计二设计条件(1)原料来自原料罐，温度20℃，乙醇含量52%（质量分率）；原料处理量为1100kg/h。
(2)产品组成：乙醇含量 99.9%（质量分率）。
(3)釜液组成：乙醇浓度﹤0.2%（质量分率）。
(4)塔顶压力：。
(5)精馏塔进料状态为泡点进料。
(6)塔釜为饱和蒸汽直接加热。
三设计内容(1)确定工艺流程。
(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)精馏塔塔体工艺尺寸的计算。
(6)塔板板面布置设计。
(7)塔板的流体力学验算与负荷性能图。
(8)精馏塔接管尺寸计算。
(9)塔顶全凝器工艺设计计算和选型。
(10)进料泵的工艺设计计算和选型。
(11)带控制点的工艺流程图、塔板板面布置图、精馏塔设计条件图。
(12)设计说明书。
摘要化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。
精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。
为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。
塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。
本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。
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-水溶液连续板式精馏塔设计
一、中英文摘要摘要：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题设备设计。
首先根据设计任务，确定操作条件。
比如：操作压力的确定、进料状态等的确定。
然后设计工艺流程草图。
根据确定的方案，确定具体的参数，即一个完整的设计就初步的确定了。
最后计算塔的工艺尺寸、浮阀的流体力学演算、塔板的负荷性能，最后根据计算选择合适的辅助设备。
关键词：精馏塔，浮阀塔，精馏塔的附属设备。
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. At first,according to the designing task to determine the conduction of the operation,for example,determine the power on the operation,the state of feeding,the draft of the distillation process.On the basis of the program,determining the specific paramiters,then the whole design can be determined.At last,design the process size of the tower,the loading capability of the tower board,then choose the auxiliary epuipment according to the design. Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.1.1塔设备的类型塔设备是化工，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛应用的气液传质设备。
化工原理 课程设计 精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计：精馏塔
一、设计题目
设计一个年产10万吨的乙醇-水溶液精馏塔。
该精馏塔将采用连续多级蒸馏的方式，将乙醇与水进行分离。
乙醇的浓度要求为95%（质量分数），水含量要求低于5%。
二、设计要求
1. 设计参数：
操作压力：常压
进料流量：10万吨/年
进料组成：乙醇40%，水60%（质量分数）
产品要求：乙醇95%，水5%
2. 设计内容：
完成精馏塔的整体设计，包括塔高、塔径、填料类型、进料位置、塔板数、回流比等参数的计算和选择。
同时，还需完成塔内件（如进料口、液体分布器、再沸器等）的设计。
3. 绘图要求：
需要绘制精馏塔的工艺流程图和结构示意图，并标注主要设备参数。
4. 报告要求：
完成设计报告，包括设计计算过程、结果分析、经济性分析等内容。
三、设计步骤
1. 确定设计方案：根据题目要求，选择合适的精馏塔类型（如筛板塔、浮阀塔等），并确定进料位置、塔板数和回流比等参数。
2. 计算塔高和塔径：根据精馏原理和物料性质，计算所需塔高和塔径，以满足分离要求。
3. 选择填料类型：根据物料的特性和分离要求，选择合适的填料类型，以提高传质效率。
4. 设计塔内件：根据塔板数和填料类型，设计合适的进料口、液体分布器、再沸器等塔内件。
5. 进行工艺计算：根据进料组成、产品要求和操作条件，计算每块塔板的温度和组成，以及回流比等参数。
6. 进行经济性分析：根据设计方案和工艺计算结果，分析项目的投资成本和运行成本，评估项目的经济可行性。
分离乙醇水精馏塔设计(含经典实用工艺流程图和塔设备图)
分离乙醇-水的精馏塔设计设计人员：所在班级：化学工程与工艺成绩：指导老师：日期：化工原理课程设计任务书一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件（1）进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；（2）产品的乙醇含量不得低于90％；（3）塔顶易挥发组分回收率为99％；（4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。
（6）操作条件a）塔顶压强 4kPa （表压）b）进料热状态自选c）回流比自选d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）e）单板压降 kPa。
三、设备形式：筛板塔或浮阀塔四、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）；五、设计基础数据：1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据；2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。
一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔顶易挥发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；每年按330天计，每天24小时连续运行。
塔顶压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。
三、设备形式：筛板塔四、设计内容：1）精馏塔的物料衡算：原料乙醇的组成 xF＝＝0.1740原料乙醇组成 xD0.7788塔顶易挥发组分回收率90％平均摩尔质量 MF =由于生产能力50000吨／年，.则 qn，F所以，qn，D2）塔板数的确定：甲醇—水属非理想体系，但可采用逐板计算求理论板数,本设计中理论塔板数的计算采用图解法。
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。
合肥工业大学化工原理课程设计乙醇—水溶液板式精馏塔设计
课程设计设计题目：乙醇-水溶液板式精馏塔设计学生姓名：牛璐学号：2015212054专业班级：高分子材料与工程15-3班指导教师：张传玲设计时间：2018.7.2-2018.7.15化工原理课程设计任务书设计任务：年处理44000 吨乙醇- 水溶液系统1.料液含乙醇50% ,馏出液含乙醇不少于94%，残液含乙醇不大于0.5%（wt %）2.操作条件：（1）泡点进料，回流比自选。
（2）塔釜加热蒸汽压力：间接0.2MPa（表压）,直接0.1MPa （绝压）。
（3）塔顶全凝器冷却水进口温度20℃，出口温度50℃。
（4）常压操作。
年工作日300天，每天工作24小时。
（5）设备形式筛板塔。
任务来源：某中药厂设计成果：1.设计说明书一份。
2.主体设备条件图（1#图纸）一张，带控制点工艺流程图（3#图纸）一张。
摘要工业上乙醇-水分离的过程是在精馏塔中进行的。
乙醇-水分离过程为物理过程。
回流是构成气、液两相接触传质的必要条件，而板式精馏塔的设备设计是关键部分。
此次课程设计是用于分离乙醇-水的筛板式精馏塔的设计,进料口处乙醇的流量为236.16kmol/h。
设计的回流比为最小回流比的 1.2倍，精馏塔径为1.2 m，全塔高度为27.62 m。
最后经设计校核后，此次课程我们设计出了安全且满足生产要求的板式精馏塔。
关键词：乙醇；回流；筛板式；精馏塔AbstractThe process of industrial ethanol-water separation is carried out in a rectification column. The ethanol-water separation process is a physical process. Reflow is a necessary condition for the gas-liquid two-phase contact mass transfer, and the equipment design of the plate rectification column is a key part. The course design was designed for the separation of ethanol-water sieve plate distillation column, and the flow rate of ethanol at the feed port was 236.16 kmol/h. The designed reflux ratio is 1.2 times the minimum reflux ratio, the distillation column diameter is 1.2 m, and the full tower height is 27.62 m. After the final design review, we designed a plate rectification tower that is safe and meets production requirements.Keywords:benzene, toluene, plate type, distillation column目录1 绪论 (8)1.1 概述 (8)1.1.1 乙醇的性质与用途 (8)1.1.2 乙醇的应用 (8)1.2 操作条件的确定 (9)1.2.1 操作压力 (9)1.2.2 进料状态 (9)1.3 设备型式 (9)1.3.1 筛板塔 (9)2 设计方案论证及确定 (10)2.1已知设计条件 (10)2.2 选择塔型 (11)2.3 精馏方式 (11)2.4 操作压力 (11)2.5加热方式 (11)2.6 工艺流程 (11)3 筛板式精馏塔的工艺设计 (12)3.1 塔的物料衡算 (12)3.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (12)3.2 塔板数的确定 (13)3.2.1最小回流比及操作回流比的计算 (13)3.2.2操作方程的确定 (14)3.2.3板效率及实际塔板数的确定 (14)3.3 精馏段物性衡算 (15)3.3.1物料衡算 (15)3.3.2气液体积流率的计算 (19)3.4 塔和塔板主要工艺尺寸计算 (19)3.4.1 塔板横截面的布置计算 (19)3.4.2 筛板能校塔流体力学校核 (26)3.5 精馏段塔板负荷性能图 (28)3.5.1 过量液沫夹带线 (28)3.5.2溢流液泛线 (29)3.5.3液相上限线 (30)3.5.4漏液线（气相负荷下限线） (30)3.5.5液相下限线 (30)3.5.6 操作线 (31)4 精馏塔的附属设备及选型 (31)4.1 辅助设备的选型 (31)4.1.1 直接蒸汽加热 (32)4.1.2冷凝器 (32)4.1.3馏出液冷却器 (33)4.1.4釜液冷却器 (33)4.2 塔的主要接管尺寸的选取 (35)4.2.1塔附件设计 (35)4.2.2 筒体与封头 (36)4.2.3除沫器 (36)4.2.4 裙座 (37)4.2.5 人孔 (37)4.3输送泵的选取 (38)5 塔高的确定及塔的其它工艺条件 (39)5.1 塔高的设计计算 (39)5.1.1塔高的确定 (39)5.1.2塔板结构的确定 (40)6.塔设备的机械设计 (41)6.1按计算压力计算塔体和封头厚度 (41)6.2 塔设备质量载荷计算 (41)6.3 风载荷与风弯矩计算 (42)6.4地震弯矩计算 (45)6.5各种载荷引起的轴向应力 (47)6.6 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (48)6.6.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核 (48)6.6.2 塔体与裙座的稳定校核 (49)6.7 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (49)6.7.1 水压试验时的各种载荷引起的应力 (49)6.7.2水压试验时应力校核 (50)6.8基础环设计 (50)6.8.1基础环尺寸 (51)6.8.2基础环的应力校核 (51)6.8.3基础环厚度 (51)6.9地脚螺栓计算 (52)6.9.1地脚螺栓承受的最大拉应力 (52)6.9.2地脚螺栓的螺纹小径 (53)7 设计结果概要及汇总表 (54)8.附录 (59)9.设计方案讨论 (60)参考文献 (62)课设感想 (63)1绪论1.1概述1.1.1 乙醇的性质与用途乙醇它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。
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化工原理课程设计-乙醇-水精馏塔设
计.doc
化工原理课程设计：乙醇-水精馏塔设计
一、设计任务
本设计任务是设计一个乙醇-水精馏塔，用于分离乙醇和水混合物。
给定混合物中，乙醇的含量为30%，水含量为70%。
设计要求塔顶分离出95%以上的乙醇，塔底剩余物中水含量不超过5%。
二、设计方案
1.确定理论塔板数
根据给定的乙醇含量和设计要求，利用简捷计算法计算理论塔板数。
首先确定乙醇的回收率和塔顶产品的浓度，然后根据简捷计算公式计算理论塔板数。
2.塔的总体积和尺寸
根据理论塔板数和每块理论板的液相体积流量，计算塔的总体积。
根据总体积和塔内件设计要求，确定塔的外形尺寸。
3.塔内件设计
塔内件包括溢流管、进料口、冷凝器、再沸器和出口管等。
溢流管的尺寸和形状应根据塔径和物料性质进行设计。
进料口的位置和尺寸应根据进料流量和进料组成进行设计。
冷凝器和再沸器应根据物料的热力学性质和工艺要求进行设计。
出口管应根据塔径和出口流量进行设计。
4.塔板设计
每块塔板的设计包括板上液相和气相的流动通道、堰和降液管等。
根据物料的物理性质和操作条件，确定液相和气相的流动通道尺寸和形状。
堰的
高度和形状应根据液相流量和操作条件进行设计。
降液管的设计应保证液相流动顺畅且无滞留区。
5.塔的支撑结构和保温
根据塔的外形尺寸和操作条件，设计支撑结构的形状和尺寸。
考虑保温层的设置，以减小热量损失。
三、设计计算
1.确定理论塔板数
根据简捷计算法，乙醇的回收率为95%，塔顶产品的乙醇浓度为95%。
通过简捷计算公式，得到理论塔板数为13块。
2.塔的总体积和尺寸
每块理论板的液相体积流量为0.01m3/min，因此总体积为
0.013m3/min。
考虑一定裕度，确定塔的外径为0.6m，高度为10m。
3.塔内件设计
溢流管的尺寸为Φ10mm，形状为直管上升式。
进料口的位置位于第3块理论板处，尺寸为Φ20mm。
冷凝器采用列管式换热器，再沸器采用釜式
再沸器。
出口管采用标准出口管，直径为Φ20mm。
4.塔板设计
每块塔板的液相流动通道采用弓形通道，通道尺寸为Φ10mm。
气相流动通道采用直通道，高度为5mm。
堰的高度为50mm，形状为三角形堰。
降液管采用标准降液管，直径为Φ20mm。
5.塔的支撑结构和保温
采用钢筋混凝土结构作为支撑结构，形状为圆柱形，直径为1m，高度为10m。
考虑保温层厚度为5cm。
四、总结
本设计任务针对乙醇-水混合物的分离进行了乙醇-水精馏塔的设计。
通过简捷计算法确定了理论塔板数，然后根据总体积和塔内件设计要求确定了塔的外形尺
寸。
对塔内件进行了详细设计，包括溢流管、进料口、冷凝器、再沸器和出口管等部分。
对每块塔板上的液相和气相流动通道、堰和降液管等进行了具体的设计。
最后确定了支撑结构和保温层的设置。
整个设计过程符合化工原理课程设计的要求，完成了乙醇-水精馏塔的设计任务。