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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 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。第一章概述 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1塔型选择 .................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2操作压强选择 .......................................................................... 错误!未定义书签。
1.3进料热状态选择 ...................................................................... 错误!未定义书签。
1.4加热方式 .................................................................................. 错误!未定义书签。
1.5回流比的选择 .......................................................................... 错误!未定义书签。
1.6精馏流程的确定 ...................................................................... 错误!未定义书签。第二章主要基础数据 .......................................................................... 错误!未定义书签。
2.1水和乙醇的物理性质 .............................................................. 错误!未定义书签。
2.2常压下乙醇—水的气液平衡数据 .......................................... 错误!未定义书签。
2.3 A,B,C—Antoine常数 ............................................................ 错误!未定义书签。第三章设计计算 .................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1塔的物料衡算 .......................................................................... 错误!未定义书签。
3.1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分率 .................. 错误!未定义书签。
3.1.2 平均分子量 .................................................................. 错误!未定义书签。
3.1.3 物料衡算 ...................................................................... 错误!未定义书签。
3.2塔板数的确定 .......................................................................... 错误!未定义书签。
的求取.................................................. 错误!未定义书签。
3.2.1 理论塔板数N
T
的求取...................................................... 错误!未定义书签。
3.2.2 全塔效率E
T
3.2.3 实际塔板数N ............................................................... 错误!未定义书签。
3.3塔的工艺条件及物性数据计算 .............................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.4气液负荷计算 .......................................................................... 错误!未定义书签。
3.5塔和塔板主要工艺尺寸计算 .................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.6筛板的流体力学验算 .............................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.7塔板负荷性能图 ...................................................................... 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.8筛板塔的工艺设计计算结果总表 .......................................... 错误!未定义书签。
3.9精馏塔附属设备选型与计算 .................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。
.................................................................................................. 错误!未定义书签。第四章设计评述与心得 ...................................................................... 错误!未定义书签。
4.1设计中存在的问题及分析 ...................................................... 错误!未定义书签。
4.2设计心得 .................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
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。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。蒸馏是分离均相混合物的单元操作，精馏是最常用的蒸馏方式，是组成化工生产过程的主要单元操作。精馏是一种最常用的分离方法，它依据多次部分汽化、多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。精馏是同时进行传热和传质的过程，为实现精馏过程，需要为该过程提供物料的贮存、输送、传热、分离、控制等设备和仪表。精馏塔是化工生产中十分重要的设备。
乙醇在工业、医药、民用等方面，都有广泛的应用，是一种重要的化工原料。在很多不同的方面，要求乙醇有不同的纯度，甚至是无水乙醇。而因为乙醇极具挥发性，想得到高纯度的乙醇很困难。要把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，可以用连续精馏的方法。精馏是同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，可使混合液得到几乎完全的分离。此次化工原理设计是乙醇—水精馏塔的设计。
第一章概述
精馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜（再沸器）、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大；（2）传质传热效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。此外还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
1.1塔型选择
任何塔设备都难以满足上述所有要求，设计者应根据塔型特点、物系性质、生产工艺条件、操作方式、设备投资操作与维修费用等技术经济评价以及设计经验等因素，依矛盾的主次，综合考虑，选择适宜的塔型。[1]
筛板塔具有结构简单，制造维修方便，造价低，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔的优点。其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的，脏的和带固体粒子的料液。而乙醇—水料液完全可以避免这一缺点，故本设计塔型选择筛板塔。
1.2操作压强选择
精馏操作压强常取决于冷凝温度。一般，除热敏性物料以外，凡能通过常压蒸馏不难实现分离要求，并能通过江河水或循环水将馏分冷凝下来的系统都应采用常压蒸馏。故本设计操作压强为常压。
1.3进料热状态选择
原则上，在供热量一定情况下，热量应尽可能由塔底输入，使产生的气相回流在全塔发挥作用，即宜冷进料。但为使塔操作稳定，免受季节气温影响，精、提馏段采
用相同塔径以便于制造，则常采用泡点进料，需增设原料预热器。本设计即采用泡点进料。
1.4加热方式
蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。有时也可采用直接蒸汽，例如蒸馏釜残液中的主要组分是水，有时也可采用直接蒸汽，例如蒸馏釜残液中主要组分是水，且在低浓度下轻组分的相对挥发度较大时可采用直接蒸汽加热，利用压强较低的加热蒸汽以节省操作费用，并省掉间接加热设备。但由于直接蒸汽的加入，对釜内溶液起一定稀释作用，在进料条件和产品纯度、轻组分收率一定的前提下，釜液浓度相应降低，故需在提馏段增加塔板以达到生产要求。本设计采用应用更广泛的间接蒸汽加热。
1.5回流比的选择
选择回流比，主要从经济观点出发，力求使设备费和操作费用之和最低。一般经
验值R =（1.1～2.0）R
min 式R 为操作回流比；R
min
为最小回流比。对特殊物系与场
合，则应根据实际需要选定回流比。本设计参考同类生产的R 经验值选定，确定回
流比R = 2R
min
。
1.6精馏流程的确定
乙醇、水混合料经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全
凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用
间接蒸汽向再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。流程简图如图1所示。
图1 连续精馏装置流程简图
第二章主要基础数据
2.1水和乙醇的物理性质
乙醇和水的基本参数见表1，液相密度见表2，液体表面张力见表3。
表1 水和乙醇的基本参数
名称分子式分子量沸点/℃临界温度/℃临界压强/kPa 水H2O 18.02 100 373.91 22.05
乙醇C2H5OH 46.07 78.3 240.77 6.148
表2 乙醇和水液相密度
温度/℃20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 乙醇密度
kg/m3
795 785 777 765 755 746 735 730 716 703 水密度
kg/m3
998.2 995.7 992.2 988.1 983.2 977.8 971.8 965.3 958.4 951.0
表3 乙醇和水液体表面张力
温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
乙醇表面张力
×103/N/m 22.3 21.2 20.4 19.8 18.8 18.0 17.15 16.2 15.2 14.4
水表面张力
×103
/N/m
72.6 71.2 69.6 67.7 66.2 64.3 62.6 60.7 58.8 56.9
2.2常压下乙醇—水的气液平衡数据
常压下乙醇—水的气液平衡数据如表4所示
沸点t ，℃ 液相 液相 沸点t ，℃
液相 液相 99.9 0.004 0.053 82 27.3 56.44 99.8 0.04 0.51 81.3 33.24 58.78 99.7 0.05 0.77 80.6 42.09 62.22 99.5 0.12 1.57 80.1 48.92 64.70 99.2 0.23 2.90 79.85 52.68 66.28 99.0 0.31 3.725 79.5 61.02 70.29 98.75 0.39 4.51 79.2 65.64 72.71 97.65 0.79 8.76 78.95 68.92 74.69 95.8 1.61 16.34 78.75 72.36 76.93 91.3 4.16 29.92 78.6 75.99 79.26 87.9 7.41 39.16 78.4 79.82 81.83 85.2 12.64 47.49 78.27 83.87 84.91 83.75 17.41 51.67 78.2 85.97 86.40 82.3
25.75 55.74 78.15 89.41 89.41
2.3 A,B,C —Antoine 常数
A,B,C —Antoine 常数，其值见表5。
表5 A,B,C —Antoine 常数
第三章 设计计算
3.1塔的物料衡算
3.1.1 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分率 3.1.2 平均分子量 3.1.3 物料衡算
年处理量 F ’=17500t/a
组分
A B C 乙醇 8.04496 1554.3 222.65 水 7.96681 1668.21 228
总物料衡算 F=D+W
易挥发组分物料衡算 F ×X F = D ×X D + W ×X W 联立总物料衡算和易挥发组分物料衡算解得：
W=91.18 kmol/h D=19.14 kmol/h
3.2塔板数的确定
3.2.1 理论塔板数N T 的求取
乙醇、水属理想物系，可采用M.T.图解法求N T 。
根据乙醇—水的气液平衡数据（表4）作y-x 图，如图2。
（1）求最小回流比R min 及操作回流比R 。乙醇—水体系的平衡曲线有下凹部分，自a （x D ，y D ）作平衡线的切线切于其下凹部分，并延长与y 轴相交，截距
333.01
min =+R x D ，即486.11333
.0R min =-=
D
x
取操作回流比 R=2R min =2*1.486=2.972 （2）求理论板N T 。精馏段操作线方程：
图2 乙醇、水的y-x 图及图解理论板
如图2所示，按M.T.图解法求得： N T =（15-1）层（不包括再沸器）。其中精馏段理论板数为11层，提馏段为3层（不包括再沸器），第12层为加料板。
3.2.2 全塔效率E T 的求取
根据塔顶、塔底液相组成查表4，用内插法求温度得：
℃ 78.3t 4
.78t 82
.798.824.7827.7882.7987.83=?--=--D D ，同理℃ 8.99t W =
89.05 ℃时，乙醇和水的粘度分别为：0.410 mPa·s 和0.325 mPa·s [2]，该温度下
进料液相平均粘度为：
故 %434309.0337.0lg 616.017.0lg 616.017.0E ≈=-=-=m T μ
3.2.3 实际塔板数N
精馏段 25.6=11/0.43=N 精，取26层 提馏段 6.98=3/0.43=N 提，取7层
3.3塔的工艺条件及物性数据计算
塔顶压强kPa P D 3.1053.1014=+=，取每层塔板压强降Pa 7.0△k P =，则进料板压强和塔底压强分别为
kPa P F 5.1237.0263.105=?+= ；kPa 4.1287.0333.105=P W =?+
精馏段和提馏段平均操作压强为
kPa P m 4.11425.1233.105精=+=
；kPa P m 95.1252
4
.1285.123提=+=
依据操作压强，依下式试差计算操作温度：
式中：x —溶液中组分的摩尔分数；P —溶液上方的总压，Pa ；p 0—同温度下纯组分的饱和蒸汽压，Pa （下标A 表示易挥发组分，B 表示难挥发组分）。其中水、乙醇的饱和蒸汽压由安托尼方程计算。
安托因方程：C
T B
A p +-=0lg
式中：p 0
—在温度为T 时的饱和蒸汽压，mmHg ；T —温度，℃；A,B,C —Antoine 常数，其值表5。
计算结果如下： 塔顶温度
3
.105172.0133.010828.0133.010228
21.166896681.765
.2223
.155404496.8=??+??+-
+-
t t 解得t D = 81.98 ℃
同理得：t F = 104.02 ℃ ，t W = 110.17。则精馏段平均温度和提馏段平均温度为：
℃0.93202.10498.81t 精=+=
m ；℃1.1072
17
.1102.104t 提=+=m
塔顶 828.01==y x D 811.01=x (由气液平衡曲线得) 进料板 3605.0=F y 0608.0=F x
同理得 kmol kg M VFm /094.28= ；kmol kg M LFm /7024.19=
塔底 0046.0=W y 00039.0=W x
同理得 kmol kg M VWm /129.18= ；kmol kg M LWm /01.18=
则精馏段和提馏段的平均摩尔质量分别为：
（1）液相密度ρL m
塔顶温度t D = 81.98 ℃，根据表2由内插法得81.98℃时水和乙醇的密度 依下式 LB ραραρ///1B LA A Lm += （α为质量分数）
同理求得进料板和塔底液相密度
3/97.884m kg LmF =ρ ；3/20.970m kg LmW =ρ 故精馏段和提馏段的平均密度分别为
3精）(/32.8162/）97.88467.747（m kg Lm =+=ρ ；
(2) 精馏段和提馏段的气相密度ρmV
塔顶温度t D = 81.98 ℃，根据表3由内插法得81.98℃时水和乙醇的表面张力 同理得进料板和塔底乙醇与水表面张力
则精馏段和提馏段平均表面张力分别为
塔顶、进料板、塔底所对应的温度下水的粘度分别为[2] 塔顶、进料板、塔底所对应的温度下乙醇的粘度分别为[2] 则精馏段和提馏段平均液相粘度分别为
3.4气液负荷计算
精馏段气液负荷计算如下： 同理得提馏段
3.5塔和塔板主要工艺尺寸计算
塔径D/m 0.3～0.5 0.5～0.8 0.8～1.6 1.6～2.4 2.4～4.0 板间距H T /mm
200～300
250～350
300～450
350～600
400～600
参考表6，初选板间距H T =0.30m ,取板上液层高度h L =0.06m ，故
图3 Sminth 关联图
查图3可知，05.020=C ，依照下式校正C 取安全系数为0.7，则 故 m u
V D S
86.09625
.014.356
.044=??=
=
π
按标准，塔径圆整为1.0m ，则空塔气速s m D V u S
/713.00
.114.356
.0442
2
=??=
=
'π 塔内各段负荷差别不大，各段塔径保持一致。则提馏段空塔气速
根据塔径和液体流量采用单流型、弓形降液管、平行受液盘及平行溢流堰。不设进口堰。各项计算如下。
（1）溢流堰长l w 取l w =0.6D ，即 （2）出口堰高h w
由6.01/6.0/==D l w ，m 55.76.0105
.2/5
.25.2==
W h l L ，查图4，知E =1.03。
图4 液流收缩系数计算图
则 m l L E h w h OW 007.06.0105.203.11000
84
.2100084.23
23
2=???
? ????=
???
?
??=
故 m h W 053.0007.007.0=-= 同理求得提馏段h w ，提 = 0.056m
（3）降液管管宽度W d 与降液管面积A f
由6.01/6.0/==D l w 查图5得098.0/=D W d ，054.0/=T f A A 故 m W d 098.01098.0=?= 22042.04
054.0m D A f =?
=π
由下式计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积，即
s 5s 210006
.030
.0042.0精≥=?==
s T f L H A τ （符合要求） （4）降液管底隙高度h 0
取液体通过降液管底隙的流速u ’0 = 0.04m/s ，依下式计算降液管底隙高度o h ：
图5 弓形降液管的宽度和面积
（1）取边缘区宽度W c = 0.035m ，安定区宽度W s = 0.065m
（2）依下式计算开孔区面积A a 其中 m W W D
x s d 337.0)065.0098.0(2
1
)(2
=+-=
+-=
每层塔板上的开孔面积A 0为 气体通过筛孔的气速
s m A V u s /83.6082.056.00精0===
；s m A V u s /46.6082
.053
.00提0=== 实际塔板数为33，选取每8层塔板建立一个人孔，故人孔数为5个，设人孔处
板间距为600mm ，进料段高度为500mm ，塔顶空间H D =1.8 H T =1.8*300=540mm ，取塔底停留时间为3min ，则塔底空间高度取1000mm 。由下式计算塔高得 式中：塔高H(不包括封头、裙坐)
n ——实际塔板数； n F ——进料板数
H F ——进料板处板间距，m n P ——板间人孔数
H p ——设人孔处的板间距，m
H D ——塔顶空间，m （不包括头盖部分） H B ——塔底空间，m （不包括底盖部分）
3.6筛板的流体力学验算
依式 σh h h h l e p ++= （1）干板压强降相当的液柱高度h c 依0/5/3 1.67d δ==，查图7，0.78O C =
图7 干筛孔的流量系数 图8 充气系数关系图
(2)气流穿过板上液层压强降相当的液柱高度 h l 由图8查取板上液层充气系数β为0.68。 依式 m h h L l 0408.006.068.0=?==β （3）克服液体表面张力压强降相当的液柱高度h σ 依式 m gd h o
L 00326.0005
.081.932.8161065.32443
=????==
-ρσ
σ 故 0503.000326.00408.000625.0精=++=++=σh h h h l e p m
单板压强降Pa P g h P L P P 700a 5.40281.932.8160503.0精<=??==?ρ (设计允许值)
同理得提馏段塔板压降Pa 2.424提=?p P 依式 2.36
精)(
107.5f
T a V h H u e -?=
-σ
式中， h f ——塔板上鼓泡层高度，可按泡沫层相对密度为0.4考虑，即 同理得气/kg 液 0.1kg 气/kg 液kg 02.0提<=V e 故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。
依式 V L L O OW h h C u ρρσ/)13.00056.0(4.4-+= 筛板的稳定性系数 5.18.06
.883
.6<===
OW O u u K
故在设计负荷下可能会产生过量漏液。
为防止降液管液泛的发生，应使降液管中清液层高度)(W T d h H H +Φ≤。 取5.0=Φ，则m h H W T 18.0)053.03.0(5.0)(=+?=+Φ
同理H d 提 = 0.109m ，故)(W T d h H H +Φ<，在设计负荷下不会发生液泛。
根据以上塔板的各项流体体力学验算，可认为精馏段塔径及各工艺尺寸基本是合适的。
3.7塔板负荷性能图
S s
f
T s a V V A A V u 35.1042
.0785.0=-=
-=
（a ）
近似取 0.1≈E ，m h W 053.0=，m l W 6.0= 故 323
23344.21325.0)6.03600(1084.2053.05.2s s f
L L h +=???
??????+=- （b ）
取雾沫夹带极限值V e 为0.1kg 液/kg 气，已知m N /1065.323-?=σ，
m H T 3.0=，并将式（a ）、（b ）代入2.36
)(
107.5f
T a V h H u e -?=
-σ
,得下式：
整理得 3
2
63.12903.0s s L V -= （1）
在操作范围内，任取几个s L 值，依（1）式算出相应的s V 值列于表7中。并依表中数据在s s L V -图中做出雾沫夹带线（1），如图9所示。
表7
s L ，s m /3
s V ，s m /3
0.884 0.738 0.640 0.559
近似取 0.1≈E ，m l W 6.0=
32
3
2
3
3
23
938.0)6
.03600(1084.2)3600(
1084.2s s W
s
OW L L l L E h =?=?=-- （c ）
00326.0=σh (已算出)
故 3
2
2
638.003926.002.0S s P L V h ++= （d ）
2
22680)025
.06.0(153.0)(153.0s s O W s d L L h l L h =?=?= （e ）
将T H 为0.3m ，W h 为0.053m ，5.0=Φ及式（c ）、（d ）、（e ）代入式
d L P d h h h ++=H 和）h H （W T d +Φ≤H 得： 整理得：2
3
2
2
340008.78212.4s s
s
L L V --= （2）
在操作范围内取若干s L 值，依式（2）计算s V 值，列于表8中，并依表中数据在 图9中做出雾沫夹带线（2），如图9中线（2）所示。
表8
s L ，s m /3
s V ，s m /3
2.023 1.762 1.506 1.173
取液体在降液管中停留时间为4s ，则
液泛负荷上限线（3）在s s L V -坐标图上为与气体流量s V 无关得垂直线，如图9线（3）所示。
由 3
2
938.0053.0S OW W L L h h h +=+=、O
s OW A V u min
,=
代人漏液点气速式： 304
.132.81600326.0)938.0053.0(13.00056.078.04.432min ,?
?????-++?=s O s L A V A 0前已算出为0.082m 2，代入上式并整理，得
此即气相负荷下限关系式，在操作范围内任取n 个s L 值，依（4）式计算相应s
V 值,列于表9中，依表9中数据作气相负荷下限线（4），如图9中线（4）所示。
表9
s L ，s m /3
s V ，s m /3
0.683 0.733 0.764 0.789
取平堰、堰上液层高度m h OW 006.0=作为液相负荷下限条件，取0.1≈E ,依下式计算，则
整理上式得 s m L s /102.434min ,-?=
依此值在s s L V -图上作线（5）即为液相负荷下限线，如图9所示。
图9 精馏段负荷性能图
将以上5条线标绘于图9（s s L V 图）中，即为精馏段负荷性能图。P 为操作点，OP 为操作线。OP 线与线(1)的交点相应气相负荷为max ,s V ，OP 线与气相负荷下限线（4）的交点相应气相负荷为min ,s V 。
可知本设计精馏段塔板上限由雾沫夹带控制，下限由漏液控制，但操作点不在相应区域内，塔板结构参数还需要调整。
同理求得提馏段负荷性能图如图10
图10 提馏段负荷性能图
可知提馏段塔板上限由液泛控制，下限由雾沫夹带控制，但操作点不在相应区域内，塔板结构参数还需要调整。
3.8筛板塔的工艺设计计算结果总表
3.9精馏塔附属设备选型与计算
选列管式原料预热器，强制循环式列管全凝器，列管式塔顶及塔底产品冷却器，热虹吸式再沸器。
设原料液初始温度为43℃，由汽液平衡数据查得组成X F = 0.144的乙醇—水溶液泡点温度为99.46℃，在平均温度（94.66+43）/2 =71.23℃ 下：乙醇的汽化潜热 r 乙=1000kJ/kg 水的汽化潜热r 水=2499kJ/kg 。[2] 则可得平均汽化潜热
取水为冷凝介质，其进出冷凝器的温度分别为20℃和30℃则平均温度下的比热
4.182/C kJ kg c =??[2]
，于是冷凝水用量可求得：
（1）加热蒸汽量
以釜残液预热原料液，则将原料加热至泡点所需的热量F Q 为
)t -t (Q F1F2F F F C W =， t Fm = 64℃，在进出预热器的平均温度以及t Fm = 64℃的情况
下查得比热 4.188/C kJ kg =?℃[2]，则
釜残液放出的热量： 12()W W W W Q W C t t =-，若将釜残液温度降至t w2 = 55℃，那么平均温度t wm = (99.8+55) / 2 =77.4℃，查其比热为 4.19/W C kJ kg =?℃[2]，则
可知，Q W < Q F ，于是理论上不可以直接用釜残液加热原料液至泡点。加热蒸汽理论用量为：
（2）传热面积
根据经验值，总传热系数K=290~870W/m 2·℃，取K=650 W/m 2·℃，则传热面积
（1）进料管 进料体积流量 取适宜的输送速度 2.0/f u m s =，故
经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-70)，规格：Ф32×5mm 实际管内流速： s m u f /80.1022
.014.300068225
.042
=??=
（2）釜残液出料管 釜残液的体积流量：
取适宜的输送速度 1.5/W u m s =，则
经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-70)，规格：Ф32×5mm 实际管内流速： s m u W /32.1022.014.30005
.042
=??=
（3）回流液管 回流液体积流量
利用液体的重力进行回流，取适宜的回流速度0.5/L u m s =，那么 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-70)，规格：Ф45×2.5mm 实际管内流速： s m u L /48.004
.014.30006
.042
=??=
（4）塔顶上升蒸汽管
已算出塔顶上升蒸汽的体积流量为0.56 m 3/s 取适宜速度u V = 20 m/s ，那么 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-70)，规格：Ф203×6mm
实际管内流速： s m u SV /6.19191.014.356
.042
=??=
（5）水蒸汽进口管
已算出通入塔的水蒸气体积流量0.53 m 3/s ，取适宜速度u V = 25 m/s ，那么 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-70)，规格：Ф180×5mm
实际管内流速： s m u SV /4.23170.014.353
.042
=??=
第四章 设计评述与心得
4.1设计中存在的问题及分析
设计中降液管底隙高度h o 过小，可能会引起堵塞；在漏液的验算中，筛板稳定系数K 值过小，在设计负荷下可能会产生过量漏液；在精馏段和提馏段负荷性能图中，操作点P 均不在有效范围内。以上各项问题均与L S ，V S 相关，可能是因为L S 值过小导致上述问题。
4.2设计心得
这份化工原理课程设计让我收获颇多。首先让我熟悉了精馏塔的设计，学习了一般化工设计的流程。我在这份设计上花了比别人多很多的时间来修改说明书、画CAD 图。在这一遍一遍的修改中，我总结了以下几点心得。
细心是设计成功的前提。一遍遍的修改是因为有错误，而每一点小错误都将影响到整个设计的计算，这样的修改很浪费时间。容易发现的错误还好，如果是不容易发现的问题，设计完成后，投入生产制造，可能会造成很大的损失。设计过程中必须足够细心，避免错误出现。不仅仅是化工原理课程设计，我们对待其他学习工作也都应
该注意这一点。
学足以致用。以前总是觉得学这么多理论知识没什么用，可通过本次化工原理课程设计，我明白了学足以致用。以前虽然学习了化工原理课程，但仅仅限于会做题，我甚至都不知道也都没想过可以运用自己所学知识完成一个精馏塔的设计。虽然这次设计还有很多问题，还存在一些未完成的内容，但通过这个设计我学会了一种看待理论知识的视角，即它在实际生产中的运用。我想这是我这次设计最大的收获。
不要对未知的东西畏难，也不要太高估自己。我和很多同学一样，不能很好地运用CAD画出设计图。刚开始我们就感觉CAD难，觉得自己学不会，就通过在网上找别人设计好的图纸，想糊弄过去算了。即时现在我还不熟悉这个软件，但我知道只要我们真想学、认真去学没什么是难的，当你学会了再回头看时，或许就觉得它像office软件一样简单了。这次设计也激发了我对CAD画图的兴趣，但是临近期末，这学期后面一段时间比较紧，没有足够的时间来学习它，但在这次设计之后，我一定要将CAD好好学一学。现在想起老师在上个暑假之前就督促我们学习CAD，当时我们还满口答应，可到现在还没有学会，应该说还没有认真去学，感觉非常羞愧。或许是我太高估自己了，我以前甚至认为一天就可以把它学了，把图画了，然而当真正接触的时候，才明白自己的自大和之前想法的可笑。
感谢老师宽容我，让这份设计拖到了期末，但设计还存在很多不足，和我预期的设计成果还差的很远。尽管化工原理课程设计这门课程要结束了，然而对于我，关于这门课程的学习远远还没有结束，我会利用寒假来弥补现在的不足和缺憾。
参考文献
[1]柴诚敬，刘国维，李阿娜.化工原理课程设计[M].天津：天津科学技术出版社，1994.75-111.
[2]杨祖荣，刘丽英，刘伟.化工原理[M].北京：化学工业出版社，2009.376-391.
⑴综合运用“化工原理”和相关选修课程的知识，联系化工生产的实际完成单元操作的化工设计实践，初步掌握化工单元操作的基本程序和方法。 ⑵熟悉查阅资料和标准、正确选用公式，数据选用简洁，文字和工程语言正确表达设计思路和结果。 ⑶树立正确设计思想，培养工程、经济和环保意识，提高分析工程问题的能力。二、设计任务及操作条件在一常压操作的连续精馏塔分离乙醇－水混合物。 生产能力（塔顶产品）3000 kg/h 操作周期 300 天／年 进料组成 25% （质量分数，下同） 塔顶馏出液组成≥94% 塔底馏出液组成≤0.1% 操作压力 4kPa（塔顶表压） 进料热状况泡点 单板压降：≤0.7 kPa 设备型式筛板 三、设计容： (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件数据的计算； (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) 绘制生产工艺流程图； (10) 绘制精馏塔设计条件图； (11) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 [ 设计计算 ] （一）设计方案选定 本设计任务为分离水－乙醇混合物。 原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热至84℃后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却至25℃后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。 1精馏方式：本设计采用连续精馏方式。原料液连续加入精馏塔中，并连续收集产物和排出残液。其优点是集成度高，可控性好，产品质量稳定。由于所涉浓度围乙醇和水的挥发度相差较大，因而无须采用特殊精馏。 2操作压力：本设计选择常压，常压操作对设备要求低，操作费用低，适用于乙醇和水这类非热敏沸点在常温（工业低温段）物系分离。 3塔板形式：根据生产要求，选择结构简单，易于加工，造价低廉的筛板塔，筛板塔处理能力大，塔板效率高，压降较低，在乙醇和水这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。 4加料方式和加料热状态：加料方式选择加料泵打入。由于原料温度稳定，为减少操作成本采用30度原料冷液进料。
2012年 06月 工业背景及工艺流程 乙醛是无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥
发、易燃烧且能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶，因其分子中具有羰基，反应能力很强，容易发生氧化，缩合，环化，聚合及许多类型加成反应。乙醛也是一种重要的烃类衍生物在合成工业有机化工产品上也是一种重要的中间体。其本身几乎没有直接的用途，完全取决于市场对它的下游产品的需求及下游产品对生产路线的选择，主要用于醋酸、醋酐、醋酸乙烯等重要的基本有机化工产品，也用于制备丁醇、异丁醇、季戊四醇等产品。这些产品广泛应用于纺织、医药、塑料、化纤、染料、香料和食品等工业。 国内乙醛生产方法有乙烯氧化法、乙醇氧化法和乙炔氧化法三种技术路线。工业上生产乙醛的原料最初采用乙炔，以后又先后发展了乙醇和乙烯路线。乙炔水化法成本高，因其催化剂——汞盐的污染难以处理等致命缺点，现以基本被淘汰。乙醇氧化或脱氢法制乙醛虽有技术成熟，不需要特殊设备，投资省，上马快等优点，但成本高于乙烯直接氧化法。乙烯直接氧化法制乙醛。由于其原料乙烯来源丰富而价廉，加之反应条件温和，选择性好，收率高，工艺流程简单及“三废”处理容易等突出优点，深受世界各国重视，发展非常迅速，现以成为许多国家生产乙醛的主要方法。 精馏方案的确定： 精馏塔流程的确定; 塔型的选择; 操作压力的选定; 进料状态选定; 加热方式等
所选方案必须： （1）满足工艺要求； （2）操作平稳、易于调节； （3）经济合理； （4）生产安全。 包括：流程的确定;塔型的选择;操作压力的选定;进料状态选定;加热方式等 操作压力选择 ●精馏可在常压、加压或减压下进行。 ●沸点低、常压下为气态的物料必须选用加压精馏；热敏性、高沸点 物料常用减压精馏。 进料状态的选择 ●一般将料液预热到泡点或接近泡点后送入塔内。这样可使： ● (1)塔的操作比较容易控制； ● (2)精馏段和提馏段的上升蒸汽量相近，塔径相似，设计制造比 较方便。 加热方式： ●（1）间接蒸汽加热 ●（2）直接蒸汽加热 ●适用场合：待分离物系为某轻组分和水的混合物。 ●优点：可省去再沸器；并可利用压力较低的蒸汽进行加热。操作 费用和设备费用均可降低。
绪论 1.1换热器在工业中的应用 换热器在工、农业的各领域应用十分广泛，在日常生活中传热设备也随处可见，是不可或缺的工艺设备之一。因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视，在全世界第一次能源危机爆发以来，各国都在下大力量寻找新的能源及在节约能源上研究新途径。在研究投入大、人力资源配备足的情况下，一批具有代表性的高效换热器和强化元件诞生。随着研究的深入，工业应用取得了令人瞩目的成就，得到了大量的回报，如板翅式换热器、大型板壳式换热器和强化沸腾的表面多孔管、T型翅片管、强化冷凝的螺纹管、锯齿管等都得到了国际传热界专家的首肯，社会效益非常显著，大大缓解了能源的紧张情况。 换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右，占总投资的30%-45%。近年来随着节能技术的发展，应用领域不断扩大，利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。 随着环境保护要求的提高，近年来加氢装置的需求越来越多，如加氢裂化，煤油加氢，汽油、柴油加氢和乳化油加氢装置等建设量增加，所需的高温、高压换热器数量随之加大。螺纹锁紧环换热器、Ω密封环换热器、金属垫圈式换热器、蜜蜂盖板式换热器技术发展越来越快，不仅在承温、承压上满足装置运行要求，而且在传热与动力消耗上发展较快，同时亦适用于乙烯裂解、化肥中合成氨、聚合和天然等场合，可满足承压高达35MPa，承温达700℃的使用要求。在这些场合，换热器占有的投资占50%以上。 1.2换热器的研究现状 20世纪80年代以来，换热器技术飞速发展，带来了能源利用率的提高。各种新型、高效换热器的相继开发与应用带来了巨大的社会经济效益，市场经济的发展、私有化比例的加大，降低成本已成为企业追求的最终目标。因而节能设备的研究与开发备受瞩目。能源的日趋紧张、全球环境气温的不断升高、环境保护要求的提高和换热器及空冷式换热器及高温、高压换热器带来了日益广阔的应用前景。在地热、太阳能、核能、余热回收、风能的利用上，各国政府都加大了投入资金力度。 国内各研究机构和高等院校研究成果不断推陈出新，在强化传热元件方面华南理工
化工原理课程设计 题目：乙醇水精馏筛板塔设计 ( 设计时间：2010、12、20-2011、1、6 / 》 ：
化工原理课程设计任务书（化工1） 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：≤ 工艺参数 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 (3) 1概述 (4) 设计目的 (4) 塔设备简介 (4) 2设计说明书 (6) 流程简介 (6) 工艺参数选择 (7) ) 3 工艺计算 (8) 物料衡算 (8) 理论塔板数的计算 (8) 查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) q线方程 (9) 平衡线 (9) 回流比 (10) … 操作线方程 (10) 理论板数的计算 (11) 实际塔板数的计算 (11) 全塔效率ET (11) 实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13) 混合组分的平均物性参数的计算 (13) 平均分子量的计算 (13) 】 平均密度的计算 (14) 塔高的计算 (15) 塔径的计算 (15) 初步计算塔径 (16) 塔径的圆整 (17) 塔板结构参数的确定 (17) 溢流装置的设计 (17) 塔盘布置（如图4-4） (17) ` 筛孔数及排列并计算开孔率 (18) 筛口气速和筛孔数的计算 (19) 5 精馏塔的流体力学性能验算 (20) 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (20) 液沫夹带校核 (20)
乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计方案 第1章前言 1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 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。 1.2精馏塔对塔设备的要求 精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下： 一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流 动。 二：效率高：气液两相在塔保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。 三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。 四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。 五：结构简单，造价低，安装检修方便。
六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。 1.4常用板式塔类型及本设计的选型 常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，浮阀塔多用不锈钢板或合金。实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。 浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点。所以在此我们使用浮阀塔，浮阀塔的突出优点是结构简单，造价低，制造方便；塔板开孔率大，生产能力大等。 乙醇与水的分离是正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用非常广泛，对于提纯物质有非常重要的意义。所以有必要做好本次设计 1.4．本设计所选塔的特性 浮阀塔的优点是： 1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力 比泡罩塔板大 20%～40%，与筛板塔接近。 2．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许 的负荷波动围比筛板塔，泡罩塔都大。 3．塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹 带量小，塔板效率高。 4．气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差
化工原理课程设计任务书示例一 1 设计题目分离苯―甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计 2 设计参数 （1）设计规模：苯――甲苯混合液处理量________t/a （2）生产制度：年开工300天，每天三班8小时连续生产 （3）原料组成：苯含量为40％（质量百分率，下同） （4）进料状况：热状况参数q为_________ （5）分离要求：塔顶苯含量不低于_____%，塔底苯含量不大于_____％ （6）建厂地区：大气压为760mmHg、自来水年平均温度为20℃的某地 3 设计要求和工作量 （1）完成设计说明书一份 （2）完成主体精馏塔工艺条件图一张（A1） （3）完成带控制点的工艺流程简图（A2） 4 设计说明书主要内容（参考） 中文摘要，关键词 第一章综述 1．精馏原理及其在工业生产中的应用 2．精馏操作对塔设备的要求（生产能力、效率、流动阻力、操作弹性、结构、造价和工艺特性等） 3．常用板式塔类型及本设计的选型
4．本设计所选塔的特性 第二章工艺条件的确定和说明 1．确定操作压力 2．确定进料状态 3．确定加热剂和加热方式 4．确定冷却剂及其进出、口温度 第三章流程的确定和说明（附以流程简图） 1．流程的说明 2．设置各设备的原因（精馏设备、物料的储存和输送、必要的检测手段、操作中的调节和重要参数的控制、热能利用） 第四章精馏塔的设计计算 1．物料衡算 2．回流比的确定 3．板块数的确定 4．汽液负荷计算（将结果进行列表） 5．精馏塔工艺尺寸计算（塔高塔径溢流装置塔板布置及浮阀数目与排列） 6．塔板流动性能校核（液沫夹带量校核、塔板阻力校核、降液管液泛校核、液体在降液管中停留时间校核以及严重漏液校核） 7．塔板负荷性能图 8．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、塔底蒸汽管、人孔等） 9．塔顶冷凝器/冷却器的热负荷
专业资料 化工原理课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计
目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23)
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： 16000 （吨/年） 2．料液浓度： 40 （wt%） 3．产品浓度： 92 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99.99% 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：1.03 atm（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 （某大学化学化工学院） 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。 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.
《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学院 专业班级 完成时间
目录 1.设计任务书……………………………………………（） 2.设计方案的确定与工艺流程的说明…………………（） 3.精馏塔的物料衡算……………………………………（） 4.塔板数的确定………………………………………（） 5.精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算………（） 6.精馏段的汽液负荷计算………………………………（） 7.精馏段塔体主要工艺尺寸的计算…………………（） 8.精馏段塔板主要工艺尺寸的计算…………………………（） 9.精馏段塔高的计算…………………………………（） 10.精馏段塔板的流体力学验算…………………………（） 11.精馏段塔板的汽液负荷性能图………………………（） 12.精馏段计算结果汇总………………………………（） 13.设计评述……………………………………………（） 14.参考文献………………………………………………（） 15.附件……………………………………………………（） 附件1：附图1精馏工艺流程图………………………（） 附件2：附图2降液管参数图……………………………（）附件3：附图3塔板布孔图………………………………（）
板式塔设计简易步骤 一、 设计方案的确定及工艺流程的说明 对塔型板型、工艺流程、加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等进行说明，并 绘制工艺流程图。（图可附在后面） 二、 精馏塔物料衡算：见教材P270 计算出F 、D 、W ，单位：kmol/h 三、 塔板数的确定 1. 汽液相平衡数据： 查资料或计算确定相平衡数据，并绘制t-x-y 图。 2. 确定回流比： 先求出最小回流比：P 266。再确定适宜回流比：P 268。 3. 确定理论板数 逐板法或梯级图解法（塔顶采用全凝器）计算理论板层数，并确定加料板位置：P 257-258。（逐板法需先计算相对挥发度） 确定精馏段理论板数N 1、提馏段理论板数N 2 4. 确定实际板数： 估算塔板效率：P 285。（①需知全塔平均温度，可由 t-x-y 图确定塔顶、塔底温度，或通过试差确定塔顶、塔底温度，再取算术平均值。②需知相对挥发度，可由安托因方程求平均温度下的饱和蒸汽压，再按理想溶液计算。） 由塔板效率计算精馏段、提馏段的实际板层数N 1’,N 2’：P 284式6-67。 四、 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 1. 操作压力m p ：取2 F D m p p p += 2. 精馏段平均温度m t ：查t-x-y 图确定塔顶、进料板温度，再取平均值。或由泡点方程试差法确定塔顶、进料板温度。 3. 平均摩尔质量M Vm 、M Lm ：由P 8式0-27分别计算塔顶、进料板处的摩尔质量，再分别 取两处的算术平均值。汽相的摩尔分率查t-x-y 图。 4. 平均密度Vm ρ、Lm ρ： Lm ρ：用P 13式1-7分别计算塔顶、进料板处液相密度，再 取算术平均值。m Vm m Vm T R M p ??= ρ 5. 液体表面张力m σ：由B B A A m x x σσσ+=分别计算塔顶mD σ与进料板mF σ，再取 平均值。 6. 液体粘度m μ：与表面张力的计算类似。 五、 精馏段汽液负荷（Vs 、Ｌs ）计算 V=（R+1）D L=RD
第一章绪论 (2) 一、目的： (2) 二、已知参数： (2) 三、设计内容： (2) 第二章课程设计报告内容 (3) 一、精馏流程的确定 (3) 二、塔的物料衡算 (3) 三、塔板数的确定 (4) 四、塔的工艺条件及物性数据计算 (6) 五、精馏段气液负荷计算 (10) 六、塔和塔板主要工艺尺寸计算 (10) 七、筛板的流体力学验算 (15) 八、塔板负荷性能图 (18) 九、筛板塔的工艺设计计算结果总表 (22) 十、精馏塔的附属设备及接管尺寸 (22) 第三章总结 (23) .
乙醇——水连续精馏塔的设计 第一章绪论 一、目的： 通过课程设计进一步巩固课本所学的内容，培养学生运用所学理论知识进行化工单元过程设计的初步能力，使所学的知识系统化，通过本次设计，应了解设计的内容，方法及步骤，使学生具有调节技术资料，自行确定设计方案，进行设计计算，并绘制设备条件图、编写设计说明书。 在常压连续精馏塔中精馏分离含乙醇25%的乙醇—水混合液，分离后塔顶馏出液中含乙醇量不小于94%，塔底釜液中含乙醇不高于0.1%（均为质量分数）。 二、已知参数： （1）设计任务 ●进料乙醇 X = 25 %（质量分数，下同） ●生产能力 Q = 80t/d ●塔顶产品组成 > 94 % ●塔底产品组成 < 0.1 % （2）操作条件 ●操作压强：常压 ●精馏塔塔顶压强：Z = 4 KPa ●进料热状态：泡点进料 ●回流比：自定待测 ●冷却水： 20 ℃ ●加热蒸汽：低压蒸汽，0.2 MPa ●单板压强：≤ 0.7 ●全塔效率：E T = 52 % ●建厂地址：南京地区 ●塔顶为全凝器，中间泡点进料，筛板式连续精馏 三、设计内容： （1）设计方案的确定及流程说明 （2）塔的工艺计算
题目：乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间： 化工原理课程设计任务书（化工1） 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 (8) 3.1物料衡算 (8) 3.2理论塔板数的计算 (8) 3.2.1查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) 3.2.2q线方程 (9) 3.2.3平衡线 (9) 3.2.4回流比 (10) 3.2.5操作线方程 (11) 3.2.6理论板数的计算 (11) 3.3实际塔板数的计算 (11) 3.3.1全塔效率ET (11) 3.3.2实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13)
符号说明：英文字母 Aa---- 塔板的开孔区面积，m2 A f---- 降液管的截面积, m2 A T----塔的截面积 m C----负荷因子无因次 C20----表面力为20mN/m的负荷因子 d o----阀孔直径 D----塔径 e v----液沫夹带量 kg液/kg气 E T----总板效率 R----回流比 R min----最小回流比 M----平均摩尔质量 kg/kmol t m----平均温度℃ g----重力加速度 9.81m/s2 F----阀孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2) h l----进口堰与降液管间的水平距离 m h c----与干板压降相当的液柱高度 m h f----塔板上鼓层高度 m h L----板上清液层高度 m h1----与板上液层阻力相当的液注高度 m ho----降液管底隙高度 m h ow----堰上液层高度 m h W----溢流堰高度 m h P----与克服表面力的压降相当的液注高度m H-----浮阀塔高度 m H B----塔底空间高度 m H d----降液管清液层高度 m H D----塔顶空间高度 m H F----进料板处塔板间距 m H T·----人孔处塔板间距 m H T----塔板间距 m l W----堰长 m Ls----液体体积流量 m3/s N----阀孔数目 P----操作压力 KPa △P---压力降 KPa △Pp---气体通过每层筛的压降 KPa N T----理论板层数 u----空塔气速 m/s V s----气体体积流量 m3/s W c----边缘无效区宽度 m W d----弓形降液管宽度 m W s ----破沫区宽度 m 希腊字母 θ----液体在降液管停留的时间 s υ----粘度 mPa.s ρ----密度 kg/m3 σ----表面力N/m φ----开孔率无因次 X`----质量分率无因次 下标 Max---- 最大的 Min ---- 最小的 L---- 液相的 V---- 气相的 m----精馏段 n-----提馏段 D----塔顶 F-----进料板 W----塔釜
（封面） XXXXXXX学院 化工原理课程设计任务书 题目： 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导老师： 时间：年月日
目录 1、工艺生产流程线 (4) 2、流程及方案的说明和论证 (4) 3、换热器的设计计算及说明 (5) 4、计算校核 (6) 5、设计结果概要表 (9) 6、设计评价及讨论 (11) 参考文献 (11) 附图：主体设备结构图和花版设计图
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：列管式换热器设计。 二、设计任务：将自选物料用河水冷却至生产工艺所要求的温度。 /d； 三、设计条件：1.处理能力：G=29*300 t 物料 2. 冷却器用河水为冷却介质，考虑广州地区可取进口水温度为 20～30℃； 3.允许压降：不大于105 Pa； 4.传热面积安全系数5~15%； 5.每年按330天计，每天24小时连续运行。 四、设计要求：1.对确定的工艺流程进行简要论述； 2.物料衡算、热量衡算； 3.确定列管式换热器的主要结构尺寸； 4.计算阻力； 5.选择适宜的列管式换热器并进行核算； 6.用Autocad绘制列管式冷却器的结构图（3号图纸）、花板布 置图（4号图纸）。 7.编写设计说明书(包括：①封面；②目录；③设计题目（任务 书）；④流程示意图；⑤流程及方案的说明和论证；⑥设计计 算及说明（包括校核）；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要 表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。) 备注：参考文献格式： 期刊格式为：作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号（期号）：起止页码 专著格式为：作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码 例：潘继红等.管壳式换热器的分析和计算.北京：科学出版社，1996,70～90 陈之瑞，张志耘.桦木科植物叶表皮的研究.植物分类学报,1991,29（2）:127～135 1.工艺生产流程： 物料通过奶泵被送入冷却器后，经管盖进行多次往返方向的流动。冷却后由出料管流出，不合格的物料由回流阀送回冷却器重新冷却，直至符合要求。经过处理的河水由冷却器的进口管流入，由出口管流出，其与牛奶进行逆流交换热量。 牛奶灭菌后温度高达110～115℃，然后进行第一阶段的冷却，冷却到均质温度55～75℃，而后进行均质。无菌均质后，牛奶经过第二阶段的冷却，最终由冷却水冷却至所需的出口温度。本实验所设计的就是第一阶段冷却的列管式换热器。
《化工原理》课程设计报告精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师
目录 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3) 一．设计题目 (3) 二．操作条件 (3) 三．塔设备型式 (3) 四．工作日 (3) 五．厂址 (3) 六．设计内容 (3) 设计方案 (4) 一．工艺流程 (4) 二．操作压力 (4) 三．进料热状态 (4) 四．加热方式 (4) 精馏塔工艺计算书 (5) 一．全塔的物料衡算 (5) 二．理论塔板数的确定 (5) 三．实际塔板数的确定 (7) 四．精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8) 五．塔体工艺尺寸设计 (10) 六．塔板工艺尺寸设计 (12) 七．塔板流体力学检验 (14) 八．塔板负荷性能图 (17) 九．接管尺寸计算 (19) 十．附属设备计算 (21) 设计结果一览表 (24) 设计总结 (26) 参考文献 (26)
苯-氯苯精馏塔的工艺设计 苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务 一．设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为%的氯苯140000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于%。原料液中含氯苯为22%（以上均为质量%）。 二．操作条件 1.塔顶压强自选； 2.进料热状况自选； 3.回流比自选； 4.塔底加热蒸汽压强自选； 5.单板压降不大于； 三．塔板类型 板式塔或填料塔。 四．工作日 每年300天，每天24小时连续运行。 五．厂址 厂址为天津地区。 六．设计内容 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.精馏塔主要工艺尺寸；
新疆工程学院 化工原理课程设计说明书 题目名称：年产量为8000t的乙醇-水混合液 精馏塔的工艺设计 系部：化学与环境工程系 专业班级：化学工程与工艺13-1 学生姓名：杨彪 指导老师：杨智勇 完成日期： 2016.6.27
格式及要求 1、摘要 1)摘要正文 (小四，宋体) 摘要内容200～300字为易，要包括目的、方法、结果和结论。 2）关键词 XXXX；XXXX；XXXX (3个主题词) (小四，黑体) 2、目录格式 目录(三号，黑体，居中) 1 XXXXX（小四，黑体） 1 1.l XXXXX(小四，宋体) 2 1.1.1 XXXXX(同上) 3 3、说明书正文格式： 1. XXXXX (三号，黑体) 1．1 XXXXX(四号，黑体) 1.1.1 XXXXX(小四，黑体) 正文：XXXXX(小四，宋体) （页码居中） 4、参考文献格式： 列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且一般要求发表在正式出版物上的文献。参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列。 参考文献内容(五号，宋体) 示例如下： 期刊——[序号]作者1，作者2…，作者n．题(篇)名，刊名(版本)，出版年，卷次(期次)。 图书——[序号]作者1，作者2…，作者n．．书名，版本，出版地，出版者，出版年。 5、.纸型、页码及版心要求： 纸型： A4，双面打印 页码：居中，小五 版心距离：高：240mm(含页眉及页码)，宽：160mm 相当于A4纸每页40行，每行38个字。 6、量和单位的使用： 必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位。量和单位不用中文名称，而用法定符号表示。
新疆工程学院课程设计任务书
乙醇-水溶液连续精馏塔设计 目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7., 8.参考文献 (23) 9.课程设计心得 (23) 精馏塔设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔设计 二、设计条件 1．处理量： 15000 （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： atm（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 前言 ！ 乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。 浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩
化工原理 课 程 设 计 设计任务：换热器 班级：13级化学工程与工艺（3）班 姓名：魏苗苗 学号：90 目录 化工原理课程设计任务书 (2) 设计概述 (3) 试算并初选换热器规格 (6) 1. 流体流动途径的确定 (6)
2. 物性参数及其选型 (6) 3. 计算热负荷及冷却水流量 (7) 4. 计算两流体的平均温度差 (7) 5. 初选换热器的规格 (7) 工艺计算 (10) 1. 核算总传热系数 (10) 2. 核算压强降 (13) 设计结果一览表 (16) 经验公式 (16) 设备及工艺流程图 (17) 设计评述 (17)
参考文献 (18) 化工原理课程设计任务书 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件：1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度℃。 3、允许压强降：不大于50kPa。 4、每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式：管壳式换热器 四、处理能力：109000吨/年苯 五、设计要求： 1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。 3、设计结果概要或设计结果一览表。
4、设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5、对本设计的评述及有关问题的讨论。 六、附表： 1.设计概述 热量传递的概念与意义 热量传递的概念 热量传Array递是指由于 温度差引起 的能量转移， 简称传热。由 热力学第二 定律可知，在 自然界中凡 是有温差存 在时，热就必 然从高温处 传递到低温 处，因此传热
是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。 化学工业与热传递的关系 化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量；又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。此外，化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题，由此可见；传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。总之，无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。 应予指出，热力学和传热学既有区别又有联系。热力学不研究引起传热的机理和传热的快慢，它仅研究物质的平衡状态，确定系统由一个平衡状态变成另一个平衡状态所需的总能量；而传热学研究能量的传递速率，因此可以认为传热学是热力学的扩展。 传热的基本方式 根据载热介质的不同，热传递有三种基本方式： 热传导（又称导热）物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。热传导的条件是系统两部分之间存在温度差。
中南大学《化工原理》课程设计说明书 题目：煤油冷却器的设计 学院：化学化工学院 班级：化工0802 学号： 1505080802 姓名： ****** 指导教师：邱运仁 时间：2010年9月
目录 §一.任务书 (2) 1.1.题目 1.2.任务及操作条件 1.3.列管式换热器的选择与核算 §二.概述 (3) 2.1.换热器概述 2.2.固定管板式换热器 2.3.设计背景及设计要求 §三.热量设计 (5) 3.1.初选换热器的类型 3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定 3.3.确定物性数据 3.4.计算总传热系数 3.5.计算传热面积 §四. 机械结构设计 (9) 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.壳程内径及换热管选型汇总 4.4.折流板 4.6.接管 4.7.壁厚的确定、封头 4.8.管板 4.9.换热管 4.10.分程隔板 4.11拉杆 4.12.换热管与管板的连接 4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型) 4.14.膨胀节的设定讨论 §五.换热器核算 (21) 5.1.热量核算 5.2.压力降核算 §六.管束振动 (25) 6.1.换热器的振动 6.2.流体诱发换热器管束振动机理 6.3.换热器管束振动的计算 6.4.振动的防止与有效利用 §七. 设计结果表汇 (28) §八.参考文献 (29) §附：化工原理课程设计之心得体会 (30)
§一.化工原理课程设计任务书 1.1.题目 煤油冷却器的设计 1.2.任务及操作条件 1.2.1处理能力：40t/h 煤油 1.2.2.设备形式：列管式换热器 1.2.3.操作条件 (1).煤油：入口温度160℃，出口温度60℃ (2).冷却介质：循环水，入口温度17℃，出口温度30℃ (3).允许压强降：管程不大于0.1MPa,壳程不大于40KPa (4).煤油定性温度下的物性数据ρ=825kg/m3，黏度7.15×10-4Pa.s，比热容2.2kJ/(kg.℃)，导热系数0.14W/(m.℃) 1.3.列管式换热器的选择与核算 1.3.1.传热计算 1.3. 2.管、壳程流体阻力计算 1.3.3.管板厚度计算 1.3.4.膨胀节计算 1.3.5.管束振动 1.3.6.管壳式换热器零部件结构 §二.概述 2.1.换热器概述 换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。 换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，如表2-1所示。 表2-1 传热器的结构分类
《化工原理课程设计》指导书 一、课程设计的目的与性质 化工原理课程设计是化工原理课程的一个实践性、总结性和综合性的教学环节，是学生进一步学习、掌握化工原理课程的重要组成部分，也是培养学生综和运用课堂所学知识分析、解决实际问题所必不可少的教学过程。 现代工业要求相关工程技术人员不仅应是一名工艺师，还应当具备按工艺要求进行生产设备和生产线的选型配套及工程设计能力。化工原理课程设计对学生进行初步的工程设计能力的培养和训练，为后续专业课程的学习及进一步培养学生的工程意识、实践意识和创新意识打下基础。 二、课程设计的基本要求 (1)在设计过程中进一步掌握和正确运用所学基本理论和基本知识，了解工程设计的基本内容，掌握设计的程序和方法，培养发现问题、分析问题和解决问题的独立工作能力。 (2)在设计中要体现兼顾技术上的先进性、可行性和经济上的合理性，注意劳动条件和环境保护，树立正确的设计思想，培养严谨、求实和科学的工作作风。 (3)正确查阅文献资料和选用计算公式，准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。 (4)用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想和计算结果。 三、设计题目 题目Ⅰ：在生产过程中需将3000kg/h的某种油（在90℃时，密度为825kg/m3；定压比容为2.22kJ/kg·℃；导热系数为0.140W/m·℃；粘度为0.000715Pa·s；污垢热阻为0.000172m2·℃/W）从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa，冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水的入口温度为35℃，出口温度为45℃。设计一列管式换热器满足上述生产需要。 题目Ⅱ：在生产过程中需将5000kg/h的某种油（在90℃时，密度为825kg/m3；定压比容为2.22kJ/kg·℃；导热系数为0.140W/m·℃；粘度为0.000715Pa·s；污垢热阻为0.000172m2·℃/W）从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa，冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水的入口温度为35℃，出口温度为45℃。设计一列管式换热器满足上述生产需要。 题目Ⅲ：在生产过程中需将7000kg/h的某种油（在90℃时，密度为825kg/m3；定压比容为2.22kJ/kg·℃；导热系数为0.140W/m·℃；粘度为0.000715Pa·s；污垢热阻为0.000172m2·℃/W）从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa，冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水的入口温度为35℃，出口温度为45℃。设计一列管式换热器满足上述生产需要。
学院 化工原理课程设计任务书 专业： 班级： 姓名： 学号： 设计时间： 设计题目：乙醇——水筛板精馏塔工艺设计 （取至南京某厂药用酒精生产现场） 设计条件： 1. 常压操作，P=1 atm（绝压）。 2. 原料来至上游的粗馏塔，为95——96℃的饱和蒸汽。因沿 程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为 40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质量分 率）。 5．塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。 。 6．操作回流比R=（1.1——2.0）R min 设计任务： 1. 完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计 算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程图，t-x-y相平衡图，塔板负 荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己 设计的评价。 指导教师：时间
1设计任务 1.1 任务 1.1.1 设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒 精生产现场） 1.1.2 设计条件 1.常压操作，P＝1 atm（绝压）。 2．原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气。 因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇， 产量为40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％ (质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热（加热方式自选）；塔顶 采用全凝器，泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) R。 min 1.1.3 设计任务 1.完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接 管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡 图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条 件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总 和对自己设计的评价。 1.2 设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日 设计要求塔日产40吨92.41%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小时，每天24小时连续正常工作。 1.2.2 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1]知：板式塔直径放大