甲醇和水混合液的分离方法
甲醇和水的混合液是一种常见的有机物与无机物混合体系。在实际应
用中，我们常常需要将甲醇和水进行分离，以便进一步利用它们或满
足特定的需求。对于这一问题，目前已经提出了多种有效的分离方法。本文将对甲醇和水混合液的分离方法进行深入探讨，并提供个人的观
点和理解。
1. 蒸馏法
蒸馏法是一种常见且经济高效的分离方法，适用于甲醇和水之间的混
合液。这种方法利用了甲醇和水的不同沸点，通过升温使其中一种成
分先沸腾，再通过冷凝散热使其转化为液体，从而实现分离。由于甲
醇和水的沸点相差较大，因此蒸馏法可以较为高效地将它们分离。
2. 萃取法
萃取法是另一种常用的分离方法，适用于甲醇和水之间的混合液。该
方法利用了甲醇和水之间的亲疏性差异，通过添加特定的溶剂来实现
分离。常用的溶剂有石油醚、正己烷等。这些溶剂能够选择性地溶解
其中一种成分，从而实现分离。
3. 结晶法
结晶法适用于甲醇和水之间的溶液中含有固态物质的情况。该方法通
过降温或添加适当的剂量来使其中一种成分结晶，从而实现分离。在
结晶过程中，甲醇和水的溶解度也会发生变化，利用这一特性可以将
两者分离。
4. 膜分离法
膜分离法是一种利用特殊透析膜的分离方法，适用于分子量较小、溶
液浓度较低的甲醇和水混合液。这种方法通过利用膜的选择性，使得
其中一种成分能够通过膜而另一种成分无法通过，从而实现分离。
以上所提到的分离方法在实际应用中都有各自的优缺点。蒸馏法是一
种经济高效、广泛适用的分离方法，适合于甲醇和水之间的大量分离；萃取法则适用于对成品纯度要求较高的分离过程；结晶法适用于固态
物质的去除；膜分离法适用于小分子量、低浓度的分离。
在分离甲醇和水混合液的过程中，还有一些其他的因素需要考虑，例
如温度、压力和操作条件等。这些因素会对分离效果产生影响，需要
根据具体情况进行调整和优化。
对于甲醇和水混合液的分离，我们可以根据不同的需求选择适当的分
离方法。在实际应用中，需要综合考虑各种因素，选择最合适的方法
以实现高效、经济的分离效果。对于分离方法的研究还有待进一步的
深入，以满足不断发展的需求。甲醇和水混合液的分离方法是一个广
泛讨论的话题，下面将继续探讨这个问题。
1. 蒸馏法：蒸馏法是一种常用的分离方法，通过利用组分之间的沸点
差异来实现分离。对于甲醇和水混合液的分离，由于甲醇和水的沸点
相差较大，蒸馏法是一种经济高效的选择。在具体操作中，可以采用
常压蒸馏、加压蒸馏或者精馏等不同方式，根据实际需求选择合适的
工艺条件。蒸馏法具有分离效果好、操作简单等优点，但对于高沸点
混合物和溶剂的回收利用存在一定的限制。
2. 萃取法：萃取法是一种基于物质在不同溶剂中的溶解度差异进行分
离的方法。对于甲醇和水混合液的分离，一种常用的溶剂是正己烷。
通过将混合液与正己烷进行接触，在两相界面上实现甲醇和水的分离。萃取法具有高选择性和高纯度的优点，适用于对成品纯度要求较高的
情况。但萃取法的操作复杂，溶剂回收困难，因此在实际应用中需要
权衡利弊。
3. 结晶法：结晶法是一种通过物质在溶液中的溶解度差异来实现分离
的方法。对于甲醇和水混合液的分离，可以通过降低溶液的温度来促
使其中一种成分结晶出来，进而实现分离。结晶法适用于固态物质的
去除，但对于小分子量且易溶于溶剂的物质，结晶法可能不太适用。
4. 膜分离法：膜分离法是一种利用透析膜的选择性对混合液进行分离
的方法。对于甲醇和水混合液的分离，可以选择特殊透析膜，使其中
一种成分能够通过膜而另一种成分无法通过。膜分离法适用于小分子
量、低浓度的分离，具有操作简单、能耗低的优点。然而，膜分离法
的分离效果受到温度、压力等因素的影响，需要根据具体情况进行优化。
针对甲醇和水混合液的分离问题，我们可以根据不同的需求选择适当
的分离方法。在实际应用中，需要综合考虑各种因素，选择最合适的
方法以实现高效、经济的分离效果。对于分离方法的研究还有待进一
步的深入，以满足不断发展的需求。期待未来能有更多的创新和突破，为甲醇和水混合液的分离提供更好的解决方案。
甲醇—水分离过程填料精馏塔设计 1.设计方案的确定 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。甲醇常压下的沸点为64.7℃，故可采用常压操作。用30℃的循环水进行冷凝。塔顶上升蒸汽用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储槽。因所分离物系的重组分为水，故选用直接蒸汽加热方式，釜残液直接排放。甲醇-水物系分离难易程度适中，气液负荷适中，设计中选用金属环矩鞍DN50填料。 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 甲醇的摩尔质量： M 甲 =32.04kg/kmol 水的摩尔质量: M 水 =18.02kg/kmol X F =(0.46/32.04)/[0.46/32.04+0.54/18.02]=0.324 X D =(0.997/32.04)/[0.997/32.04+0.003/18.02]=0.995 X W =(0.005/32.04)/(0.005/32.04+0.995/18.02)=0.0028 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+(1-0.324)*18.02=22.56kg /kmol M D =0.995*32.04+(1-0.995)*18.02=31.97kg/kmol M W =0.0028*32.04+(1-0.0028)*18.02=18.06kg/kmol 2.3物料衡算 原料处理：q n,F =3000/22.56=132.98 kmol/h 总物料衡算: 30.728=q n,D +q n,W 甲醇物料衡算: 132.98*0.324=0.995 q n,D +0.0028q n,W 解得: q n,D =43.05kmol/h q n,W =89.93kmol/h 3塔板数的确定 3.1甲醇-水属理想物系,故可用图解法求理论板层数. 3.1.1由以知的甲醇-水物系的气液平衡数据,绘出x-y图.
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)
甲醇与水混合液的分离 混合液的组成及分离原理 为了深入探讨甲醇与水混合液的分离问题，首先我们需要了解混合液的组成以及分离原理。 1. 混合液的组成 甲醇和水是一种常见的混合液。根据混合液中甲醇和水的相对含量不同，混合液可以分为不同的组成，如以下几种常见情况： - 甲醇与水的摩尔比不同 - 甲醇与水的质量比不同 - 甲醇与水的体积比不同 混合液的组成对分离过程有重要影响，因为不同组成的混合液在物理和化学性质上可能有所不同。 2. 分离原理 甲醇和水的分离可以通过不同的方法实现，其中常见的方法包括以下几种： - 蒸馏法：利用甲醇和水的沸点差异将它们分离。由于甲醇和水的沸点差异较大，可以通过蒸馏将高沸点的甲醇与低沸点的水分离。 - 结晶法：利用甲醇和水在不同温度下的溶解度差异进行分离。通过控制温度，可以使其中一种组分结晶出来，实现分离。 - 萃取法：利用甲醇和水在不同溶剂中的溶解度差异进行分离。选择合适的溶剂，可以使其中一种组分更容易溶解，从而实现分离。 了解混合液的组成以及分离原理，对我们选择合适的方法进行分离具有重要意义。蒸馏法的分离步骤及原理 1. 分离步骤 蒸馏法是一种常用的将甲醇与水分离的方法，下面将介绍蒸馏法的分离步骤： 1. 将甲醇与水的混合液加热到沸点。 2. 通过加热，甲醇开始汽化并升入蒸馏塔，水则保持液体状态。 3. 在蒸馏塔中，甲醇蒸汽逐渐冷却并转化为液体，随后收集分离出的甲醇。 4. 残留在蒸馏塔中的水继续升华，成为蒸汽，并通过冷凝收集。
2. 分离原理 蒸馏法的分离原理是基于甲醇和水的沸点差异。甲醇的沸点为64.7摄氏度，而水 的沸点为100摄氏度。在加热过程中，甲醇优先沸腾并蒸发，而水则保持液体状态。通过冷却和凝结，可以将甲醇重新转化为液体并分离出来，而水则通过升华形成蒸汽，并通过冷凝收集。 结晶法的分离步骤及原理 1. 分离步骤 结晶法是另一种常用的甲醇与水分离方法，下面将介绍结晶法的分离步骤： 1. 将甲醇与水的混合液加热至溶解状态。 2. 控制温度逐渐降低，使溶液中的一种组分开始结晶。 3. 通过过滤或离心，将结晶的组分与溶液分离。 4. 通过进一步处理，将结晶的组分纯化。 2. 分离原理 结晶法的分离原理是基于甲醇和水在不同温度下的溶解度差异。通过控制温度的变化，可以使其中一种组分结晶出来，实现分离。甲醇和水的溶解度随温度的变化而变化，通过选择适当的温度，可以使其中一种组分结晶，而另一种组分仍保持在溶解状态。 萃取法的分离步骤及原理 1. 分离步骤 萃取法是一种常用的将甲醇与水分离的方法，下面将介绍萃取法的分离步骤： 1. 将甲醇与水的混合液与适当的溶剂进行混合。 2. 等待一段时间，使甲醇和水在不同溶剂中的溶解度产生差异。 3. 通过分离漏斗等装置，将两种液体分离。 4. 经过进一步处理，可以获得纯化的甲醇和水。 2. 分离原理 萃取法的分离原理是基于甲醇和水在不同溶剂中的溶解度差异。通过选择适当的溶剂，可以使其中一种组分更容易溶解。通过混合并静置后，甲醇和水会在不同溶剂中分别溶解，通过分离装置可以将两种液体分离开来。
XX大学化学工程学院 化工原理课程设计 ——分离甲醇—水混合液的浮阀精馏塔 设计者: 贺水流 学号：1043082025 班级：过控一班 ： ： 286409969qq.. 指导教师：夏素兰 设计时间：2013.1.5—2013.2.20 XX大学化学工程学院 Sichuan Institute of Chemical Technology
一、设计任务 设计题目：分离甲醇—水混合液的浮阀精馏塔 原料液： 组成：甲醇45% 水55% 处理量：4000kg/h 温度：30˚C 馏出液： 组成：甲醇99.5% 残液： 组成：甲醇1.5%（均为质量百分数） 操作压力：常压连续操作 二、背景介绍 1 . 精馏原理 精馏过程的基础是混合液组分间挥发度的差异，而塔内的气、液“回流”则是沿塔高不断进行气、液传质实现精馏的必要条件。 沿塔流动的气、液相每经过一块塔板都将发生一次气相的部分冷凝和液相的部分气化，气、液相组成随之发生一次改变，使气相中轻组分得到一次增浓，液相中重组分得到一次增浓。其结果最终可在塔顶得到轻组分含量很高的蒸气相（馏出液）产品，而在塔底得到重组分含量很高的釜液产品，从而实现混合液体的高纯度分离。 利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制。其精馏塔如图3-1所示。原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。
甲醇分离器的分离原理是萃取 甲醇分离器是一种用于将甲醇从混合物中分离出来的设备。它的分离原理主要是通过萃取方法实现的。下面将详细介绍甲醇分离器的分离原理。 萃取是一种常用的分离技术，它利用两种或两种以上互不溶解的物质之间的分配差异，将需要分离的物质从原混合物中富集到溶剂中的过程。在甲醇分离器中，常用的溶剂包括水、乙醇等。 甲醇的萃取分离过程可以分为两个阶段：吸收阶段和脱附阶段。 在吸收阶段，原混合物与溶剂接触，并将甲醇从原混合物中吸收到溶剂中。溶剂和原混合物之间的接触可以通过不同的方式实现，常见的方式包括浸渍法、界面接触法和渗透法等。 在浸渍法中，原混合物与溶剂直接接触，通过扩散使甲醇从原混合物中转移到溶剂中。这种方法适用于液体混合物的分离。 在界面接触法中，原混合物和溶剂通过固体边界进行接触。常见的界面接触设备有萃取塔、萃取柱等。在萃取塔中，原混合物从上方进入，溶剂从下方进入。两者在塔中进行接触，并在界面处进行传质，从而实现甲醇的分离。 在渗透法中，原混合物和溶剂分别通过两个半透膜进入分离器。半透膜具有一定
的小孔或孔隙，可以允许甲醇分子通过，但同时阻碍其他物质的通过。甲醇会通过半透膜从原混合物中转移到溶剂中，从而实现分离。 在脱附阶段，将富集了甲醇的溶剂与另一个介质接触，通过改变温度、压力等条件，使甲醇从溶剂中脱附出来。这个过程可以通过蒸馏、萃取等方法来实现。 蒸馏是一种常用的分离方法，它利用物质在不同温度下的汽化特性，将混合物中的成分逐个分离出来。在甲醇分离器中，通过加热溶剂和甲醇混合物，甲醇汽化并从混合物中分离出来，然后通过冷凝器冷却，得到液态甲醇。 萃取是另一种常用的分离方法，它利用物质在两个溶剂中的分配差异，通过将混合物与不同的溶剂接触，将目标物质从原混合物中转移到溶剂中。在甲醇分离器中，通过改变溶剂的特性，使甲醇从溶剂中脱附出来。 总结起来，甲醇分离器利用萃取方法实现甲醇的分离。在分离过程中，原混合物与溶剂进行接触，甲醇通过萃取过程从原混合物中富集到溶剂中。随后，通过改变条件，如温度、压力等，甲醇从溶剂中脱附出来。这种分离方法在甲醇的工业生产中起到了重要的作用。
精品资料 化工原理课程设计任务书 专业：化学工程与工艺班级：设计人： 一、设计题目 分离甲醇-水混合液（混合气）的填料精馏塔 二、设计数据及条件 生产能力：年处理甲醇-水混合液（混合气）： 7 万吨（开工率300天/年）；原料：甲醇含量为 30 %（质量百分率，下同）的常温液体（气体）； 分离要求：塔顶甲醇含量不低于（不高于） 95 %； 塔底甲醇含量不高于（不低于） 0.3 %。 建厂地址：沈阳 三、设计要求 （一）编制一份设计说明书，主要内容包括： 1、前言； 2、流程的确定和说明（附流程简图）； 3、生产条件的确定和说明； 4、精馏（吸收）塔的设计计算； 5、附属设备的选型和计算； 6、设计结果列表； 7、设计结果的讨论与说明； 8、注明参考和使用的设计资料； 9、结束语。 （二）绘制一个带控制点的工艺流程图（2#图） （三）绘制精馏（吸收）塔的工艺条件图 四、设计日期： 2016年05月20日至2016年06月12日
目录 化工原理课程设计任务书 (1) 目录 (2) 前言 (4) 第一章流程确定和说明 (4) 1.1加料方式的确定 (5) 1.2进料状况的确定 (5) 1.3冷凝方式的确定 (5) 1.4回流方式的确定 (5) 1.5加热方式的确定 (6) 1.6加热器的确定 (6) 第二章精馏塔设计计算 (6) 2.1操作条件与基础数据 (6) 2.1.1操作压力 (6) 2.1.2气液平衡关系与平衡数据 (7) 2.2精馏塔工艺计算 (7) 2.2.1物料衡算 (7) 2.2.2 热量衡算 (11) 2.2.3理论塔板数计算 (14) 2.3 精馏塔主要尺寸的设计计算 (15) 2.3.1精馏塔设计主要依据和条件 (15) 2.3.2塔径设计计算 (22) 2.3.3填料层高度的设计计算 (24) 第三章附属设备及主要附件的选型计算 (26)
摘要 本次设计采用板式精馏塔（筛孔塔）分离甲醇——水溶液。采用筛板精馏塔，进行甲醇-水的分离。明确设计条件后确定设计方案以及设计步骤。首先进行精馏塔的工艺设计，做全塔物料衡算求气液流量，利用excel求实际回流比为，操作线方程，实际塔板数以及塔径。其次进行塔板工艺尺寸的计算，分别求出精馏段和提馏段的堰高、弓降液管的宽度和横截面积、降液管底隙高度再确定塔板上筛孔数目，并采用正三角形排列。对塔板的流体力学性能验算检验均符合要求。最后确定精馏塔的结构中的人孔、管道、封头、筒体、支座等的尺寸；以及附属设备冷凝器、预热器，泵的型号。 关键词：板式精馏塔；甲醇--水；设计计算
Abstract The design uses a float valve column（sieve tower）to separate methanol –water. After understanding the conditions of design, we need to list the design steps. First of all, designing the distillation process .In this step, we calculated the liquid and vapor flow by whole tower material balance equation, got actual reflux ratio by excel ,acquired operating line equation, and found the actual plate number and the column diameter round .Second, calculating process dimensions for plates. Checking on the tray hydrodynamics test are in line with requirements. Finally, finding proper distillation manhole structure, pipes, head, cylinder, bearings and other dimensions; and ancillary equipment condensers, heater, pump model. Keywords: Plate distillation column; methanol - water; design calculations
化工原理课程设计 分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔设计 潍坊学院 小组成员：吴鑫 李春阳 袁旭
目录 第一章设计题目 (6) 第二章工艺计算 (7) 2.1精馏塔的物料衡算 (7) 2.2塔板数的确定 (8) N的求取 (9) 2.2.1理论板数T 2.3工艺条件及有关物性数据计算 (10) 2.3.1 图解法求理论塔板数 (10) 2.3.2操作压力计算 (11) 2.3.3 操作温度计算 (11) 2.3.4相对挥发度的计算 (12) 2.3.5平均摩尔质量计算 (12) 2.3.6平均密度的计算 (13) 2.3.7体平均表面张力计算 (15) 2.3.8液体平均黏度计算 (16) 2.3.9实际塔板数的计算 (17) 2.4塔的主要工艺尺寸计算 (18) 2.5塔板主要工艺尺寸的计算 (19) 2.5.1溢流装置计算 (19) 2.5.2塔板板面布置 (21) 2.5.3筛孔计算及排列 (21)
2.6筛板的流体力学验算 (22) 2.6.1液面落差 (23) 2.6.2液沫夹带 (23) 2.6.3漏液 (23) 2.7负荷性能图 (24) 2.7.1漏液线（气相负荷下限线） (24) 2.7.2 液体流量下限线 (24) 2.7.3液体流量上限线 (25) 2.7.4 过量液沫夹带线 (25) 2.7.5 液泛线 (25) 2.7.6塔板工作线 (28) 第三章设计总结 (29) 第四章附属设备的选型与设计 (31) 4.1冷凝器的选择 (31) 4.2再沸器的选择 (32) 第五章塔附件的设计 (33) 5.1接管的计算与选择 (33) 5.1.1进料管 (33) 5.1.2回流管 (33) 5.1.3塔底出料管 (33) 5.1.4塔顶蒸汽出料管 (34)
甲醇和水混合液的分离方法 甲醇和水的混合液是一种常见的有机物与无机物混合体系。在实际应 用中，我们常常需要将甲醇和水进行分离，以便进一步利用它们或满 足特定的需求。对于这一问题，目前已经提出了多种有效的分离方法。本文将对甲醇和水混合液的分离方法进行深入探讨，并提供个人的观 点和理解。 1. 蒸馏法 蒸馏法是一种常见且经济高效的分离方法，适用于甲醇和水之间的混 合液。这种方法利用了甲醇和水的不同沸点，通过升温使其中一种成 分先沸腾，再通过冷凝散热使其转化为液体，从而实现分离。由于甲 醇和水的沸点相差较大，因此蒸馏法可以较为高效地将它们分离。 2. 萃取法 萃取法是另一种常用的分离方法，适用于甲醇和水之间的混合液。该 方法利用了甲醇和水之间的亲疏性差异，通过添加特定的溶剂来实现 分离。常用的溶剂有石油醚、正己烷等。这些溶剂能够选择性地溶解 其中一种成分，从而实现分离。 3. 结晶法 结晶法适用于甲醇和水之间的溶液中含有固态物质的情况。该方法通
过降温或添加适当的剂量来使其中一种成分结晶，从而实现分离。在 结晶过程中，甲醇和水的溶解度也会发生变化，利用这一特性可以将 两者分离。 4. 膜分离法 膜分离法是一种利用特殊透析膜的分离方法，适用于分子量较小、溶 液浓度较低的甲醇和水混合液。这种方法通过利用膜的选择性，使得 其中一种成分能够通过膜而另一种成分无法通过，从而实现分离。 以上所提到的分离方法在实际应用中都有各自的优缺点。蒸馏法是一 种经济高效、广泛适用的分离方法，适合于甲醇和水之间的大量分离；萃取法则适用于对成品纯度要求较高的分离过程；结晶法适用于固态 物质的去除；膜分离法适用于小分子量、低浓度的分离。 在分离甲醇和水混合液的过程中，还有一些其他的因素需要考虑，例 如温度、压力和操作条件等。这些因素会对分离效果产生影响，需要 根据具体情况进行调整和优化。 对于甲醇和水混合液的分离，我们可以根据不同的需求选择适当的分 离方法。在实际应用中，需要综合考虑各种因素，选择最合适的方法 以实现高效、经济的分离效果。对于分离方法的研究还有待进一步的 深入，以满足不断发展的需求。甲醇和水混合液的分离方法是一个广 泛讨论的话题，下面将继续探讨这个问题。
课程设计说明书 课程名称： 设计题目： 院系： 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 年月日
课程设计任务书 设计题目 学生姓名所在院系专业、年级、班 设计要求： 学生应完成的工作： 参考文献阅读： 工作计划： 任务下达日期：年月日 任务完成日期：年月日 指导教师（签名）：学生（签名）：
指导教师评语： 课程设计报告成绩：，占总成绩比例： 课程设计其它环节成绩： 环节名称：，成绩：，占总成绩比例： 环节名称：，成绩：，占总成绩比例： 环节名称：，成绩：，占总成绩比例： 总成绩： 指导教师签字： 年月日本次课程设计负责人意见： 负责人签字： 年月日
摘要: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。float valve tower(column) 以浮阀作为塔盘上气液接触元件的一种板式塔。塔盘主要由塔板、溢流堰、受液盘及降液管组成。塔板上装有一定数量的浮阀，按等腰三角形或正方形排列，浮阀用支腿在塔盘上定位并予以导向。浮阀盖在阀孔上，气体依靠压力使浮阀升起并鼓泡而穿过液层，进行气液两相传。浮阀塔板在蒸气负荷、操作弹性、效率和造价等方面都比较优越。 浮阀塔是最早应用于工业生产的设备之一，五十年代之后通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构近年来与浮阀塔一起成为化工生中主要的传质设备为减少对传质的不利影响可将塔板的液体进入区制成突起的斜台状这样可以降低进口处的速度使塔板上气流分布均匀。浮阀塔多用不锈钢板或合金制成，使用碳刚的比率较少。实际操作表明，筛板塔在一定程度的漏夜状态下操作使其板效率明显下降其操作的负荷范围较袍罩塔窄，但良好的塔其操作弹性仍可达到2-3。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。精馏是典型的化工操作设备之一。进行此次课程设计的目的是为了培养综合运用所学知识,来解决实际化工问题的能力,到能独立进行化工设计初步训练，为以后从事设计工作打下坚实的基础。 目录 前言 (5) 1设计方案的确定 (5) 2精馏塔的物料衡算 (6) 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (6) 2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7) 2.3物料衡算 (7) 3塔板数的确定 (8) 3.1甲醇-水属理想物系,故可用图解法求理论板层数 (9)
将乙醇和水分离的方法 乙醇和水是常见的混合物，它们的分离是许多化学和工业过程的重要步骤。在这篇文章中，我们将介绍几种将乙醇和水分离的方法。 1. 蒸馏法 蒸馏法是将乙醇和水分离的最常用方法。蒸馏是将混合物加热到其中一种物质的沸点，然后将其冷凝回液体的过程。由于乙醇的沸点比水低，因此在蒸馏时，乙醇首先蒸发，然后冷凝成液体。 蒸馏法有两种类型：简单蒸馏和分馏。简单蒸馏适用于乙醇和水之间的轻微差异，而分馏适用于差异更大的混合物。 2. 萃取法 萃取法是另一种将乙醇和水分离的方法。这种方法涉及将混合物与另一种液体接触，使乙醇或水分配到第二种液体中。这种方法的关键是选择一个适当的分散剂，使乙醇或水更容易分配到第二种液体中。 萃取法通常需要使用化学品，如丙酮或甲醇。这种方法的主要优点是可以处理高浓度的乙醇和水混合物。 3. 结晶法
结晶法是将固体物质从混合物中分离出来的方法。这种方法适用于将乙醇和水分离的过程中，如果其中一种物质可以形成固体结晶。这种方法的关键是将混合物冷却到一定程度，使其中一种物质形成结晶。 结晶法通常需要反复结晶，以获得高纯度的乙醇或水。这种方法虽然比较耗时，但它可以获得高纯度的乙醇或水，适用于许多化学和工业过程。 4. 膜分离法 膜分离法是一种利用半透性膜将混合物分离的方法。这种方法适用于乙醇和水之间非常小的差异，以及需要高纯度的乙醇或水的情况。 膜分离法的优点是可以实现高效分离，不需要使用大量的化学品，同时可以处理大量的混合物。 将乙醇和水分离的方法有许多种。选择适当的方法取决于混合物的组成和需要分离的纯度。无论使用哪种方法，都需要仔细控制条件，以获得高效的分离。
化工原理课程设计计算说明书 题目：甲醇—水精馏塔设计 学院名称：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级: 11-1 姓名：赵讯 学号： 指导教师：张亚静 2014年1月10日
目录 第一章设计任务书 (1) 第二章设计原则 (2) 第三章设计步骤 (3) 第四章精馏塔的工艺计算 (4) 第五章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9) 第六章塔板主要工艺尺寸的计算 (11) 第七章筛板的流体力学验算 (15) 第八章塔板负荷性能图 (18) 第九章辅助设备的计算和选型 (21) 设计评述 (27) 参考文献 (27)
第一章设计任务书 1.1 设计题目 设计题目：甲醇—水分离过程板式精馏塔的设计 设计要求：年产纯度为99%(质量分数，下同）的甲醇，塔底馏出液中含甲醇不得高于0.05%，原料液中含甲醇22%。 生产能力11100L/h 1.2操作条件 1) 操作压力常压 2) 进料热状态饱和进料 3) 回流比自选 4) 塔底加热蒸气压力0.3Mpa（表压） 1.3塔板类型 筛孔塔 1.4 工作日 每年工作日为330天，每天24小时连续运行。 1.5 设计说明书的内容 (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 (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
滨州学院 课程设计任务书 一、课题名称 甲醇——水分离过程板式精馏塔设计 二、课题条件（原始数据） 原料：甲醇、水溶液 处理量：3200Kg/h 原料组成：33%（甲醇的质量分率） 料液初温：20℃ 操作压力、回流比、单板压降：自选 进料状态：冷液体进料 塔顶产品浓度：98%（质量分率） 塔底釜液含甲醇含量不高于1%（质量分率） 塔顶：全凝器 塔釜：饱和蒸汽间接加热 塔板形式：筛板 生产时间：300天/年，每天24h运行 冷却水温度：20℃ 设备形式：筛板塔 厂址：滨州市 三、设计内容 1、设计方案的选定 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（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数） 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6、塔板主要工艺尺寸的计算
滨州学院化工原理课程设计说明书 7、塔板的流体力学验算 8、塔板负荷性能图（精馏段） 9、换热器设计 10、馏塔接管尺寸计算 11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸） 13、撰写课程设计说明书一份 设计说明书的基本内容 ⑴课程设计任务书 ⑵课程设计成绩评定表 ⑶中英文摘要 ⑷目录 ⑸设计计算与说明 ⑹设计结果汇总 ⑺小结 ⑻参考文献 14、有关物性数据可查相关手册 15、注意事项 ⑴写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源 ⑵每项设计结束后列出计算结果明细表 ⑶设计最终需装订成册上交 四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期） 1、设计动员，下达设计任务书0.5天 2、收集资料，阅读教材，拟定设计进度1-2天 3、初步确定设计方案及设计计算内容5-6天 4、绘制总装置图2-3天 5、整理设计资料，撰写设计说明书2天 6、设计小结及答辩1天
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。负荷调节范围可以在30%～110%，筛板塔的调节范围在70%～100%； 4)液体滞留量少，启动和负荷调节速度快； 5)可节约能源。由于阻力小，空气进塔压力可降低0.07MPa左右，因而使空气压缩能耗减少6.5%左右； 6)塔径可以减小。 此外，应用规整填料后，由于当量理论塔板的压差减小，全精馏制氩可能实现，氩提取率提高10%～15%。 本文以甲醇和水的混合液为研究对象，因为甲醇和水在常压下相对挥发度较大，较易分离。根据物理性质，操作条件等因素条件下选用泡点进料，塔顶再沸器和塔顶回流的方式，将甲醇和水进行分离的填料精馏塔。 本课程设计者能力有限，在设计中难免会有不足之处，恳请老师和读者给予批评指正。
连续精馏塔课程设计说明书 题目名称:甲醇-水分离连续精馏塔工艺流程 系部：化学与环境工程系 专业班级：煤化11-7（民）班 学生姓名：阿布来提.吐鲁甫 学号： 2011232513 指导教师：李亮晨 完成日期:2014年6月15号至2014年7月10号
精馏是借助回流技术来实现高纯度和高回收率的分离操作，在抗生素药物生产中，需要甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶媒，然后对甲醇溶媒进行精馏。操作一般在塔设备中进行，塔设备分为两种，板式塔和填料塔。符合性能图，它对自行设计, 改进现有设备生产状况都较为重要。随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。 关键词：精馏，填料塔，设备设计。
1、设计任务书 (5) 2、设计的方案介绍 (5) 2.1、操作压力的确定 (5) 2.2、板式塔的分类与要求 (5) 2.3、回流比的确定 (6) 3、工艺流程图及其简单说明 (6) 3.1、精馏塔的冷凝方式和加热 (6) 3.2、工艺流程图 (7) 4、精馏塔的工艺条件 (7) 5、精馏塔物料衡算 (8) 5.1、溢流装置的设计 (8) 5.2、甲醇摩尔分率的转换 (9) 5.3、塔板版面布置............................. 错误!未定义书签。 5.4、塔板校核 (10) 6、塔板负荷性能图............................. 错误!未定义书签。 6.1、漏液线 (12) 6.2、液体流量下限线 (12) 6.3、液体流量上限线 (12) 6.4、液沫夹带 (12) 6.5、液泛线 (13) 7、操作流程 (15) 8、设计评述 (16) 9、符号说明 (17) 10、参考文献 (19) 11、总结 (20)
10000kg/h 甲醇~水精馏装置设计
一、概述..................................................... 错误!未定义书签。 设计依据................................................ 错误!未定义书签。 技术来源................................................ 错误!未定义书签。 设计任务及要求.......................................... 错误!未定义书签。 二、计算过程................................................. 错误!未定义书签。 1 设计方案及设计工艺的确定............................... 错误!未定义书签。 设计方案............................................ 错误!未定义书签。 .设计工艺的确定.......................................... 错误!未定义书签。 、工艺流程简介........................................... 错误!未定义书签。 2. 塔型选择.............................................. 错误!未定义书签。 3. 操作条件的确定........................................ 错误!未定义书签。 操作压力............................................ 错误!未定义书签。 进料状态............................................ 错误!未定义书签。 加热方式的确定....................................... 错误!未定义书签。 热能利用............................................ 错误!未定义书签。 4. 有关的工艺计算........................................ 错误!未定义书签。 精馏塔的物料衡算......................................... 错误!未定义书签。 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率.................... 错误!未定义书签。 ．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量................. 错误!未定义书签。 物料衡算............................................. 错误!未定义书签。 塔板数的确定............................................ 错误!未定义书签。 理论板层数NT的求取................................. 错误!未定义书签。 热量衡算............................................ 错误!未定义书签。 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算.................... 错误!未定义书签。 操作压力的计算...................................... 错误!未定义书签。 操作温度的计算...................................... 错误!未定义书签。 平均摩尔质量的计算.................................. 错误!未定义书签。
摘要 填料塔为连续接触式的气液传质设备，与板式塔相比，不仅结构简单，而且具有生产能力大，分离填料材质的选择，可处理腐蚀性的材料，尤其对于压强降较低的真空精馏操作，填料塔更显示出优越性。本文以甲醇-水的混合液为研究对象，因甲醇-水系统在常压下相对挥发度相差较大，较易分离，所以此设计采用常压精馏。根据物料性质、操作条件等因素选择填料塔，此设计采用高位槽泡点进料、塔底再沸器和塔顶全凝器的重力回流的方式，将甲醇—水进行分离的填料精馏塔。通过甲醇—水的相关数据，对全塔进行了物料衡算和热料衡算，得出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系，以及再沸器和冷凝器的类型和尺寸，进而得到精馏塔的理论板数。分析了进料、塔顶、塔底、提馏段、精馏段的流量及其物性参数。对精馏段和提留段的塔径及填料层高度进行了计算，以确定塔的结构尺寸。对冷凝器、加热器、塔内管径、液体分布器、填料支撑板、塔釜及除沫器进行了选型计算，从而得到分离甲醇—水混合物液的填料精馏塔。 关键词：填料塔；理论板数；结构尺寸；流量；回流比
Abstract The packed tower is continuous contact gas-liquid mass transfer equipment. Compared with tray column, the packed tower not only has a simple structure, but also has higher capacity to product. The packed tower can choose the separation of packing materials and handle corrosive materials. Especially for operation of low pressure drop vacuum distillation , the packed column shows superiority. This article make methanol-water mixture as the object of study .Because methanol-water system has a wide relative volatility at atmospheric, so this design adopt atmospheric distillation. According to the material properities, operating conditons and other factors,we select packed tower. This design adpot high groove bubble point to charge-in, the way of tower bottom reboiller and the gravity reflux of supertower condenser and this design is the pached distillation of separae methanol from water. By mthanol-water related data, this paper make material and heat material balance calculation, conclude the relationship between the flow, composition of distillation products and the flow, composition of charge-in, as well as reboiler and condensers’type and size, and then get the count of theoretical plate. This thesis analysis the flow and physical paraameters of charge-in, supertower, tower bottom, stripping section, rectifying section. This paper calculate the diameter of stripping section and rectifying section and the height of packing layer, then determine the structural size of tower. This thesis makes section and calculation on condenser, heater, inside diameter of tower, liquid distributor, packing support panel, recifier,then get packed distillation column of separating methanol and water. Key words：packed tower；number of theoretical plate；structure size；reflux ratio