课程设计：乙醇正丙醇混合液的精馏塔设计

精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计化工原理课程设计设计题目：常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计班级：13级化工一班姓名：周常通学号：2013507092 指导教师：李翠华完成日期：2015 年12 月28日化工系石河子大学化学化工学院化工原理课程设计考核学生姓名周常通系化学工程系专业班级13级化工一班指导教师李翠华课程设计名称常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计评价指标教师评语得分一、课程设计说明书内容完整（计10分）设计说明书内容完整（1.目录、2.任务书、3.流程方案选择说明、4.主体设备工艺设计计算过程、5.附属设备设计选型、6.结构设计、选型、7.工艺设计结果概览、8.结构设计结果概览、9.设计评述、10.参考文献、11.附录）少一部分扣2分（不含目录）；少关键部分（4、5、6部分）不得分，总成绩为不合格。

二、设计内容正确，达到设计任务书规定要求（计50分） A.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证充分，公式、数据引用正确，计算结果正确，达到任务书规定要求。

(50分) B.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证基本充分，计算结果无原则性错误，达到任务书规定要求。

(40分) C.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证基本正确，公式、数据引用基本正确，计算结果基本正确，基本达到要求。

（30分）D.设计、计算过程不太完整，设计依据说明、论证不充分，公式、数据引用有错，计算结果有错，不能达到任务书要求。

（30分以下）三、课程设计图纸质量（计30分）A.设计图纸符合国家标准，线性规范，图面质量好，无表达错误，图内文字工整，图纸数量达到要求。

(30分) B.设计图纸符合国家标准，图面质量较好，无原则性表达错误，图纸数量基本达到要求。

(24分) C.设计图纸符合国家标准，图面质量较好，非原则性表达错误较多，图纸数量基本达到要求。

化工原理课程设计任务书1.设计题目：常压连续筛板式精馏塔分离乙醇—正丙醇二元物系的设计。

2.原始数据及条件：进料：乙醇含量0.5（摩尔分数，下同），其余为正丙醇，F=3400Kg/h,塔顶进入全凝器，塔板压降0.7Kpa。

分离要求：塔顶乙醇含量0.90；回收率为0.95；全塔效率0.55。

操作条件：塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料；R/Rmin=1.6 。

3.设计任务：（1）完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。

（2）画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。

（3）写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。

摘要在本次任务中，根据化工原理课程设计的要求设计的是乙醇----丙醇连续浮阀精馏塔，除了要计算其工艺流程、物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算，以外，并对精馏塔的主要工艺流程进行比较详细的设计，并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图。

本次设计选取回流比R=1.8Rmin=1.6×1.34=2.144应用图解法计算理论版数，求得理论塔板NT为12块（包括塔釜再沸器），第6块为进料板。

设计中采用的精馏装置有精馏塔,冷凝器等设备,采用间接蒸汽加热，物料在塔进行精馏分离,余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走,完成传热传质. 塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。

预热器采用管壳式换热器。

用99.97℃塔釜液加热。

料液走壳程，釜液走管程。

本设计采用了筛板塔对乙醇-丙醇进行分离提纯，塔板为碳钢材料，通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作围。

关键字：乙醇-丙醇筛板塔物料衡算目录第一章概述51.1 精馏操作对塔设备的要求51.2 板式塔类型61.2.1 筛板塔61.2.2浮阀塔6第二章塔板的工艺设计 (7)2.1 精馏塔全塔物料衡算72.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率与物料衡算72.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量82.2 理论塔板数的确定82.2.1 理论板层数NT的求取82.2.2 实际板层数的求取10第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算103.1 操作压力计算103.2 操作温度计算113.3 平均摩尔质量计算113.4 平均密度计算123.5 液体平均表面力的计算133.6 液体平均黏度计算15第四章精馏塔的塔体工艺尺寸的计算164.1 塔径的设计计算164.2 塔的有效高度的计算17第五章塔板主要工艺尺寸的计算175.1 溢流装置计算175.2 塔板布置18第六章筛板的流体力学验算196.1 塔板压强降206.1.1 干板阻力c h计算。

吉林化工学院课程设计设计题目：乙醇-丙醇筛板精馏塔设计教学院专业班级学生姓名学生学号指导教师课程设计任务书1、设计题目：乙醇—丙醇二元筛板精馏塔设计2、设计基本条件：（1）操作平均压力：常压；（2）进料温度：t F=0.25（泡点）；（3）塔顶产品含量：x D=0.98 (质量分率)；（4）塔釜液含量0.035（质量分数）（5）加料热状况q=0.99(6) 回流比R=(1.1~2.0)（7）塔顶采用全冷凝、泡点回流；kp；（8）单板压降 0.7a3、设计任务：（1）完成精馏塔工艺设计计算、设备设计计算（物料衡算、能量衡算和设备计算）；（2）精馏塔附属设备的简单计算和选用（3）撰写设计说明书（word文档上机打印）；（4）绘制乙醇—丙醇精馏工艺流程图目录摘要 ............................................................................................................. 5 绪论 ............................................................................................................. 6 第一章 精馏塔的工艺条件及有关物性计算 .......................................... 7 1.1：设计条件的确定： ........................................................................... 7 1.2：精馏塔全塔物料衡算 ....................................................................... 7 1.2.1：温度的确定： ................................................................................ 7 1.2.2：饱和蒸汽压p 的计算 .................................................................... 8 1.2.3:物料相对挥发度的计算： ............................................................... 8 1.2.4密度的计算 ....................................................................................... 9 1.2.5: 塔顶液相平均表面张力的计算 ................................................... 11 1.2.6: 粘度的计算 ................................................................................... 12 1.3.1：理论板数的确定 .......................................................................... 13 1.3.2:实际塔板数的确定 ......................................................................... 14 1.4.:气液负荷计算： ............................................................................... 15 1.4.1精馏段的气液体积流率： ............................................................. 15 1.4.2提馏段的气液体积流率 ................................................................. 15 第二章 热量衡算 ................................................................................ 16 2.1.比热容及汽化热的计算 .................................................................... 16 2.1.1塔顶温度D t 下的比热容 .................................................................. 16 2.1.2进料温度F t 下的比热容 .................................................................. 16 2.1.3塔底温度W t 下的比热容 ................................................................. 17 2.1.4塔顶温度D t 下的气化潜热 .............................................................. 17 2.2.热量衡算：......................................................................................... 17 2.2.1．0℃时塔顶上升的热量V Q ........................................................... 17 2.2.2回流液的热量R Q （此点为泡点回流） ......................................... 18 2.2.3塔顶馏出液的热量 ......................................................................... 18 2.2.4进料的热量F Q ................................................................................. 18 2.2.5塔底残液的热量W Q ......................................................................... 18 2.2.6冷凝器消耗的热量C Q ..................................................................... 18 2.2.7再沸器提供的热量 ......................................................................... 18 第三章 塔板设计计算 ...................................................................... 19 3.1塔体工艺尺寸的计算 ........................................................................ 19 3.1.1精馏塔塔径的计算 ......................................................................... 19 3.1.2精馏塔有效塔高的计算 ................................................................. 21 3.2塔板工艺尺寸的计算 ........................................................................ 21 3.2.1溢流装置的设计 ............................................................................. 21 第四章 筛板塔的流体力学验证 ...................................................... 24 4.1：塔板压降.......................................................................................... 24 4.2，雾沫夹带量的验算 ......................................................................... 25 4.3.泛液的验算......................................................................................... 25 第五章 塔板负荷性能图 .................................................................... 27 5.1：液沫夹带线 ..................................................................................... 27 5.2,，液泛线............................................................................................. 28 5.3.液相负荷上限线 .. (31)5.4.漏液线（气相负荷下限线） (31)5.5.液相负荷下限线 (33)第六章附属设备设计 (35)6.1：塔封头 (35)6.2.塔顶空间 (35)6.3.塔顶空间 (35)6.4.人孔 (35)6.5.进料板处板间距 (36)6.6.裙座 (36)6.7.塔体总高度 (36)6.8主要接管尺寸的选取 (36)第七章结果汇总表 (39)主要符号说明 (41)主要符号说明表 (41)结束语 (43)化工原理课程设计教师评分表 (45)摘要在这次任务中，设计的是筛板精馏塔和预热器。

乙醇与正丙醇物系分离精馏塔课程设计1. 设计条件生产能力：30000吨/年(每年按300天生产日计算)原料状态：乙醇含量45% (wt% ;温度：25 C ;压力：100kPa;泡点进料；分离要求：塔顶馏出液中乙醇含量不低于90%(wt% ;塔釜乙醇含量不高于2% (wt%)操作压力：100kPa其它条件：塔板类型：浮阀塔板；塔顶采用全凝器；R=1.9F m120 C饱和水蒸汽加热，加热蒸汽的压力为200kPa;设备热损失为加热蒸汽供热量的5%冷却水进口温度20C，出口温度35C;2. 具体设计内容和要求(1)设计工艺方案的选定(2)精馏塔的工艺计算(3)塔板和塔体的设计(4)水力学验算(5)塔顶全凝器的设计选型(6)塔釜再沸器的设计选型(7)进料泵的选取(8)绘制流程图(9)编写设计说明书(10)答辩三、进度安排四、基本要求教研室主任签名:2011 年10 月14摘要本设计对年处理量为3 万吨乙醇-正丙醇的筛板连续精馏塔进行了设计。

设计的开始先找出乙醇和正丙醇的有关数据，利用插值法快捷地计算出进料液、产品液、釜残液的温度和相应的气相组成，并且计算出相对挥发度；采用龙军提出的确定精馏塔适宜回流比的经验公式确定了适宜操作回流比为4.142 ；通过逐板计算法用Excel 快速计算出理论塔板数为23块，并进一步确定精馏塔的实际塔板数为44 块；分别对此精馏塔的精馏段及提馏段的塔体工艺尺寸进行了设计，并对设计之后的浮阀塔板进行了流体力学的验算；绘制出塔板负荷性能图，从而得出精馏段的操作弹性为2.58 ，提馏段的操作弹性为2.44 ；确定了塔顶全凝器冷却水的用量以及塔底再沸器中加热蒸汽的用量，同时对输送各股物流的管径进行了设计；结果表明，本设计合理。

关键词：连续精馏；板式精馏塔；精馏塔设计；乙醇；正丙醇目录摘要. .......................................... . (III)1 前言. ...................................... . (1)2 设计方案的说明及确定......................... .. (2)2.1 设计方案的确定 (2)2.2 塔体工艺尺寸的计算 (3)2.3 塔板工艺尺寸的计算..........................................32.4 接管的计算 (3)2.5 工艺流程图 (4)3 塔板的工艺设计 ........ . (6)3.1 精馏塔的物料衡算 (6)3.2 精馏段和提馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)3.3 理论塔板的计算 (13)3.4 塔径的初步设计..........................................163.5 溢流装置 (19)3.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (21)4 塔板的流体力学计算 .... . (23)4.1 气相通过浮阀塔板的压降 (23)4.2 淹塔..........................................254.3 雾沫夹带 (26)4.4 塔板负荷性能图 (27)5 热量衡算. ............................... . (33)5.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (33)5.2 加热介质的选择 (33)5.3 冷却剂的选择 (33)5.4 热量衡算 (34)6 塔附件设计. .......................... (39)6.1 接管 (39)6.2 筒体与封头 (41)课程设计任务书.......... 错误! 未定义书签7 塔总体高度的设计 (43)7.1 塔的顶部空间高度 (43)7.2 塔的底部空间高度 (43)7.3 塔的总体高度 (43)8 塔附属设备设计 (44)8.1 冷凝器的选择 (44)8.2 再沸器的选择 (45)9 结论. (46)参考文献. (47)主要符号说明. (48)附录 (51)附录A. 筛孔排布图 (51)附录B 工艺流程图 (53)谢辞 (54)/ 、八1 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。

华北科技学院环境工程系《化工原理》课程设计报告设计题目分离乙醇-正丙醇混合液的浮阀精馏塔学生姓名学号指导老师专业班级教师评语化工原理课程设计任务书1.设计题目：分离乙醇--正丙醇二元物系浮阀式精馏塔的设计2.原始数据及条件：进料：乙醇含量40%质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量90%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年开工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料； R=53.设计任务：1. 完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。

2. 画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。

3. 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。

概述本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程。

精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。

通过对精馏塔的核算，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

本次设计结果为：理论板数为20块，塔效率为47.5%，精馏段实际板数为9块，提馏段实际板数为31块，实际板数40块。

进料位置为第5块板，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米，设置了四个人孔，塔高24米，通过浮阀板的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。

关键词：二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。

目录一、绪论 (7)二、塔板的工艺设计 (8)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (8)2.2 乙醇和水的物性参数计算 (9)2.2.1 温度 (9)2.2.2 密度 (9)2.2.3 混合液体表面张力 (12)2.2.4 混合物的粘度 (12)2.2.5 相对挥发度 (13)2.2.6 气液相体积流量计算 (13)2.3 理论塔板数的计算 (14)2.4塔径的初步计算 (15)2.4.1 精馏段 (16)2.4.2 提留段 (16)2.5 溢流装置 (17)2.5.1 堰长 (17)2.5.2 方形降液管宽度和截面积 (17)2.5.3 降液管底隙高度 (18)2.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (18)2.6.1 塔板分布 (18)2.6.2浮阀数目与排列 (18)三、塔板的流体力学计算 (20)3.1 气相通过浮阀塔板的压降 (20)3.1.1 精馏段 (20)3.1.2 提留段 (21)3.2 淹塔 (21)3.2.1 精馏段 (21)3.2.2 提留段 (22)3.3 物沫夹带 (22)3.3.1 精馏段 (22)3.3.2 提留段 (23)3.4 塔板负荷性能图 (23)3.4.1 物沫夹带线 (23)3.4.2 液泛线 (24)3.4.3 液相负荷上限 (26)3.4.4 漏液线 (26)3.4.5 液相负荷下限 (26)四、塔附件的设计 (27)4.1接管 (27)4.1.1 进料管 (27)4.1.2 回流管 (28)4.1.3 塔底出料管 (28)4.1.4 塔顶蒸汽出料管 (28)4.1.5 塔底进气管 (29)4.1.6 法兰 (29)4.2 筒体与封头 (29)4.2.1 筒体 (29)4.2.2封头 (29)4.2.3 除沫器 (30)4.2.4 裙座 (30)4.2.5 吊住 (30)4.2.6 人孔 (31)五、塔总体高度的设计 (31)5.1塔的顶部空间高度 (31)5.2塔的底部空间高度 (31)5.3 塔总体高度 (31)六、附属设备的计算 (32)6.1冷凝器的选择 (32)6.2 再沸器Q B的选择 (32)6.3 热量衡算 (33)6.3.1 0℃的塔顶气体上升的焓 (33)6.3.2 回流液的焓 (33)6.3.3 塔顶馏出液的焓 (34)6.3.4 冷凝器消耗的焓 (34)6.3.5 进料口的焓 (34)6.3.6 塔釜残液的焓 (34)七、浮阀塔工艺设计计算结果列表 (34)八、主要符号说明 (36)九、总结 (38)参考文献 (39)CAD图纸 (40)一、绪论精馏的基本原理是根据各液体在混合液中的挥发度不同，采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。

成绩华北科技学院化工原理课程设计说明书设计题目：分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计姓名：熊先清专业：化学工程和工艺班级：化工B091学号： 2指导教师：高丽花李辰明设计时间：2012年6月10日至2012年6月22日完成时间：2012年6月22日评语：目录目录 (2)一设计任务书 (4)二塔板的工艺设计 (4)（一）设计方案的确定 (4)（二）精馏塔的物料衡算 (4)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 (4)2.物料衡算 (4)(三)物性参数的计算 (5)1.操作温度的确定 (5)2.密度的计算 (6)3.混合液体表面张力的计算 (9)4.混合物的粘度 (11)5.相对挥发度 (12)(四)理论板数及实际塔板数的计算 (12)1.理论板数的确定 (12)2.实际塔板数确定 (14)(五)热量衡算 (14)1.加热介质的选择 (14)2.冷却剂的选择 (15)3.比热容及汽化潜热的计算 (15)4.热量衡算 (17)(六)塔径的初步设计 (19)1.汽液相体积流量的计算 (19)2.塔径的计算和选择 (20)(七)溢流装置 (22)1.堰长l W (22)2.弓形降液管的宽度和横截面积 (23)3.降液管底隙高度 (23)(八)塔板分布、浮阀数目和排列 (24)1.塔板分布 (24)2. 浮阀数目和排列 (24)二、塔板的流体力学计算 (26)（一）汽相通过浮阀塔板的压降 (26)1.精馏段 (26)2.提馏段 (27)（二）淹塔 (28)1.精馏段 (28)2.提馏段 (28)（三）雾沫夹带 (29)（四）塔板负荷性能图 (30)1.雾沫夹带线 (30)2.液泛线 (31)3.液相负荷上限线 (32)4.漏液线 (32)5.液相负荷下限线 (33)三、塔总体高度计算 (35)1.塔顶封头 (35)2.塔顶空间 (36)3.塔底空间 (36)4．人孔 (36)5.进料板处板间距 (36)6.裙座 (37)四、塔的接管 (37)1.进料管 (37)2.回流管 (38)3.塔底出料管 (38)4.塔顶蒸汽出料管 (38)5.塔底蒸汽管 (38)五、塔的附属设备设计 (39)1.冷凝器的选择 (39)2.再沸器的选择 (39)六、总结 (40)七．参考文献 (41)一 设计任务书【设计题目】分离乙醇-正丙醇混合液的精馏塔设计【设计条件】进料：乙醇含量40%（质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量93%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料； R=5【设计计算】二 塔板的工艺设计（一）设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇-正丙醇混合液。

青岛科技大学化工课程设计设计题目：乙醇-正丙醇溶液连续板式精馏塔的设计指导教师：屈树国学生姓名：魏慎成张宏生韩尚杰翟喜民冯学栋化工学院—化学工程与工艺专业135班日期2015/12/11目录一设计任务书二塔板的工艺设计（一）设计方案的确定（二）精馏塔设计模拟（三）塔板工艺尺寸计算1）塔径2）溢流装置3)塔板分布、浮阀数目与排列（四）塔板的流体力学计算1）气相通过浮阀塔板的压强降 2）淹塔3)雾沫夹带（五）塔板负荷性能图1）雾沫夹带线2）液泛线3）液相负荷上限4）漏液线5）液相负荷上限（六）塔工艺数据汇总表格三塔的附属设备的设计（一）换热器的选择1)预热器2)再沸器的换热器3)冷凝器的换热器（二）泵的选择四塔的内部工艺结构（一）塔顶（二）进口①塔顶回流进口②中段回流进口（三）人孔（四）塔底①塔底空间②塔底出口五带控制点工艺流程图六主体设备图七附件（一）带控制点工艺流程图（二）主体设备图八符号表九讨论十主要参考资料一设计任务书【设计任务】设计一板式精馏塔，用以完成乙醇-正丙醇溶液的分离任务【设计依据】如表一表一【设计内容】1）塔板的选择；2）流程的选择与叙述；3）精馏塔塔高、塔径与塔构件设计；4）预热器、再沸器热负荷及加热蒸汽消耗量，冷凝器热负荷及冷却水用量，泵的选择；5）带控制点工艺流程图及主体设备图。

二塔板的工艺设计（一）设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇—正丙醇混合液，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程，运用Aspen软件做出乙醇—正丙醇的T-x-y 相图，如图一：图一：乙醇—正丙醇的T-x-y相图由图一可得乙醇—正丙醇的质量分数比为0.5:0.5时，其泡点温度是84.40o C（二）精馏塔设计模拟1.初步模拟过程运用Aspen软件精馏塔Columns模块中DSTWU模型进行初步模拟，并不断进行调试，模拟过程及结果如下：图二：初步模拟模块图三：塔规格初步设计结果由此塔得到的组分如下：图四：塔规格初步设计所得到流股及其组成由上图看出重组分中乙醇的质量分数是 2.0%，其结果是并不符合分离要求，因此运用精馏塔Columns模块中RadFrac模型进行精确模拟设计，并不断进行调试，模拟过程及结果如下：图五：精确模拟模块图六：塔规格精确设计结果图七：塔规格精确设计所得到流股及其组成由图七看出在塔顶乙醇含量和塔底乙醇含量均达到分离要求，因此软件所得计算结果数据如表二：表二对表二数据简单的处理和从软件中可得到如下数据：表三（三）塔板工艺尺寸计算1）塔径空塔气速u=(安全系数)⨯max u ,安全系数=0.6-0.8，max u =（1） 横坐标数值：0.50.50.0029734.067()()0.0481.28 1.644s L s V L V ρρ⨯=⨯= 取板间距：0.40T H m =， 取板上液层高度：0.07L h m = ， 则 0.33T L H h m =- 查图可知C 20=0.12 , 0.20.212017.52()0.12()0.1162020C C σ==⨯= （2）max 0.116 2.45u ==/m s取安全系数为0.6，则空塔气速为：max 0.60.6 2.45 1.47u u ==⨯=/m s塔径：1.053D ===m 按标准塔径圆整为： 1.1D m =，则 横截面积：222/40.785 1.10.95T A D m π==⨯=实际空塔气速： '1 1.281.350.95u ==/m s 2）溢流装置选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。

分离乙醇—正丙醇混合物系浮阀式精馏塔的设计方案第一部分设计方案的确定精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。

提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。

所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。

精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法。

1.1塔的选择本次课程设计是分离乙醇—正丙醇二元物系，在此我选用连续精馏浮阀塔。

浮阀塔结构简单，有两种结构型式，即条状浮阀和盘式浮阀，它们的操作和性能基本是一致的，只是结构上有区别，其中以盘式浮阀应用最为普遍。

盘式浮阀塔板结构，是在带降液装置的塔板上开有许多升气孔，每个孔的上方装有可浮动的盘式阀片。

为了控制阀片的浮动范围，在阀片的上方有一个十字型或依靠阀片的三条支腿。

前者称十字架型，后者称V型。

目前因V型结构简单，因而被广泛使用，当上升蒸汽量变化时，阀片随之升降，使阀片的开度不同，所以塔的工作弹性较大。

浮阀塔具有以下优点：（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范围比筛板塔，泡罩塔都大。

乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1 设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔，原料预热器，精馏釜（再沸器），冷凝器，釜液冷却器和产品冷却等设备，蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程，连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业生产中以连续精馏为主，间歇蒸馏具有操作灵活，适应性强等优点，适合小规模，多品种或多组分物系的初步分离。

本次设计采用连续筛板精馏塔，常压精馏。

2 装置流程的确定（1）物料的储存和输送在流程中设置原料罐，产品罐及离心泵。

原料可泵直接送入塔内，使程序连续稳定的进行。

（2）参数的检测和调控流量，压力和温度是生产中的重要参数，必须在流程中的适当位置装设仪表，以测量这些参数。

同时，在生产过程中，物料的状态。

加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动，因此必须在流程中设置一定的阀门。

（3）冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器，以便于准确地对控制回流比。

（4）热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，耗能较多，因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行，可使能耗至最低。

3 操作条件的确定 (1) 操作压力的选取本次设计采用常压操作。

除热敏性物料外，凡通过常压精馏不难实现分离要求，并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。

(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料，原因是使塔的操作稳定，精，提镏段利用相同塔径，便于制造。

(3) 加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。

(4)回流比的选择一般经验值为min )0.21.1(R R -=。

本设计采用min 5.1R R =，初步设定后经过流体力学验算，负荷条件，故选择合理。

塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃，工业上多用水冷 (5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔 4 设计方案的确定（1）满足工艺和操作要求（2）满足经济上的要求，安全生产，保护环境。

化学与环境工程学院《化工原理》课程设计设计题目：年产量1.5万吨乙醇-正丙醇精馏塔设计专业班级：指导教师：学生姓名：学号：起止日期 2011.06.13-2011.06.24目录1．设计任务 (2)2．设计方案 (3)3.1 物料衡算 (6)3.2 摩尔衡算 (7)4．塔体主要工艺尺寸 (7)4.1 塔板数的确定 (7)4.1.1 塔板压力设计 (7)4.1.2 塔板温度计算 (8)4.1.3 物料相对挥发度计算 (9)4.1.4 回流比计算 (9)4.1.5 塔板物料衡算 (10)4.1.6 实际塔板数的计算 (11)4.1.7 实际塔板数计算 (12)4.2 塔径计算 (12)4.2.1 平均摩尔质量计算 (12)4.2.2 平均密度计算 (13)4.2.3 液相表面张力计算 (14)4.2.4 塔径计算 (14)4.3 塔截面积 (15)4.4 精馏塔有效高度计算 (15)4.5 精馏塔热量衡算 (16)4.5.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (16)4.5.2 全塔的热量衡算 (18)5．板主要工艺尺寸计算 (21)5.1 溢流装置计算 (21)5.1.1 堰长l (21)w5.1.2 溢流堰高度h (21)W5.1.3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (22)5.1.4 降液管底隙高度h0 (22)5.2 塔板布置 (22)5.2.1 塔板的选用 (22)5.2.2 边缘宽度和破沫区宽度的确定 (23)5.2.3 鼓泡区面积的计算 (23)5.2.4 浮阀的数目与排列 (23)5.3 阀孔的流体力学验算 (25)5.3.1 塔板压降 (25)5.3.2 液泛 (26)5.3.3 液沫夹带 (27)5.3.4 漏液 (29)6．设计筛板的主要结果汇总表 (30)1．设计任务物料组成：为乙醇45%、正丙醇55%（质量分数）；产品组成:塔顶乙醇含量98%，塔顶易挥发组分回收率99%；操作压力：101.325kPa(塔顶绝对压力)；加热体系：间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝压）；冷凝体系：冷却水进口温度25℃，出口温度45℃；热量损失：设备热损失为加热蒸汽供热量的5％；料液定性：料液可视为理想物系；年产量（乙醇）：1.5万吨；每年实际生产时间：7200h；进料方式：饱和液体进料，q值为1；塔板类型: 浮阀塔板。