精馏塔-课程设计-食品工程原理

化工原理课程设计一、设计题目二、设计条件三、设计任务完成填料吸收塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，编写设计说明书。

四、设计说明书内容1、目录2、概述<吸收基本原理及工业应用）3、确定吸收流程；4、物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成；5、选择填料、计算塔径、填料层高度、填料的分层、塔高的确定；6、流体力学特性的校核：液气速度的求取，喷淋密度的校核，填料层压降△P的计算；7、附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、栅板。

8、对设计过程的评述及有关问题的讨论；9、参考文献五、设计进度1 设计动员，下达设计任务书 0.5天2 搜集资料，阅读教材，拟定设计进度 1天3 设计计算<包括电算，编写说明书草稿） 2.5天4 整理，抄写说明书 1天六、设计成绩评分体系成绩分为五档：优秀、良好、中等、及格、不及格参考资料1．贾绍文，柴诚敬主编，《化工原理课程设计》，天津: 天津大学出版社, 20022．大连理工大学化工原理教研室编，《化工原理课程设计》，大连: 大连工学院出版社, 19943．柴诚敬，刘国维，李阿娜编，《化工原理课程设计》，天津: 天津科学技术出版社, 19944．汤金石，《化工原理课程设计》，北京: 化学工业出版社, 19905．化学工程手册编委会，《化学工程手册》，北京: 化学工业出版社, 19916．(美>詹姆斯 G.斯佩特(James G.Speight>编著陈晓春, 孙巍译，《化学工程师实用数据手册》，北京: 化学工业出版社, 20067．(美> Nicholas P. Cheremisinoff著师树才, 乔学福, 杨盛启等译，《化工过程设备手册》，北京: 中国石化出版社, 20049．路秀林，王者相等编《化工设备设计全书》编辑委员会编，《塔设备》，北京: 化学工业出版社, 200410．马连湘等主编，《化工设备算图手册》，北京: 化学工业出版社, 200311．刘道德等编著，《化工设备的选择与工艺设计》，长沙: 中南工业大学出版社, 1992.化工原理课程设计一、设计题目二、设计条件三、设计任务完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，编写设计说明书。

《食品工程原理》课程设计设计题目甲苯-乙苯精馏塔设计目录1、概述 (4)1.1设计题目 (4)1.2 设计目的 (4)1.3设计条件及主要物性参数表 (4)1.4设计内容 (4)1.5设计方案选定 (5)2、精馏塔的物料衡算 (5)2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (5)2.2物料衡算 (6)3、塔板数的确定 (6)3.1.理论板层数NT 的求取 (6)3.2图解法求理论板层数 (8)3.3实际塔板数N p的求取 (8)4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)4．1 操作压力计算 (9)4.2操作温度计算 (9)4.3平均摩尔质量的计算 (9)4.4 平均密度计算 (9)4.5 液体平均表面张力的计算 (11)5、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (12)5.1 塔径的计算 (12)5.2 精馏塔有效高度的计算 (13)6、塔板主要工艺尺寸的计算 (13)6.1 精馏段溢流装置的计算： (13)6.2塔板布置 (14)7.塔板流动性能的校核 (14)7.1液沫夹带的校核 (14)7.2塔板压降 (15)7.3 降液管液泛校核 (15)8、塔板负荷性能图 (16)8.1精馏段塔板负荷性能图 (16)9、板式塔的结构与附属设备的计算和选型 (19)9.1塔体的空间 (19)9.2精馏塔的附属设备 (19)10、所设计筛板与塔结构的主要结果汇总于下表 (19)11、主要接管尺寸的选取 (20)11.1进料管 (20)11.2回流管 (20)11.3釜液出口管 (21)11.4塔顶蒸汽管 (21)11.5加热蒸汽管 (21)12、设计中的符号说明 (21)13、参考文献 (24)14、结束语 (24)1、概述1.1设计题目甲苯—乙苯精馏装置设计1.2 设计目的1.2.1 通过甲苯-乙苯精馏装置设计，熟悉蒸馏装置的原理1.2.2加强对“食品科学与工程”及其化工原理知识的综合应用能力。

1.2.2提高自己分析与解决工程的实际问题的能力。

绪论精馏是分离液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的应用。

精馏过程在能量的驱动下，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，实现原料混合物中各组分的分离。

该过程是同时进行传热、传质的过程。

为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表等构成精馏过程的生产系统。

精馏设备主要是塔设备，其中最重要的类型为板式塔和填料塔。

本次课程设计是F1型浮阀精馏塔的设计，浮阀塔是使用最广泛的一种塔型。

浮阀塔之所以广泛应用，是由于它有以下特点：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。

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比泡罩塔小。

5．塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的50%～80%，但是比筛板塔高20%～30。

近几十年来，人们对浮阀塔的研究越来越深入，生产经验越来越丰富，积累的设计数据比较完整，因此设计浮阀塔比较合适。

1工艺流程1.1精馏过程工艺流程示意图图1-1所示为精馏装置流程图进料塔顶产品图1-1 精馏装置的流程1.2精馏过程工艺流程的说明首先，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。

因为被加热到泡点，混合物为饱和液体，液相混合物在精馏塔中下降。

气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。

唐山学院精馏塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握精馏塔的基本原理和结构，理解其工作过程及在化工生产中的应用。

2. 使学生了解精馏塔的操作参数对分离效果的影响，掌握主要操作参数的调整方法。

3. 帮助学生掌握精馏塔的设计计算方法，能运用相关公式进行简单精馏塔的设计。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际精馏塔操作中问题的能力。

2. 提高学生运用计算软件进行精馏塔设计计算的操作技能。

3. 培养学生团队协作和沟通能力，能就精馏塔设计与同学进行有效讨论。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工行业的热爱，激发学习化学工程及相关知识的兴趣。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，勇于探索，面对问题能积极寻求解决方法。

3. 增强学生的环保意识，认识到化工生产过程中节能降耗、环保的重要性。

本课程针对唐山学院化学工程与工艺专业大三学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，制定以上课程目标。

通过本课程的学习，期望学生能够具备扎实的理论知识，较强的实践操作能力，为今后从事化工生产及相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 精馏塔的基本原理：包括精馏过程的基本概念、气液相平衡、理论板的概念和计算方法。

2. 精馏塔的结构与类型：介绍常见的精馏塔结构、特点及应用场景，如板式塔、填料塔等。

3. 精馏塔的工艺计算：包括物料平衡、热量平衡、理论板数的计算，以及实际操作参数的确定。

4. 精馏塔的操作与优化：分析影响精馏效果的操作参数，如回流比、塔压、温度等，探讨优化方法。

5. 精馏塔的设计：结合实际案例，介绍精馏塔的设计流程、计算方法和相关软件应用。

教学内容根据以下教材章节组织：1. 《化学工程基础》第3章：精馏过程的基本原理。

2. 《化学工程基础》第4章：塔设备。

3. 《化工原理》第6章：精馏过程及设备。

教学进度安排如下：1. 第1周：精馏塔基本原理及气液相平衡。

2. 第2周：精馏塔结构与类型。

3. 第3周：精馏塔工艺计算。

食工原理课程设计甲苯乙苯连续精馏
塔设计
合肥学院
HEFEI UNIVERSITY
食工原理课程设计
题目:甲苯-乙苯连续精馏塔设计
系别: 生物与环境工程系
专业: 12食品科学与工程
学号:
姓名: 方平
指导教师: 于宙
二零一四年十月二十七日
目录
第一部分设计任务书
1、设计题目 (5)
2、设计概述 (5)
3、设计内容 (6)
第二部分精馏塔的设计
1 精馏塔的物料衡算 (7)
1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (8)
1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (8)
1.3物料衡算 (8)
2 塔板数的确定 (9)
2.1甲苯、乙苯的温度-组成 (10)
2.2确定操作的回流比R (11)
2.3求操作线方程 (12)
2.4图解法求理论塔板层数 (13)
3 塔的操作工艺条件及相关物性数据的计算 (14)
3.1操作压力计算 (14)
3.2操作温度计算 (14)
3.3平均摩尔质量计算 (15)
3.4平均密度计
算 (15)
3.5液体平均表面张力计算 (18)
3.6液体平均粘度计算 (20)
4 精馏塔的气、液相负荷计算 (22)
4.1精馏段气、液相负荷计
算 (22)
4.2提馏段气、液相负荷计算 (22)
5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (23)
5.1塔径的计算 (23)
5.2精馏塔有效高度的计算 (25)
6 塔板主要工艺尺寸的计算 (25)
6.1溢流装置计算 (25)
6.2塔板布。

精馏塔控制系统课程设计精馏塔控制系统课程设计一、概述精馏塔是化学工业中重要的分离设备之一，广泛应用于化工、石油、食品等领域。

精馏塔的主要功能是将混合液进行分离，得到高纯度的产品。

在生产过程中，精馏塔的控制系统对于保证产品质量、降低能耗、提高生产效率等方面具有重要作用。

因此，本课程设计旨在设计一个精馏塔的控制系统，以实现对混合液的分离过程进行精确控制。

二、设计要求1.了解精馏塔的工作原理及流程；2.分析精馏塔的工艺参数和控制要求；3.设计精馏塔的控制系统方案；4.选择合适的控制仪表和设备；5.完成控制系统的硬件和软件设计；6.进行系统调试和性能评估。

三、工作原理及流程精馏塔是一种基于蒸馏原理的分离设备。

在蒸馏过程中，混合液在精馏塔内被加热和冷却，使得不同成分的液体在特定温度下达到气液平衡状态。

通过这种方式，高纯度的产品可以从混合液中分离出来。

精馏塔的主要组成部分包括：原料液进料口、蒸汽加热器、分离器、冷凝器、产品收集器等。

四、工艺参数和控制要求精馏塔的主要工艺参数包括：进料流量、蒸汽流量、回流比、塔顶温度、塔底温度等。

控制要求包括：1.稳定进料流量，以保证原料液的供应；2.控制蒸汽流量，以维持所需的加热温度；3.调节回流比，以改变产品的纯度和产量；4.控制塔顶和塔底温度，以保证产品的质量和分离效果。

五、控制系统方案设计根据工艺参数和控制要求，可以采用以下控制系统方案：1.进料流量控制：采用流量计测量进料流量，通过调节阀控制进料流量；2.蒸汽流量控制：采用蒸汽压力传感器测量蒸汽压力，通过调节阀控制蒸汽流量；3.回流比控制：采用流量计测量回流比，通过调节阀控制回流比；4.塔顶温度控制：采用温度传感器测量塔顶温度，通过调节阀控制蒸汽流量，以维持温度稳定；5.塔底温度控制：采用温度传感器测量塔底温度，通过调节阀控制加热器的加热功率，以维持温度稳定。

六、控制仪表和设备选择根据控制系统方案，可以选择以下控制仪表和设备：1.流量计：用于测量进料流量和回流比；2.压力传感器：用于测量蒸汽压力；3.温度传感器：用于测量塔顶和塔底温度；4.调节阀：用于控制进料流量、蒸汽流量和回流比；5.加热器：用于加热原料液；6.PLC控制器：用于实现控制逻辑和数据处理。

合肥学院HEFEI UNIVERSITY食工原理课程设计题目:甲苯-乙苯连续精馏塔设计系别: 生物与环境工程系专业: 12食品科学与工程学号: 1202061011姓名: 方平指导教师: 于宙二零一四年十月二十七日目录第一部分设计任务书1、设计题目 (5)2、设计概述 (5)3、设计内容 (6)第二部分精馏塔的设计1 精馏塔的物料衡算 (7)1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (8)1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (8)1.3物料衡算 (8)2 塔板数的确定 (9)2.1甲苯、乙苯的温度-组成 (10)2.2确定操作的回流比R (11)2.3求操作线方程 (12)2.4图解法求理论塔板层数 (13)3 塔的操作工艺条件及相关物性数据的计算 (14)3.1操作压力计算 (14)3.2操作温度计算 (14)3.3平均摩尔质量计算 (15)3.4平均密度计算 (15)3.5液体平均表面张力计算 (18)3.6液体平均粘度计算 (20)4 精馏塔的气、液相负荷计算 (22)4.1精馏段气、液相负荷计算 (22)4.2提馏段气、液相负荷计算 (22)5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (23)5.1塔径的计算 (23)5.2精馏塔有效高度的计算 (25)6 塔板主要工艺尺寸的计算 (25)6.1溢流装置计算 (25)6.2塔板布置 (27)7 筛板的流体力学验算 (30)7.1塔板压降 (30)7.2液面落差 (32)7.3液沫夹带 (32)7.4漏液 (33)7.5液泛 (33)8 塔板负荷性能图 (34)8.1精馏段塔板负荷性能图 (35)8.2提馏段塔板负荷性能图 (37)9 精馏塔的设计计算结果汇总一览表 (41)10 精馏塔接管尺寸计算 (42)10.1塔顶进气管 (42)10.2塔顶回流液管 (43)10.3进料管 (43)10.4塔釜出料管 (43)10.5塔釜进气管 (43)11 主要辅助设备的选型 (44)11.1冷凝器的设计 (44)11.1.1确定设计方案 (44)11.1.2确定物性数据 (44)11.1.3计算热负荷 (45)（1）壳程液流量 (45)（2）壳程流体的汽化潜热 (45)（3）热负荷 (46)11.1.4逆流平均温差 (46)11.1.5冷却水用量 (46)11.1.6估算传热面积 (47)11.1.7换热器的工艺结构尺寸 (47)11.1.8换热器核算 (48)11.1.9换热器主要结构尺寸和计算结果 (51)11.2再沸器的设计 (52)11.2.1有关物性的确定 (52)11.2.2估算传热面积、初选换热器型号 (53)11.2.3传热能力核算 (55)11.2.4循环流量的校核 (61)（1）计算循环推动力D P ∆ (61)（2）循环阻力f P ∆ (61)（3）循环推动力D P ∆与循环阻力f P ∆的比值 ..........................................63 11.2.5再热器主要结构尺寸和计算结果 (63)第三部分 其它1 对设计过程的评述、有关问题的讨论和设计自我评价 ........................64 2 参考文献 .................................................................................65 3 致谢 (66)4 绘制工艺流程图、设备图 (66)第一部分设计任务书一、设计题目：甲苯-乙苯连续精馏塔的设计二、设计概述在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。

食品工程原理课程设计任务书--1
一、设计题目：筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计
二、工艺条件：
生产能力：60000T/Y，液料
年工作日：300天
原料组成：28%乙醇，72%水（摩尔分率，下同）
产品组成：馏出液78%乙醇，釜液0.01%乙醇
操作压力：塔顶压强为常压
进料温度：泡点
进料状况：泡点
加热方式：直接蒸汽加热
回流比：自选
三、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。

四、设计结果总汇
五、主要符号说明
六、参考文献。

食品工程原理课程设计乙醇水精馏塔SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#食品工程原理课程设计题目乙醇-水精馏塔的设计课程名称食品工程原理课程设计学号学生姓名所在专业食品科学与工程所在班级指导老师目录任务书乙醇—水精馏搭的设计（一）设计任务1、生产能力：日产（24h）40吨93%乙醇产品。

2、产品要求：塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于％(质量分率)。

3、设备型式：筛板塔（二）操作条件1、精馏塔顶压强：P＝1 atm（绝压）2、进料热状况：原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气R3、回流比：操作回流比R=—min4、加热蒸汽：接蒸汽加热5、单板压降：不大于（三）设计内容1、方案确定流程说明2、塔的工艺计算3、塔和塔板主要工艺尺寸的设计4、辅助设备选型(四)设计成果1、设计说明书一份2、设计图纸，包括流程图，负荷性能图，塔盘布置图，浮阀塔工艺条件图。

一、方案确定流程说明1、生产时日设计要求塔日产40吨93%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。

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知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大，液气比适应范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。

筛板塔是降液管塔板中结构最简单的，它与泡罩塔相比较具有下列优点：生产能力大10-15%，板效率提高15%左右，而压降可降低30%左右，另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右，安装容易，也便于清洗检修。

因此，本设计采用筛板塔比较合适。

3、精馏方式由设计要求知，本精馏塔为连续精馏方式。

4、操作压力常压操作可减少因加压或减压操作所增加的增、减压设备费用和操作费用，提高经济效益, 在条件允许下常采用常压操作，因此本精馏设计选择在常压下操作。

5、加热方式在本物系中，水为难挥发液体，选用直接蒸汽加热，可节省再沸器。