精馏塔设备设计及选型

精馏塔设计方案的选定
精馏塔是石油化工行业中常见的设备，用于分离和纯化混合物，例如原油、石油制品、化工原料等。

精馏塔的设计方案的选定对于设备的性能和运行效果有着重要的影响。

以下是在选择精馏塔设计方案时应考虑的几个关键因素：
1. 分离要求：根据混合物的成分和目标纯化度，确定所需的分离效率。

分离效率越高，对精馏塔的设计和操作要求就越高。

2. 操作压力和温度：操作压力和温度对于精馏塔的设计和操作有很大的影响。

高压操作会增加设备的强度要求，而高温操作则需要考虑材料的热稳定性。

确定操作压力和温度后，可以选择适当的设计方案。

3. 流体性质：流体的物理和化学性质对于精馏塔的选择也很重要。

流体的粘度、密度、沸点等性质将影响设备的尺寸和设计。

4. 塔板设计：精馏塔的塔板设计影响着紧密接触的液体和气体相之间的传质、传热过程。

常见的塔板设计包括交错填料板、筛板、泡沫塔板等，每种设计都有其适用的操作条件和分离要求。

5. 塔径和塔高：塔径和塔高的选择主要与设备的产能和分离要求相关。

较大的塔径可以提高流体的横向扩散，增加传质和传热效率；较大的塔高则可以提高分离效率。

选择合适的塔径和塔高，可以平衡设备的投资和运行成本。

6. 附属设备：在选择精馏塔设计方案时，还需要考虑塔顶、塔底、冷凝器、再沸器等附属设备的设计和安装。

这些设备的选择应与主设备相匹配，以保证整个精馏系统的正常运行。

在选定精馏塔设计方案时，需要综合考虑以上因素，并参考相关技术规范和经验。

通过合理的设计选择，可以确保设备的性能和运行效果，提高生产效率和产品质量。

乙醇_水精馏塔设计说明
1.设备选型
2.工艺流程
(1)加热阶段：将乙醇_水混合物加热到沸点，使其部分汽化，进入下一个阶段。

(2)蒸馏阶段：乙醇和水在塔内进行汽液两相的分离，高纯度的乙醇向上升腾，低纯度的水向下流动。

(3)冷凝阶段：将高纯度的乙醇气体冷凝成液体，便于收集和储存。

(4)分离阶段：将冷凝后的液体进一步分离，得到纯度较高的乙醇和水。

3.操作参数
(1)温度控制：加热阶段需要将混合物加热到适当的沸点，通常控制在80-100摄氏度。

而在蒸馏阶段，控制塔顶和塔底的温度差异，有助于提高分离效果。

(2)压力控制：塔的进料和出料口通常需要控制一定的压力，以保证流量的稳定。

(3)流量控制：塔内液体的流速对塔的操作效果有较大影响，需保持适当的流速，通常通过调节塔顶和塔底的流量或液位来实现。

4.塔的结构及内件设计
乙醇_水精馏塔的结构包括塔壳、进料装置、分离器、冷凝器、再沸器、集液器等。

其中，塔内需要配置一些内件，如填料和板式塔板等，以
提高传质和传热效果。

填料可采用金属或塑料材料，板式塔板可选用槽式、波纹式等不同形式。

通过合理配置和设计这些内件，提高乙醇_水分离效果。

综上，乙醇_水精馏塔的设计需要综合考虑设备选型、工艺流程、操
作参数以及塔的内部结构等因素。

通过合理的设计和选择，可以实现高效
分离乙醇和水的目的。

设计任务一. 设计题目:苯-氯苯连续精馏塔的设计二. 设计任务及操作条件1. 进精馏塔的原料液含苯40%（质量%，下同），其余为氯苯；2. 产品含苯不低于95%，釜液苯含量不高于2%；3. 生产能力为96 吨/day（24h）原料液。

4. 操作条件（1）塔顶压强4kPa（表压）；（2）进料热状态自选；（3）回流比自选；（4）塔底加热蒸汽压力：0.5MPa（5）单板压降≤ 0.7kPa。

三. 设备形式：筛板塔或浮阀塔四. 有关物性参数五. 设计内容（一）设计方案的确定及流程说明（二）精馏塔的物料衡算（三）塔板数的确定1、理论塔板数计算2、实际塔板数计算（四）塔体工艺尺寸计算1、塔径的计算2、塔的有效高度计算（五）塔板主要工艺尺寸的计算（1）溢流装置计算（堰长、堰高、弓形降液管宽度和截面积、降液管底隙高度）（2）塔板布置（边缘区宽度确定、开孔区面积计算、筛孔计算及排列）（3）塔板的流体力学验算（4）塔板的负荷性能图（六）设计结果概要或设计一览表（七）辅助设备选型与计算（八）生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图（九）对本设计的评述或有关问题的分析讨论符号说明：英文字母Aa---- 塔板的开孔区面积，m2Af---- 降液管的截面积, m2Ao---- 筛孔区面积, m2A T----塔的截面积m2△P P----气体通过每层筛板的压降C----负荷因子无因次t----筛孔的中心距C20----表面张力为20mN/m的负荷因子do----筛孔直径u’o----液体通过降液管底隙的速度D----塔径m Wc----边缘无效区宽度e v----液沫夹带量kg液/kg气Wd----弓形降液管的宽度E T----总板效率Ws----破沫区宽度R----回流比Rmin----最小回流比M----平均摩尔质量kg/kmolt m----平均温度℃g----重力加速度9.81m/s2Z----板式塔的有效高度Fo----筛孔气相动能因子kg1/2/(s.m1/2)hl----进口堰与降液管间的水平距离m θ----液体在降液管内停留时间h c----与干板压降相当的液柱高度mυ----粘度hd----与液体流过降液管的压降相当的液注高度m ρ----密度hf----塔板上鼓层高度m σ----表面张力h L----板上清液层高度mΨ----液体密度校正系数h1----与板上液层阻力相当的液注高度m 下标ho----降液管的义底隙高度m max----最大的h ow----堰上液层高度m min----最小的h W----出口堰高度m L----液相的h’W----进口堰高度m V----气相的hσ----与克服表面张力的压降相当的液注高度mH----板式塔高度mH B----塔底空间高度mHd----降液管内清液层高度mH D----塔顶空间高度mH F----进料板处塔板间距mH P----人孔处塔板间距mH T----塔板间距mH1----封头高度mH2----裙座高度mK----稳定系数l W----堰长mLh----液体体积流量m3/hLs----液体体积流量m3/sn----筛孔数目P----操作压力KPa△P---压力降KPa△Pp---气体通过每层筛的压降KPaT----理论板层数u----空塔气速m/su0,min----漏夜点气速m/su o’ ----液体通过降液管底隙的速度m/s V h----气体体积流量m3/hV s----气体体积流量m3/sW c----边缘无效区宽度mW d----弓形降液管宽度mW s ----破沫区宽度mZ ---- 板式塔的有效高度m希腊字母δ----筛板的厚度mτ----液体在降液管内停留的时间sυ----粘度mPa.sρ----密度kg/m3----表面张力N/mφ----开孔率无因次α----质量分率无因次下标Max---- 最大的Min ---- 最小的L---- 液相的V---- 气相的筛板塔的工艺设计计算结果总表：板式塔设计 一、设计方案的选定及流程简图1.设计任务为二元精馏，宜采用连续精馏过程。

化工精馏塔的设计和优化化工生产过程中，应用最多就是分离设备，其中又以精馏塔和吸收塔最为常见，无论是在炼油、煤化、高分子、精细化工精馏塔都是随处可见的。

你知道你每天都操作的精馏塔是如何设计出来的吗？如何优化操作参数？精馏塔设计1、设计步骤根据流程整体工艺路线，确定分离要求，进行工艺参数计算得到回流比、进料位置、塔顶温度、塔底温度、进料组成、测线采出位置（多组分）、塔板数（板式塔）或填料高度（填料塔）等。

之后再进行流体力学计算，计算出板间距、压降、塔高、塔径等参数由此选出塔板类型或填料类型等塔内部件。

之后进行强度计算及校核，选出塔体壁厚及材料，最后确定控制方案。

2、工艺计算工艺计算是根据进料组成与分离要求计算工艺参数，分为手算与软件计算两种，目前工业上多用软件进行模拟，我们在Aspen教程中会重点进行讲解。

这里我们举一个最简单二元物系板式精馏塔的手动计算流程方便大家理解计算原理。

物料衡算与物性估算对于二元物性而言物料衡算很简单，但是对于多元物系就必须先规定轻重关键组分。

根据热力学方程估算物性参数，多采用逸度法或活度系数法。

同时计算出物系汽液相平衡方程。

确定塔板数根据物料衡算结果计算R（min）＝L／D，实际回流比一般为最小回流比的1.2-2倍。

然后分别计算出精馏段、提馏段操作线方程。

采用操作线方程与汽液相平衡方程交替主板计算确定理论塔板数，或采用图解法原理相同。

再将理论塔板数除以塔板效率，得到实际塔板数。

实际设计流程工业上应用的精馏塔多是物系复杂，带侧线采出，实际实际中多采用FUG法计算。

3、流体力学计算与塔内部件设计流体力学计算多采用软件计算，而塔内部件多为定型部件或专利部件。

这里介绍几种常见的塔板。

4、强度计算与绘制装配图在完成内部设计之后，我们将根据压力、温度、介质环境等对塔体进行选材并计算出壁厚，载荷等参数。

并提出加工要求绘制装备图。

5、确定控制方案绘制PID图根据工艺要求，进行配套的仪表、阀门选型，确定控制方案，并绘制出带夹点控制的工艺流程图PID。

丙烯—丙烷板式精馏塔设计丙烯-丙烷分离是石油炼制过程中的重要操作之一、丙烯-丙烷板式精馏塔是进行该分离的常见设备之一、本文将介绍丙烯-丙烷板式精馏塔的设计。

一、塔内结构设计1.塔径和塔高：根据丙烯-丙烷的物理性质和进出料的要求，决定塔径和塔高。

一般来说，塔径选择在0.5到2.5米范围内，塔高选择在20到30米范围内。

2.装塔板设计：为了提高分离效率，常采用板式结构。

根据工艺要求和流体性质，确定装塔板的类型、布置和数量。

常用的板式结构有筛板和壳程板。

筛板形状为圆形孔，使得流体分布更均匀；壳程板则是在板上装置隔流器，使流体分配均匀。

塔板的数量根据物料组分和分离要求确定。

3.塔壳设计：塔壳一般采用圆筒形结构，确保塔内压力稳定。

根据设计要求和工艺条件，确定壳体材料和厚度。

二、热量平衡设计1.进料和出料的热量平衡计算：根据进出料的温度和流量，计算出料的焓值，从而得到进出料之间的热量差。

2.塔板的热量平衡计算：根据进出料的温度和流量，在塔板上进行热量平衡计算，以确定塔板上液体和气体的温度和流量。

3.塔壳的热量平衡计算：根据进出料的温度和流量，在塔壳内进行热量平衡计算，以确定塔壳内的温度和流量。

三、物料平衡设计1.塔板的物料平衡计算：根据塔板上液体和气体的温度和流量，计算塔板上液体和气体的物料平衡，以确定各组分的质量分数。

2.塔壳的物料平衡计算：根据塔壳内的温度和流量，计算塔壳内的物料平衡，以确定各组分的质量分数。

四、压力平衡设计1.压力损失计算：根据装塔板和塔壳的结构参数，计算出塔板和塔壳内的压力损失，以确定塔板和塔壳的工作压力。

2.压力平衡设计：根据丙烯-丙烷的物理性质和工艺要求，确定塔板和塔壳的工作压力，从而确保各部分之间的流体压力平衡。

五、其他设计考虑因素1.材料的选择：根据工艺要求和流体性质，选择适当的材料，以确保设备的耐腐蚀性和机械性能。

2.设备的安全性和可靠性：考虑设备的安全性和可靠性，采取必要的安全措施，如设置安全阀、温度传感器等。

第三章设备选型-精馏塔设计说明书3.1 概述本章是对各种塔设备的设计说明与选型。

3.2设计依据气液传质分离用的最多的为塔式设备。

它分为板式塔和填料塔两大类。

板式塔和填料塔均可用作蒸馏、吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，根据具体情况进行选择。

设计所依据的规范如下：《F1型浮阀》JBT1118《钢制压力容器》GB 150-1998《钢制塔式容器》JB4710-92《碳素钢、低合金钢人孔与手孔类型与技术条件》HG21514-95《钢制压力容器用封头标准》JB/T 4746-2002《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-20013.3 塔简述3.3.1填料塔简述(1)填料塔填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成。

填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面，填料与塔的结构决定了塔的性能。

填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。

常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料，20世纪80年代后开发的新型填料如QH—1型扁环填料、八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等，为先进的填料塔设计提供了基础。

填料塔适用于快速和瞬间反应的吸收过程，多用于气体的净化。

该塔结构简单，易于用耐腐蚀材料制作，气液接触面积大，接触时间长，气量变化时塔的适应性强，塔阻力小，压力损失为300～700Pa，与板式塔相比处理风量小，空塔气速通常为0.5-1.2 m/s，气速过大会形成液泛，喷淋密度6-8 m3/(m2.h)以保证填料润湿，液气比控制在2-10L/m3。

填料塔不宜处理含尘量较大的烟气，设计时应克服塔内气液分布不均的问题。

(2)规整填料塔填料分为散装填料、规整填料(含格栅填料) 和散装填料规整排列3种，前2种填料应用广泛。

精馏塔的设计及选型精馏塔是一种用于分离混合物中各成分的设备，主要应用于化工、石油和制药等工业领域。

正确的设计和选型对于实现有效的分离和提高生产效率至关重要。

以下是精馏塔设计及选型的一般步骤和考虑因素。

1.确定物料的组成和性质：了解待分离混合物的组成和性质是进行精馏塔设计和选型的第一步。

这包括成分的相对量、沸点、密度、粘度、腐蚀性等物理和化学属性。

2.确定分离效果要求：根据分离效果要求，确定需要达到的纯度和回收率。

这将影响塔的设计和操作参数的选择。

3.选择塔的类型：根据待分离混合物的性质和要求，选择适合的精馏塔类型。

常见的类型包括板式塔、填料塔和结构塔等。

-板式塔：采用一系列平行的水平板作为分离装置。

适用于低流量、需高纯度产物的应用。

-填料塔：内部填充着填料颗粒，增加了接触面积和传质效果。

适用于高流量、需较高分离效果的应用。

-结构塔：能够同时进行提馏和萃取操作。

适用于需要一次完成多个分离过程的应用。

4.确定操作参数：根据混合物组成和性质以及分离效果要求，确定适当的操作参数，如温度、压力、进料量和塔底回流比等。

5.确定塔的尺寸和规格：根据分离效果要求、操作参数和生产能力，确定塔的尺寸和规格。

这包括塔的高度、直径、板数（或填料层数）等。

6.材料选择：根据待处理混合物的化学性质、温度和压力等条件，选择合适的材料以防止腐蚀和泄漏。

常见的材料包括不锈钢、碳钢和玻璃钢等。

7.能耗和经济性考虑：在设计和选型时，需要考虑能耗和经济性。

选择合适的操作参数和塔结构，以提高分离效率和降低能耗，并综合考虑成本因素。

8.安全性考虑：在设计和选型时，需要考虑安全性。

选择适当的压力容器等级，并确保设备具有良好的密封性和安全措施。

9.考虑后期维护和清洁：在设计和选型时，应考虑后期的维护和清洁工作。

选择易于维护和清洁的塔结构和材料，以减少维护成本和工作量。

最后，精馏塔的设计和选型是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素，如物料性质、分离效果要求、生产能力、经济性和安全性等。

分离乙醇水精馏塔设计引言乙醇水分离是化工工程中常见的一种操作，通过精馏塔可以实现乙醇与水的分离。

本文将针对乙醇水精馏塔的设计进行介绍，包括塔的结构、工艺参数和操作步骤等。

1. 塔的结构乙醇水精馏塔的结构一般分为以下三部分：顶部蒸汽分离器、中部塔板和底部回流器。

1.1 顶部蒸汽分离器顶部蒸汽分离器用于将乙醇和水的混合物中的乙醇蒸汽与未能蒸发的液体进行分离。

蒸汽分离器一般由分离器壳体、液体收集器和气流分布器等部件组成。

1.2 中部塔板中部塔板用于增加塔板的数量，增加乙醇与水之间的接触面积，更好地实现分离效果。

塔板一般由塔板壳体、孔板和气液分布装置等组成。

1.3 底部回流器底部回流器主要用于分离塔的底部液相产物，以保证乙醇的纯度。

回流器一般由回流器壳体、回流管和液体收集器等组成。

2. 工艺参数在设计乙醇水精馏塔时，需要考虑的工艺参数包括塔板的数量、塔板的间距、塔底的回流比等。

2.1 塔板数量塔板的数量决定了乙醇与水之间的接触面积。

一般来说，塔板数量越多，分离效果越好。

但是过多的塔板会增加设备投资成本，因此需要在分离效果和经济性之间进行平衡。

2.2 塔板间距塔板间距的选择也是很重要的。

间距过大会减少塔板数量，使得乙醇与水之间的接触面积减小；间距过小则增加回流液的沉降阻力，使得分离效果下降。

因此，需要根据具体工艺要求进行合理的选择。

2.3 回流比回流比是指回流到塔顶的液体与塔底的进料流量之比。

回流比的选择对精馏塔的分离效果有着直接的影响。

一般来说，较大的回流比能够减小塔底的进料液温度，提高塔板效率。

但是过大的回流比也会增加能耗，增加设备运行成本。

3. 操作步骤乙醇水精馏塔的操作步骤一般分为以下几个步骤：装填填料、预热操作、生产操作和停车操作。

3.1 装填填料首先需要将塔内的填料装填好。

填料的选择要考虑填料的表面积、缝隙率和液体分布性等因素。

常见的填料有波纹板、环形填料和反光板等。

3.2 预热操作在正式运行之前，需要进行预热操作。

分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)分离乙醇水精馏塔设计(含经典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。

引言塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。

根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。

板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。

本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。

设计方案的确定和流程说明1.塔板类型精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。

浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。

本设计采用浮阀塔板。

2. 加料方式加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。

采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。

故本设计采用泵直接加料。

3. 进料状况进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。

对于冷液进料，当进料组成一定时，流量也一定，但受环境影响较大；而采用泡点进料，不仅较为方便，而且不受环境温度的影响，同时又能保证精馏段和提馏段塔径基本相等，制造方便。

故本设计采用泡点进料。

4. 塔顶冷凝方式苯和甲苯不反应，且容易冷凝，故塔顶采用全凝器，用水冷凝。

塔顶出来的气体温度不高，冷凝后的回流液和产品无需进一步冷却，选用全凝器符合要求。

5. 回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。

本设计所需塔板数较多，塔较高，为便于检修和清理，回流冷凝器不适宜塔顶安装，故采用强制回流。

6. 加热方式加热方式分为直接蒸气和间接蒸气加热。

直接蒸气加热在一定回流比条件下，塔底蒸气对回流液有稀释作用，从而会使理论塔板数增加，设备费用上升。

故本设计采用间接蒸气加热方式。

7. 操作压力苯和甲苯在常压下相对挥发度相差比较大，因此在常压下也能比较容易分离，故本设计采用常压精馏。

一、前言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，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。

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。

本设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、操作线方程、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。

通过对精馏塔的运算，调试塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是否合理，换热器和泵及各种接管尺寸的选用是否正确，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

二．设计任务书1．设计题目精馏塔及其主要附属设备设计2．工艺条件生产能力：25吨/小时（料液）年工作日：300工作日原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液 97%的二硫化碳，釜液5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：58℃进料状况：饱和液体泡点进料加热方式：直接蒸汽加热塔型：板式塔3．设计内容1．确定精馏装置流程;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.4.设计结果总汇将精馏塔的工艺设计计算的结果列在精馏塔的工艺设计计算结果总5.参考文献列出在本次设计过程中所用到的文献名称、作者、出版社、出版日期。

三．精馏塔的设计计算【主要基础数据】:【设计计算】1.设计方案的确定本设计任务为分离二硫化碳——四氯化碳混合物。

对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。

设计中采用饱和液体泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。

塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。

《化工设备选择与设计》课程设计（二）课程设计题目：F1型浮阀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：化工11-4姓名：沈杰学号11402010417任课教师：董明定稿日期：2014年6月10日期末课程设计任务书期末课程设计题目：F1型浮阀精馏塔设计一、设计条件拟建一浮阀塔（塔板数48层，其中提馏段16层，精馏段32层），用以分离乙醇和水的混合物，采用F1型浮阀（重阀），按以下条件对该浮阀塔进行设计计算。

1．蒸汽流量：1692 m3/h2．液体流量：2.3 m3/h3．蒸汽密度：1.32 kg/m34．液体密度：794 kg/m35．平均操作压强：1.013×105 Pa6．酒精表面张力：22.27 mN/m7．塔板间距：0.35m8．塔板上液层深度：0.05m9．塔板上降液管的液封高度：10mm二、计算内容及要求1．计算下表项目栏中各内容，写出计算过程，并将计算结果填入下表数值栏中。

表浮阀塔设计计算结果2．流体力学验算（1）单板流体阻力计算；（2）泄漏验算；（3）液泛的验算；（4）雾沫夹带的验算；（5）操作弹性计算。

3. 绘制负荷性能图（1）计算并列出雾沫夹带上限线表达式；（2）计算并列出液泛线表达式；（3）计算并列出液相负荷上限线表达式；（4）计算并列出气相负荷下限线表达式；（5）计算并列出液相负荷下限线表达式；（6）列出操作负荷线表达式；（7）将以上6条线绘制在直角坐标中（可用Excel绘图），给出性能负荷图。

4．以上课程设计须在两个星期内完成。

5. 完成的课程设计内容请用A4纸张打印、装订后交给学习委员或课代表；再由学习委员或课代表于6月23日（周一）下午2:00交给任课教师。

三、参考资料[1]刘道德等编著.化工设备的选择与设计（第三版，教材），p143-154；[2]化工原理教材中连续精馏内容及浮阀塔等相关内容；[3] 泛点负荷系数参考图：目 录目 录1 设计条件 ............................................................................................................. 1 2 塔径塔板 . (1)2.1 塔径估算 .......................................................................................................................... 1 2.2 塔板层数 .. (2)3 标准塔盘选择 (2)3.1 塔截面积T A ..................................................................................................................... 4 3.2 溢流管截面积f A 及溢流管宽度d W ............................................................................... 4 3.3 溢流堰高度W h ................................................................................................................. 4 3.4 溢流管底与塔盘间距离o h .............................................................................................. 4 3.5 验算液体在降液管内的停留时间 . (4)4 流体力学验算 (5)4.1 单板流体阻力p h ............................................................................................................. 5 4.2 泄露验算 .......................................................................................................................... 5 4.3 液泛的验算 ...................................................................................................................... 5 4.4 雾沫夹带的验算 .............................................................................................................. 6 4.5 操作弹性 .. (7)5 负荷性能图 (8)5.1 雾沫夹带上限线 .............................................................................................................. 8 5.2 液泛线 .............................................................................................................................. 8 5.3 液相负荷上限线 .............................................................................................................. 9 5.4 气相负荷下限线 .............................................................................................................. 9 5.5 液相负荷下限线 .............................................................................................................. 9 5.6 操作负荷线 . (9)6 设计结果 (11)宁波工程学院期末课程设计1 设计条件拟建一浮阀塔（塔板数48层，其中提馏段16层，精馏段32层），用以分离乙醇和水的混合物，采用F1型浮阀（重阀），按以下条件对该浮阀塔进行设计计算。

分离乙醇水的精馏塔设计乙醇和水的分离是化工过程中常见的一种操作，常用的分离方法是通过精馏塔进行分离。

精馏塔是一种经过精心设计的设备，利用液体的沸点差异进行分离。

下面是一个关于乙醇水分离的精馏塔设计的详细说明。

1.目标首先需要明确设计的目标。

在这种情况下，目标是将乙醇和水分离，获得所需浓度的乙醇产品。

这可以通过在精馏塔中提供适当的温度和压力条件来实现。

2.塔的类型根据操作需求，可以选择合适的塔类型。

在这种情况下，可以选择常见的塔类型，如板塔或填料塔。

两种类型都可以用于乙醇和水的精馏，但填料塔通常更适合操作，因为它们具有更大的表面积，有助于有效的质量传递。

3.塔的结构精馏塔的结构由塔底、塔体和塔顶组成。

塔底通常用于收集底部的饱和液和不纯物质，塔体用于分离乙醇和水的混合物，而塔顶用于收集纯净的乙醇产品。

4.塔的操作条件乙醇和水有相对较小的沸点差，因此在精馏过程中，必须要提供适当的操作条件来分离它们。

操作条件的选择将取决于所需的乙醇纯度和回收率。

一般来说，塔的顶部温度应低于乙醇的沸点，而底部温度应高于水的沸点。

5.冷却系统精馏塔需要一个冷却系统来控制温度。

这可以通过在塔顶安装冷凝器来实现。

冷凝器将气体中的乙醇蒸汽冷却成液体，并从塔顶收集纯净的乙醇产品。

6.反应器为了增加乙醇的产率，可以在塔底添加一个反应器。

在反应器中，可以将一部分乙醇和水反应生成乙醇化合物，从而增加乙醇的回收率。

这可以通过在塔底加热和加压来控制反应。

7.控制系统精馏塔的操作需要一个有效的控制系统来实现所需纯度和回收率。

这可以通过监测塔内的温度和压力，并对冷却器和加热器进行控制来实现。

8.安全防护由于精馏过程可能涉及高温和高压操作，必须采取适当的安全措施。

这包括使用安全阀和压力传感器来确保塔的安全操作。

此外，还需要对精馏塔进行定期检查和维护，以确保其在运行中的安全性。

总结：乙醇和水的精馏塔设计需要仔细考虑多个因素，包括操作条件、塔的结构和冷却系统。