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化工原理课程设计任务设计题目：乙醇－水精馏塔设计设计条件系统进料：25ºC处理量： 25，000吨/年进料浓度：28%乙醇（质量）处理要求：塔顶乙醇浓度≥ 94% （质量）塔底乙醇浓度≤ 0.1%（质量）塔顶压强：4kPa(表压)进料状态：泡点进料回流比： 1.7Rmin冷却水温：25ºC加热蒸汽： 0.2MPa（表压）设备形式：筛板塔年工作时： 7200小时年工作日： 300天（连续操作）塔顶冷凝器采用全凝器塔低再沸器为间接蒸汽加热目录一、前言----------------------------------------------------3二、设计方案简介-------------------------------------------3三、工艺流程图及说明--------------------------------------4四、工艺计算及精馏塔设计--------------------------------41、工艺条件------------------------------------------------42、气液平衡数据及相图--------------------------------------53、全塔物料衡算.--------------------------------------------64、工艺条件下物性计算---------------------------------------75、塔板数的确定--------------------------------------------146、精馏塔内气液负荷计算------------------------------------167、塔和塔板主要工艺尺寸计算--------------------------------178、塔内工艺条件数据一览表----------------------------------25五、精馏塔附属设备的设计选型1、换热器的选型计算 ---------------------------------------252、接管的选型计算------------------------------------------273、储槽的选型计算------------------------------------------294、泵的选型计算------------------------------------------305、温度计的选型------------------------------------------316、压力计的选型------------------------------------------317、液位计的选型------------------------------------------318、流量计的选型------------------------------------------329、辅助设备一览表- -----------------------------------------33六、选用符号说明---------------------------------------34七、参考文献------------------------------------------35八、结束语------------------------------------------36一、前言乙醇（C2H5OH），俗名酒精，是基本的工业原料之一，与酸碱并重，它作为再生能源犹为受人们的重视。
化工原理课程设计乙醇——水混合液精馏塔设计刘入菡应用化学专业应化1104班学号110130106指导教师顾明广摘要本设计为分离乙醇—水混合物，采用筛板式精馏塔。
精馏塔是提供混合物气、液两相接触条件，实现传质过程的设备。
它是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，使混合物不断分离，以达到理想的分离效果。
选择精馏方案时因组分的沸点都不高所以选择常压，进料为泡点进料，回流是泡点回流。
塔顶冷凝方式是采用全凝器，塔釜的加热方式是使用再沸器。
精馏过程的计算包括物料衡算，热量衡算，塔板数的确定等。
然后对精馏塔进行设计包括：塔径、塔高、溢流装置。
最后进行流体力学验算、绘制塔板负荷性能图.乙醇精馏是生产乙醇中极为关键的环节，是重要的化工单元。
其工艺路线是否合理、技术装备性能之优劣、生产管理者及操作技术素质之高低，均影响乙醇生产的产量及品质。
工业上用发酵法和乙烯水化法生产乙醇，单不管用何种方法生产乙醇，精馏都是其必不可少的单元操作.浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。
2、操作弹性大。
3、塔板效率高.4、气体压强降及液面落差较小.5、塔的造价低。
浮阀塔不宜处理易结焦或黏度大的系统,但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统,浮阀塔也能正常操作。
关键词：乙醇水精馏浮阀塔连续精馏塔板设计目录前言 (1)第一章设计任务书 (2)1.1、设计条件 (2)1。
2、设计任务 (2)1。
3、设计内容 (3)第二章设计方案确定及流程说明 (5)第三章塔板的工艺设计 (7)3。
1、全塔物料衡算 (7)3。
2、塔内混合液物性计算 (8)3。
3、适宜回流比 (15)3。
4、溢流装置 (21)3。
5、塔板布置与浮阀数目及排列 (22)3.6、塔板流体力学计算 (25)3。
7、塔板性能负荷图 (29)3。
8、塔高度确定 (33)第四章附属设备设计 (35)4.1、冷凝器的选择 (35)4。
2、再沸器的选择 (36)第五章辅助设备的设计 (38)5。
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。
乙醇—水混合溶液连续精馏塔设计乙醇-水混合溶液连续精馏塔的设计引言：乙醇-水混合溶液的连续精馏塔在工业生产中有广泛的应用，尤其是在酒精生产、燃料乙醇的提纯等领域。
本文将以设计乙醇-水混合溶液连续精馏塔为主题，对连续操作的工艺参数、设备设计等方面进行详细的探讨。
一、乙醇-水混合溶液的特性乙醇-水混合溶液的特性是设计连续精馏塔的基础，其中最重要的是乙醇和水的气液平衡数据。
通过实验测得的气液平衡数据可以用于计算实际操作中的塔回流比、落液比等重要参数，以保证精馏塔的正常运行。
二、连续操作的工艺参数1.塔回流比：乙醇-水混合溶液的精馏塔中，塔回流比是一个关键的控制参数。
通过控制塔回流比，可以实现对塔内温度和浓度的调节，以保证乙醇和水的分离效果。
一般来说，较高的塔回流比可以提高塔底液的浓度，但会相应地降低塔顶的乙醇含量。
2.塔顶温度：塔顶温度是乙醇-水混合溶液精馏塔操作中另一个重要的工艺参数。
通过调节塔顶温度，可以控制乙醇的纯度，实现乙醇的提纯。
一般来说，较低的塔顶温度可以提高乙醇的纯度，但会增加底液的回流量。
3.塔底液的回流量：塔底液的回流量也是连续精馏塔操作中需要控制的参数之一、通过调节底液的回流量，可以实现对塔底温度和浓度的控制，从而保证乙醇和水的分离效果。
一般来说，增加底液的回流量可以提高底液的浓度，但会相应地降低塔顶温度。
三、设备设计1.乙醇-水混合溶液连续精馏塔的设备包括：塔体、填料、除沫器、塔底液泵、塔顶动力和塔口动力等。
塔体的设计需要考虑到溶液的物理特性，如压力、温度和粘度等。
2.填料是乙醇-水混合溶液连续精馏塔中的关键设备。
填料的选择应考虑到温度、浓度和性质等因素，以满足乙醇和水的分离要求。
3.除沫器在乙醇-水混合溶液连续精馏塔中起到除去塔顶产生的泡沫的作用。
合理的除沫器设计可以提高精馏效果，避免泡沫堵塞导致操作不稳定。
4.塔底液泵是用于控制底液回流量的设备，通过调节泵的转速来实现对回流量的调节。
燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2017）届制药工程专业课程设计任务书题目：乙醇——水混合液精馏塔设计学院：化工与材料工程学院专业：制药1301 学号： 130120004 姓名：张世宇指导教师：林贝教研室主任（负责人）：林贝2016 年 09月 25 日化工原理课程设计乙醇——水混合液精馏塔设计张世宇制药工程1301班学号130120003指导教师林贝摘要本设计是以乙醇――水混合液为设计物系，以筛板塔为精馏设备分离乙醇和水。
筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇－－水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。
关键词：乙醇-水精馏筛板塔连续精馏塔板设计目录前言 (1)第１章设计任务书 (2)第2章设计方案的确定及流程说明 (3)第2.1节设计方案的确定 (3)第2.2节设计流程 (5)第3章精馏塔的工艺设计 (6)第3.1节精馏塔的物料衡算 (6)第3.2节理论板的计算 (7)第3.3节平均参数的计算 (11)第3.4节塔径的初步设计 (15)第3.5节塔高的计算 (17)第４章塔板结构设计 (19)第4.1节溢流装置计算 (19)第4.2节塔板及筛板设计 (20)第4.3节塔板流体力学验算 (21)第5章塔板负荷性能图 (24)第5.1节雾沫夹带线 (24)第5.2节液泛线 (24)第5.3节液相负荷上限线 (25)第5.4节漏液线 (25)第5.5节液相负荷下限线 (26)第5.6节塔板负荷性能图 (26)第6章附属设备设计 (27)第6．1节冷凝器 (27)第6.2节再沸器 (28)第7章设计结果汇总 (30)第7.1节各主要流股物性汇总 (30)第7.2节筛板塔设计参数汇总 (30)参考文献 (32)附录 (33)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。
化工原理课程设计-乙醇-水精馏塔设计.doc化工原理课程设计：乙醇-水精馏塔设计一、设计任务本设计任务是设计一个乙醇-水精馏塔，用于分离乙醇和水混合物。
给定混合物中，乙醇的含量为30%，水含量为70%。
设计要求塔顶分离出95%以上的乙醇，塔底剩余物中水含量不超过5%。
二、设计方案1.确定理论塔板数根据给定的乙醇含量和设计要求，利用简捷计算法计算理论塔板数。
首先确定乙醇的回收率和塔顶产品的浓度，然后根据简捷计算公式计算理论塔板数。
2.塔的总体积和尺寸根据理论塔板数和每块理论板的液相体积流量，计算塔的总体积。
根据总体积和塔内件设计要求，确定塔的外形尺寸。
3.塔内件设计塔内件包括溢流管、进料口、冷凝器、再沸器和出口管等。
溢流管的尺寸和形状应根据塔径和物料性质进行设计。
进料口的位置和尺寸应根据进料流量和进料组成进行设计。
冷凝器和再沸器应根据物料的热力学性质和工艺要求进行设计。
出口管应根据塔径和出口流量进行设计。
4.塔板设计每块塔板的设计包括板上液相和气相的流动通道、堰和降液管等。
根据物料的物理性质和操作条件，确定液相和气相的流动通道尺寸和形状。
堰的高度和形状应根据液相流量和操作条件进行设计。
降液管的设计应保证液相流动顺畅且无滞留区。
5.塔的支撑结构和保温根据塔的外形尺寸和操作条件，设计支撑结构的形状和尺寸。
考虑保温层的设置，以减小热量损失。
三、设计计算1.确定理论塔板数根据简捷计算法，乙醇的回收率为95%，塔顶产品的乙醇浓度为95%。
通过简捷计算公式，得到理论塔板数为13块。
2.塔的总体积和尺寸每块理论板的液相体积流量为0.01m3/min，因此总体积为0.013m3/min。
考虑一定裕度，确定塔的外径为0.6m，高度为10m。
3.塔内件设计溢流管的尺寸为Φ10mm，形状为直管上升式。
进料口的位置位于第3块理论板处，尺寸为Φ20mm。
冷凝器采用列管式换热器，再沸器采用釜式再沸器。
出口管采用标准出口管，直径为Φ20mm。
化工原理课程设计乙醇水混合液精馏塔设计化工原理课程设计乙醇水混合液精馏塔设计一、引言精馏是石油化工、化学工业等领域中非常重要的分离和纯化方法之一。
在工业生产中，乙醇与水混合液的精馏分离技术应用非常广泛。
本文针对乙醇水混合液的精馏塔设计展开探讨。
二、乙醇水混合液的精馏分离原理通常将乙醇水混合液进行精馏时，可以利用其两种组分的沸点差异来实现分离。
在常压下，100克水的沸点为100℃，而100克乙醇的沸点为78.5℃，因此在一定的操作条件下，乙醇可以被分离出来。
三、精馏塔结构及工作原理精馏塔是一种具有特殊内部结构的容器，它可以用来将液体混合物分离成其组分。
精馏塔通常包括塔体、进料口、下塔液口和顶部气体口。
在塔体内部，有许多被称为塔板的“板子”，可以使物质沿着塔的高度进行反复蒸馏和冷凝，以达到分离组分的目的。
四、乙醇水混合液精馏塔设计对于乙醇水混合液的精馏塔设计，主要需要掌握以下几个参数。
4.1 精馏塔塔板数量精馏塔塔板数量对精馏分离效率有着决定性的影响。
一般来说，塔板的数量越多，分离效率越高。
在设计乙醇水混合液精馏塔时，需要根据不同的情况选择适当的塔板数量。
4.2 进料口位置和进料速度进料口位置和进料速度对于精馏分离的效果也有比较大的影响。
在设计乙醇水混合液精馏塔时，需要根据实际情况确定进料口位置和进料速度。
4.3 塔顶气体口和旋流板塔顶气体口和旋流板的设置也是精馏塔设计中必不可少的环节。
旋流板能够使得气体在塔体内形成旋涡，加速液体蒸发，从而提高精馏塔的分离效率。
五、结论乙醇水混合液的精馏塔设计是一项非常重要的工作，直接影响到分离效率和产品质量。
在进行精馏塔设计时，需要对塔板数量、进料口位置和进料速度、塔顶气体口和旋流板等参数进行合理的把握，以达到最佳的分离效果。
目录第一章设计方案的确定及流程说明 (3)1.1塔型选择 (3)1.2操作流程 (3)第二章塔的工艺计算 (4)2.1整理有关数据并绘制相关表格 (4)2.2全塔物料衡算 (5)2.3最小回流比与操作回流比 (6)2.4理论塔板数的确定 (7)2.5全塔效率的估算 (7)2.6实际塔板数的求取 (10)第三章塔的工艺条件及物性计算 (11)3.1操作压强Pm (11)3.2温度tm (12)3.3平均摩尔质量.................................... 错误！未定义书签。
23.4平均密度 (13)3.5液体表面张力 (16)3.6平均粘度的计算 (17)3.7汽液相体积流率 (18)3.8塔径的计算 (19)3.9精馏塔高度的计算 (20)第四章塔板主要工艺尺寸的计算 (21)4.1 溢流装置 (21)4.2 塔板布置 (24)第五章塔板的流体力学验算 (245)5.1 气体通过塔板的压力降hp液柱 (27)5.2 液面落差 (267)5.3 液沫夹带（雾沫夹带） (267)5.4 漏液 (278)5.5 液泛 (28)第六章塔板负荷性能图 (289)6.1漏液线 (289)6.2液沫夹带线 (29)6.3液相负荷下限线 (30)6.4液相负荷上限线 (30)6.5液泛线 (30)第七章各接管尺寸的确定及选型 (33)7.1进料管尺寸的计算及选型 (33)7.2釜液出口管尺寸的计算及选型 (33)7.3回流管尺寸的计算及选型 (33)7.4塔顶蒸汽出口径及选型 (34)第八章精馏塔的主要附属设备 (34)8.1冷凝器 (34)8.2预热器 (35)8.3再沸器 (35)设计结果一览表 (36)参考文献 (36)第一章、设计方案的确定及流程说明1.1 塔型选择根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为10.8t/h，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用筛板塔。
燕京理工学院Yanching Institute of Technology（2017）届制药工程专业课程设计任务书题目：乙醇——水混合液精馏塔设计学院：化工与材料工程学院专业：制药1301学号： 130120004 姓名：张世宇指导教师：林贝教研室主任（负责人）：林贝2016 年 09月 25 日化工原理课程设计乙醇——水混合液精馏塔设计张世宇制药工程1301班学号130120003指导教师林贝摘要本设计是以乙醇――水混合液为设计物系，以筛板塔为精馏设备分离乙醇和水。
筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇－－水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。
关键词：乙醇-水精馏筛板塔连续精馏塔板设计目录前言............................................ 错误!未定义书签。
第１章设计任务书 (2)第2章设计方案的确定及流程说明 (4)第2.1节设计方案的确定 (4)第2.2节设计流程 (6)第3章精馏塔的工艺设计 (8)第3.1节精馏塔的物料衡算 (8)第3.2节理论板的计算 (9)第3.3节平均参数的计算 (16)第3.4节塔径的初步设计 (21)第3.5节塔高的计算 (23)第４章塔板结构设计 (24)第4.1节溢流装置计算 (24)第4.2节塔板及筛板设计 (25)第4.3节塔板流体力学验算 (26)第5章塔板负荷性能图 (28)第5.1节雾沫夹带线 (28)第5.2节液泛线 (28)第5.3节液相负荷上限线 (28)第5.4节漏液线 (28)第5.5节液相负荷下限线 (29)第5.6节塔板负荷性能图 (29)第6章附属设备设计 ................................ 错误!未定义书签。
第6．1节冷凝器 (29)第6.2节再沸器 (30)第7章设计结果汇总 (32)第7.1节各主要流股物性汇总 (32)第7.2节筛板塔设计参数汇总 (33)参考文献 (37)附录 (38)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。
化工原理课程设计--乙醇——水混合液常压连续精馏课程设计任务书一、设计题目：乙醇——水混合液常压连续精馏二、设计原始数据：原料液处理量28000吨/年原料液初温20℃原料液含乙醇45%（质量）馏出液含乙醇93%（质量）乙醇回收率99.9%（质量）三、设计任务：完成精馏工艺设计，精馏塔设备设计和有关附属设备的设计、选用；编写设计说明书；绘制工艺流程图和塔板结构简图。
四、设计完成日期: 2013年01月18日五、设计者：王尧尧设计指导教师：张鸿发目录：1.…………………………………………………………………绪论2.………………………………………………………………工艺计算3.…………………………………………………………塔设备的计算4.………………………………………………………泵的选择及计算5.……………………………………………………………主凝器选型6.…………………………………再沸器加热釜中水蒸汽的用量计算7.………………………………………………………计算结果汇总表8.…………………………………………………………工艺流传简图绪论精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。
由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。
精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点（或沸点）的不同，控制塔各节的不同温度，达到分离提纯的目的。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。
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：**指导老师：***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） 11.l XXXXX(小四，宋体) 21.1.1 XXXXX(同上) 33、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摘要乙醇溶液是生活中常见的溶液，提高乙醇的纯度是化工工业中最重要的工艺，本次设计，为达到生产要求，通过物料衡算，物性参数的分析及乙醇溶液气液平衡图，设计出合理的板式精馏塔，以提高乙醇的纯度，并从流体力学和蒸馏原理出发，为精馏塔设计合适的冷凝器，泵，合适的塔板等，从经济方面考虑选用合适的塔板，计算并绘制塔板负荷性能图，全方面认识精馏塔。
而这一设计过程中的主要内容有：物料衡算，热量衡算，塔体工艺设计，塔板工艺设计，塔板负荷性能图以及精馏工艺流程图的绘制，塔附属设备设计及选取。
关键词：乙醇溶液板式精馏塔工艺计算目录任务书 (1)一、前言 (2)1.设计简介 (2)2.设备选型 (2)3.工艺流程确定 (4)4.设计方案 (5)二、设备工艺条件的计算 (7)1.精馏塔物料衡算 (7)1.1物料衡算 (7)1.2求得F t,D t,W t (7)1.3平均摩尔质量 (9)2.理论塔板数的确定 (10)2.1相对挥发度 (10)2.2回流比 (10)2.3操作线方程 (11)2.4实际塔板数 (12)3.物性参数 (13)3.1密度 (13)3.2混合物粘度 (14)3.3表面张力 (15)三、塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (15)1.塔径的确定 (15)2.精馏塔有效高度的计算 (16)3.塔板主要工艺尺寸的计算 (17)3.1 溢流装置计算 (17)3.2弓形降液管宽度W d和截面积A f (18)3.4 降液管底隙高度h o (18)3.5 塔板布置 (19)4.筛板的流体力学验算 (20)4.1 塔板压降 (20)4.2液面落差 (20)4.3 液沫夹带 (21)4.4 漏液 (21)4.5 液泛 (21)5.塔板负荷性能图 (22)5.1漏液线 (22)5.2 液沫夹带线 (23)5.3液相负荷下限线 (24)5.4液相负荷上限线 (24)5.5 液泛线 (24)四、附属设备 (27)五、精馏塔参数汇总图表 (27)总结 (31)参考文献 (32)任务书（一）设计题目：乙醇-水混合液板式精馏塔设计年产量：8000吨料液初温：25℃料液浓度：:40%(质量分率)塔顶产品浓度：94% (质量分率)乙醇回收率：99%每天实际生产天数：330天冷却水温度：30℃（二）操作条件（1）操作压力：常压（2）进料热状态：自选（3）回流比：1.5R min（4）塔底加热：连续蒸汽加热（5）单板压降≤0.7 KPa（三）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）塔板的负荷性能图；（8）塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型（9）精馏塔接管尺寸计算；（10）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求：（1）绘制精馏塔装置图；（2）相关图表一、前言1.设计简介蒸馏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。
精馏操作按不同方法进行分类。
根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏。
本设计主要研究连续精馏。
塔设备是炼油、石油化工、精细化工、生物化工、食品、医药及环保部门等生产过程中广泛采用的气液传质设备。
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。
板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，气液两相成错流流动，进行传质与传热，但对整个板来说，两相基本上成逆流流动。
在正常操作下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。
填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（有时也采用并流向下）流动，气液两相密切接触进行传质与传热。
在正常操作条件下，气相为连续相，液相为分散相，气相组成呈连续变化，属微分接触逆流操作。
板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较高，本设计目的是分离乙醇-水混合液，处理量大；尽管塔板的流动阻力大，塔板效率不及高效填料塔高，但板式塔的效率稳定，造价低，检修、清理方便，故选板式塔。
2.设备选型板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔、筛板塔，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。
目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。
塔板是板式塔的主要构件，分为错流式塔板和逆流式塔板两类，工业应用以错流式塔板为主，常用的错流式塔板主要有下列几种。
（1）泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，其主要元件为升气管及泡罩。
泡罩安装在升气管的顶部，分圆形和条形两种，国内应用较多的是圆形泡罩。
泡罩尺寸分为Φ80mm、Φ100mm、Φ150mm三种，可根据塔径的大小选择。
通常塔径小于1000mm，选用Φ80mm的泡罩；塔径大于2000mm的，Φ150mm选用的泡罩。
泡罩塔板的主要优点是操作弹性较大，液气比范围大，不易堵塞，适于处理各种物料，操作稳定可靠。
其缺点是结构复杂，造价高；板上液层厚，塔板压降大，生产能力及板效率低。
近年来，泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代。
在设计中除特殊需要（如分离粘度大、易结焦等物系）外一般不宜选用。
（2）筛孔塔板筛孔塔板简称筛板，机构特点为塔板上开有许多均匀的小孔。
根据孔径的大小，分为小孔径筛板（孔径为3~8mm）和打孔筛板（孔径为10~25mm）两类。
工业应用以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合（如分离粘度大、易结焦等物系）。
筛板的优点是结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率高，但若设计和操作不当，易产生漏液，使得操作弹性减小，传质效率下降，故过去工业上应用较为谨慎。
近年来，由于设计和控制水平的不断提高，可是筛板的操作非常精确，弥补了上述不足，故应用日趋广泛。
在确保精确设计和采用先进控制手段的前提下，设计中可大胆选用。
（3）浮阀塔板浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两种塔板的优点。
其结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔装有一个可以上下浮动的阀片。
气流从浮阀周边水平地进入塔板上液层，浮阀可根据气流流量的大小而上下浮动，自行调节。
浮阀的类型很多，国内常用的有F1型、V4型及T型等，其中以F1行浮阀应用最为普遍。
对比其他塔板，具有以下优点：（1）生产能力大。
由于浮阀塔板具有较大的开孔率，故生产能力比泡罩塔的答20%~40%，而与筛板塔相近。
（2）操作弹性大。
由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，故维持正常操作所容许的负荷波动范围比泡罩塔和筛板塔的都宽。
（3）塔板效率高。
因上升气体以水平方向吹入液层，故气液接触时间较长而雾沫夹带量小，板效率较高。
（4）塔板压降及液面落差较小。
因为汽液流过浮阀塔板时所遇到的阻力较小，故气体的压降及板上的液面落差都比泡罩塔板的小。
（5）塔的造价低。
因构造简单，易于制造，浮阀塔的造价一般为泡罩塔的60%~80%，而为筛板塔的120%~130%。
3.工艺流程确定（1）加料方式加料方式有两种：高位槽加料和用泵直接加料。
采用高位槽加料，通过控制液位高度，可以得到稳定的流量和流速。
通过重力加料，可以节省一笔动力费。
但由于多了高位槽，建设费用相应增加；采用泵加料，受泵的影响，流量不太稳定，流速也忽大忽小，从而影响了传质效率，但结构简单、安装方便；如采用自动控制来控制泵的流量和流速，其控制原理复杂，且设备操作费用高。
本设计才用泵加料。
（2）进料热状况进料状况一般有冷液进料，泡点进料。
对于冷液进料，当组成一定时，流量一定，对分离有利，省加热费用。
但冷液进料受环境影响较大。
采用泡点进料，不仅对稳定塔操作较为方便，且不易受环境温度影响。
综合考虑，本设计采用泡点进料。
泡点进料时，基于恒摩尔流假定，精馏段和提馏段上升蒸汽的摩尔流量相等，故精馏段和提馏段塔径基本相等，制造上较为方便。
（3）塔顶冷凝方式塔顶冷凝采用全凝器，用水冷凝。
乙醇和水不反应，且容易冷凝，故使用全凝器。
塔顶出来的气体温度不高，冷凝后回流液和产品温度不高无需进一步冷却。
本设计冷凝器选用重力回流直立或管壳式冷凝器原理。
因本设计冷凝与被冷凝流体温差不大，所以选用管壳式冷凝器，被冷凝气体走管间，以便于即使排出冷凝液。
（4）回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。
对于小塔径，回流冷凝器一般安装在塔顶。
其优点是回流冷凝器无需支撑结构，其缺点是回流冷凝器回流控制比较难。
如果需要较高的塔处理量或塔板较多时，回流冷凝器不适合于塔顶安装。
且塔顶冷凝器不易安装、检修和清理。
在这种情况下，可采用强制回流，塔顶上升蒸汽采用冷凝冷却器以冷回流流入塔中。
由于本设计是小型塔，故采用重力回流。
（5）加热方式加热方式分为直接蒸汽和间接蒸汽加热。
直接蒸汽加热是用蒸汽直接由塔底进入塔内。
由于重组分是水，故省略加热装置。
但在一定的回流比条件下，塔底蒸汽对回流液有稀释作用，使理论塔板数增加，费用增加。
