吉林化工学院。
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。2012 年 6月 26 日
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：p=1atm(绝压)；
2）处理量：100kmol/h；
3）进料组成： 0.25；
4）馏出液组成： 0.98 (摩尔分率)；
5）釜液组成：0.035（摩尔分率）；
6）加料热状况：q=0.96；
7）回流比：r=(1.1~2.0)；
8）塔顶采用全冷凝、泡点回流；
9）单板压降≤0.7 kpa；
3、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）画出带控制点的工艺流程图(2号图纸)、精馏塔工艺条件图(2号图纸)；
4）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；
在这次任务中，设计的是筛板精馏塔和预热器。塔满足的要求：对摩尔分数为0.
25的乙醇—丙醇混合液进行分离，塔顶采出产品中，乙醇所占摩尔分率为0.98；釜液苯的摩尔分率为0.035。
先进行物料衡算，据物料的物理性质及相关参考资料，选择适当的回流比和塔效率，初步求出塔的理论板数块和实际板数n=32块，建立塔的框架。以此为基础，展开物料物理性质和塔工艺尺寸的计算：塔径d=1.
4m，精馏段板间距，提馏段板间距；选用单溢流弓形降液管和凹形受液盘；并用流体力学对筛板进行验算，干板阻力、液沫夹带量、漏液量和液泛等均在工程设计要求范围之内，设计出了合格的精馏塔。
塔顶采用全凝器，进料液用釜液预热。
关键词：乙醇—丙醇、筛板精馏塔、计算机编程和**、精馏段、提馏段。
化工生产中，产品一般为混合物，要得到高纯度组分则必须对粗产品进行分离；如液固的分离有过滤操作，混合气体的分离有吸收操作；同样混合液体的分离操作有蒸馏和精馏。
对工厂大批量生产过程中，精馏操作广泛用于液体混合物的分离；精馏塔又分为筛板塔、浮阀塔和喷射型塔等。相比之下：筛板塔具有容易堵塞，漏液量较大和操作弹性小的缺点；但它结构简单、设计简便、操作容易、生产能力大、压降小又经济的优点；故在生产尤其是中试装置中应用颇多。
这次设计将让学生深深体会到知识在生产中的应用，很大的提高学生的自学能力，在设计过程中初步了解理论在世纪中的应用的重要，对实际过程有了初步的了解，增强我们动手能力也提高了我们的综合应用知识的能力。这次设计对学生的就业和考研深造均有很大帮助。我一定尽我所能完成此设计任务，不辜负大学里这种锻炼自己的机会，不辜负老师中对我们的指导，争取给老师一份满意的答卷，给自己满意的作品！
1.2：精馏塔全塔物料衡算：
表1一1）乙醇—丙醇平衡数据（三：物性函数计算：
p=101.325kpa）
利用上表中的数据，用数值插值法确定。
进料温度： =89.67
由安托因公式得：
由温度-气相组成关系得：
由（1）（2）（3）得。
塔顶： =78.66， =102.7, =48,12
塔底： =96.24， =198.24， =97.68
进料： =89.67， =156.17， =75.74
由以求得的饱和蒸汽压得，，
精馏段的平均相对挥发度：
提留段的平均相对挥发度：
平均相对挥发度：
1.2.4密度的计算：
利用式(a质量分数)。
塔顶温度：
气相组成：
进料温度：
气相组成：％
塔底温度：
表1-2 不同温度下乙醇丙醇类密度表：
利用上表中数据利用数值差值法确定进料温度，塔顶温度，塔底温度下的乙醇（o）和水（w）的密度。
质量分率：、、所以。由
精馏段： 提馏段：
精馏段：㎏/m
提馏段：㎏/m
进料板液相平均表面张力的计算。
塔底液相平均表面张力的计算。
得 精馏段的平均表面张力：
提留段的平均表面张力：
表3-4 .混合物的粘度。
精馏断平均液相粘度：
提馏段平均液相粘度：
由以上的计算得。
相平衡方程：
又q=0.96 q线方程： (2)
由（1）（2）求得x=0.24 y=0.40
则。平衡方程1）
精留段操作线2）
提留段操作线：（3）
第一块塔板上的气相组成：
第一块下降的液相组成由（1）求取： =0.959
第二块塔板上升的气相组成由（2）求取： =0.963
依次由（1）（2）式求得：
因，依次使用（1）（3）式，求得：
由于=0.020<=0.035,则全塔理论板数21块（包括再沸器），加料板为第9块理论板。
精馏段理论板数：
提馏段理论板数： （包括再沸器）
由公式： 已知乙醇，丙醇溶液平均粘度计算公式。
代入数据的= =
所以塔板效率为 =0.48 =0.45 0.47
精馏段实际塔板数为n=17块。
提留段实际塔板数为n=15块。
实际的总板数为32块。
由精馏段的气液负荷：v=126.49kmol/h， l=103.75kmol/h 可得：
m /sm /s
1.4.2提馏段的气液体积流率：
由提馏段的气液负荷 m /s
m /s表2-1 不同温度下乙醇—丙醇的比热容。
表2-2不同温度下乙醇—丙醇的汽化热。
2.2.1．时塔顶上升的热量，塔顶以为基准。
其中。则kj/h
此温度下：
则kj/h2.2.3塔顶馏出液的热量，因馏出口与回流口相同，所。
kj/h2.2.7再沸器提供的热量（全塔范围内列衡算式）塔釜热损失10%，则=0.1
再沸器的实际热负荷。
kj/h图3-1史密斯关联图。
1）精馏段塔径 d 的计算。
选板间距=0.40m，取板上液层高度=0.06m ，故－=0.34m
查史密斯关联图得 ，c20=0.072
依式校正到物系张力为18.31mn/m时的c：
取安全系数为0.70 = 0.70=1.4450.70=1.012m/s
则精馏段塔径d=m
化工原理课程设计
化工原理课程设计说明书。设计题目 板式精馏塔设计。设计者班级 食品科学与工程05 1 设计者姓名 杨裕卿 日期 2008年7月5日。指导教师 柴春祥 设计成绩。日期。目录 i板式精馏塔设计任务书 ii 第一部分概述 1 一 精馏塔简介 1 二 设计方案简介 1 三 工艺流程说明及草图 1 四 符号说...
化工原理课程设计
碳八分离工段原料预热器设计。学生姓名 学校 专业班级 101 学号 10412041 指导老师 时间 2012.07.08 化工原理课程设计任务书。姓名 王亮班级 化工101 碳八分离工段原料预热器设计。冷流体 液体 流量15koml h 组成摩尔分率。乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯。加热水蒸气压力为...
化工原理课程设计
化工原理课程设计 报告。90000吨 年乙醇 水。精馏装置设计。学院 专业 班级 姓名 学号。指导老师。2013年12月26 第1章概述1 1.1 概述1 1.2 设计任务1 1.3 设计方案2 1.3.1 塔形的选择2 1.3.2 操作压力的确定2 1.3.3 加料方式和加料热状况的选择2 1.3...