,提,提表化工课程设计平均密度乙醇密度表温度图塔顶精馏段平均摩尔质量,精,精进料板提馏段平均摩尔质量,提,提塔釜化工课程设计不同温度下的乙醇浓度水的密度表四图不同温度下水的密度图依下式为质量分数根据图可知塔顶化工课程设计,得进料板,得塔釜,得精馏段液相平均密度精提馏段汽相平均密度提汽相密度根据，精馏段汽相平均密度精提馏段汽相平均密度提液相平均密度的计算如下图表塔顶塔釜化工课程设计进料板精馏段汽相平均密度精馏段液相平均密度提馏段汽相平均密度提馏段液相平均密度液体表面张力液体平均表面张力按下式计算塔顶根据内插法求时，由化工原理原理上册查进料板根据内插法求时，由化工原理原理上册查塔釜根据内插法求时，由化工原理原理上册查精馏段液体表面平均张力精提段液体表面平均张力提表化工课程设计塔顶塔釜进料板精馏段液体表面平均张力提馏段液体表面平均张力平均黏度的计算液体平均黏度的计算按下式计算液体平均黏度的计算按下式计算塔顶由化工原理原理上册查进料板由化工原理原理上册查塔釜由化工原理原理上册查化工课程设计精馏段液体平均黏度精提馏段液体平均黏度提表汽液相体积流率精馏段气相体积流率ν液相体积流率提馏段塔顶塔釜面落差的影响液沫夹带雾沫夹带板上液体被上升气体带入上层塔板的现象，为保证板式塔能维持正常的操作效果，液气精馏段气液气液提馏段故在本设计中液沫夹带常量在允许范围内，不会发生过量液沫夹带。化工课程设计漏液漏液验算筛孔气速漏液点气速精馏段实际孔速稳定系数为提馏段,稳定系数为故在本设计中无明显漏液。液泛为防止塔内发生液泛，降液管内液层高应服从的关系乙醇水组分为不易发泡体系故取,未找到引用源。精馏段又板上不设进口堰液柱液柱化工课程设计提馏段液柱。故在本设计中不会发生液泛现象第六章塔板负荷性能图漏液线精馏段提馏段据此可以做出与流体流量无关的水平漏液线。液沫夹带线以液气为限，求关系如下精馏段则解得化工课程设计表提馏段则解得表可作出液沫夹带线。液相负荷下限线对于平直堰，取堰上液层高度作最小液体负荷标准，由精馏段,则,提馏段,则,据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限。液相负荷上限线以作为液体在降液管中停留时间的下限据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上线。液泛线令，，，联立得整理得化工课程设计精馏段,,,,列表计算如下表提馏段,,,,表由此表数据即可做出液泛线。根据以上各线方程，可做出筛板塔的精馏段负荷性能图如下化工课程设计精馏段负荷下限精馏段负荷上限精馏段液泛线操作线漏液线图由图可知故操作弹性为提馏段负荷性能图精馏段负荷下限精馏段负荷上限精馏段液泛线操作线漏液线图由图可知故操作弹性为化工课程设计第七章各接管尺寸的确定及选型进料管尺寸的计算及选型料液质量流体进料温度，在此温度下则则其体积流量取馆内流速则进料管管径则可选择进料管冷拔无缝钢管，此时管内液体流速釜液出口管尺寸的计算及选型釜液质量流率出料温度，在此温度下则体积流率取釜液出塔的速度则釜液出口管管径则可选择釜液出口管热轧无缝钢管，此时管内液体流速回流管尺寸的计算及选型回流液质量流率回流温度，在此温度下乙醇水则化工课程设计体积流率取釜液出塔的速度则釜液出口管管径则可选择回流管热轧无缝钢管，此时管内液体流速塔顶蒸汽出口径及选型塔顶上升蒸汽的体积流量取适当流速所选规格为承插式铸铁管，此时管内流速第八章精馏塔的主要附属设备冷凝器冷凝器的选择强制循环式冷凝器冷凝器置于塔下部适当位置，用泵向塔顶送回流冷凝水，在冷凝器和泵之间需设回流罐，这样可以减少台架，且便于维修安装，造价不高。冷凝器的传热面积和冷却水的消耗量塔顶全凝器的热负荷单位时间内的传热量，或,热冷流体的质量流量,热，冷流体的汽化潜热，时查表得则化工课程设计取水为冷凝器介质其进出冷凝器的温度为和平均温度下水的比热于是冷凝水用量又取所以，传热面积预热器以釜残液对预热原料液，则将原料加热至泡点所需的热量可记为其中设原料液的温度为度在进出预热器的平均温度以及的情况下可以查得比热，所以釜残液放出的热量若将釜残液温度降至那么平均温度其比热为，因此可知于是理论上可以用釜残液加热原料液至泡点再沸器选用饱和水蒸气加热，传热系数取取化工课程设计料液温度，水蒸汽温度逆流操作则,，查的塔釜温度下，因为设备蒸汽热损失为加热蒸汽供热量的，所以所需蒸汽的质量流量为加热蒸汽的冷凝潜热，设计结果览表项目符号单位计算数据精馏段提留段各段平均温度平均流量气相液相实际塔板数块板间距塔径空塔气速塔板液流形式单流型单流型溢溢流管型式弓形弓形化工课程设计流装置堰长堰高溢流堰宽度管底与受液盘距离板上清液层高度孔径孔中心距孔数孔开孔面积筛孔气速塔板压降液体在降液管中停留时间降液管内清液层高度雾沫夹带液气负荷上限液沫夹带控制液沫夹带控制负荷下限液相负荷下限控制漏液控制气相最大负荷气相最小负荷操作弹性参考文献王志魁化工原理北京化学工业出版社，陈敏恒化工原理下北京化学工业出版社，贾绍义化工原理课程设计天津天津大学出版社，匡国柱等化工单元过程及设备课程设计北京化学工业出版社，目录第章设计方案的确定及流程说明塔型选择操作流程第二章塔的工艺计算整理有关数据并绘制相关表格全塔物料衡算最小回流比与操作回流比理论塔板数的确定全塔效率的估算实际塔板数的求取第三章塔的工艺条件及物性计算操作压强温度平均摩尔质量,平均密度液体表面张力平均粘度的计算汽液相体积流率塔径的计算精馏塔高度的计算第四章塔板主要工艺尺寸的计算溢流装置塔板布置第五章塔板的流体力学验算气体通过塔板的压力降液柱液面落差液沫夹带雾沫夹带漏液液泛第六章塔板负荷性能图漏液线液沫夹带线液相负荷下限线液相负荷上限线液泛线第七章各接管尺寸的确定及选型进料管尺寸的计算及选型化工课程设计釜液出口管尺寸的计算及选型回流管尺寸的计算及选型塔顶蒸汽出口径及选型第八章精馏塔的主要附属设备冷凝器预热器再沸器设计结果览表参考文献化工课程设计第章设计方案的确定及流程说明塔型选择根据生产任务，若按年工作日天，每天开动设备小时计算，产品流量为，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。操作流程乙醇水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。精馏装置有精馏塔原料预热器再沸器冷凝器釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。乙醇水混合液原料经预热器加热到泡点温度后送入精馏塔进料板，在进料板上与自塔上部下降的的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底。在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。流程示意图如下图图化工课程设计第二章塔的工艺计算整理有关数据并绘制相关表格乙醇和水的汽液平衡数据即不同温度下乙醇和水的汽液平衡组成数据如下见化工原理课本下册表液相摩尔分数气相摩尔分数温度液相摩尔分数气相摩尔分数温度根据以上数据画出以下乙醇与水的相平衡图图及乙醇与水的图温度图化工课程设计乙醇水气液平衡图液相摩尔分数气相摩尔分数全塔物料衡算原料液中设组分乙醇组分水乙醇的摩尔质量乙水的摩尔质量水查阅文献，整理相关的物性数据水和乙醇的物理性质表名称分子式相对分子质量密度沸点比热容黏度导热系数表面张力水乙醇进料液的摩尔分数平均摩尔质量物料衡算化工课程设计已知总物料衡算易挥发组分物料衡算即联立以上二式得最小回流比和操作回流比。因为乙醇水物系的曲线是不正常的平衡曲线,当操作线与线的交点尚未落到平衡线上之前,操作线已经与衡线相切,最小回流比的求法是由点,向平衡线作切线，再由切线的斜率或截距求，如图三图乙醇水气液平衡图液相摩尔分数气相摩尔分数由得由工艺条件决定故取操作回流比操作方程的确定精馏段提馏段化工课程设计精镏段操作方程提镏段操作线方程线方程理论塔板数的确定理论板指离开此板的气液两相平衡，而且塔板上液相组成均匀。图由图可知理论塔板总数为块精馏段为块提馏段为块全塔效率的估算板效率与塔板结构，操作条件，物质的物理性质及流体力学性质有关，它反映实际塔板上传质过程进行的程度。板效率可用奥康奈尔公式计算。其中塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度塔顶与塔底平均温度下的液相粘度。塔顶塔釜及进料的温度确定图化工课程设计温度由图五图可知塔顶温度，塔底温度，进料温度全塔的平均温度精