展，相继出现了大批新型塔板，如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，因此，本章只讨论筛板塔的设计。筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的，为浮阀塔的左右。处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加。塔板效率高，比泡罩塔高左右。压降较低，每板压力比泡罩塔约低左右。筛板塔的缺点是塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。操作弹性较小约。小孔筛板容易堵塞。滨州学院课程设计说明书第二章设计方案的确定本设计任务为乙醇水混合物。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。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。操作条件的确定确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程各种设备的结构型式和些操作指标。例如组分的分离顺序塔设备的型式操作压力进料热状态塔顶蒸汽的冷凝方式等。下面结合课程设计的需要，对些问题作些阐述。操作压力蒸馏操作通常可在常压加压和减压下进行。确定操作压力时，必须根据所处理物料的性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。例如，采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性的物料，但压力降低将导致塔径增加，同时还需要使用抽真空的设备。对于沸点低在常压下为气态的物料，则应在加压下进行蒸馏。当物性无特殊要求时，般是在稍高于大气压下操作。但在塔径相同的情况下，适当地提高操作压力可以提高塔的处理能力。有时应用加压蒸馏的原因，则在于提高平衡温度后，便于利用蒸汽冷凝时的热量，或可用较低品位的冷却剂使蒸汽冷凝组合件组合件组合件序号公称规格标准号用途人孔压力表接口接管口回流管口进料管口接管口接管口滨州学院课程设计说明书塔板图化工原理课程设计题目乙醇水分离板式精馏塔的设计系院化学与化工系专业化学工程与工艺班级级班学生姓名燕玉峰学号指导教师贾冬梅职称讲师二〇〇年十月三十日滨州学院课程设计说明书滨州学院课程设计任务书专业化工班级本班学生姓名燕玉峰发题时间年月日课题名称乙醇水分离板式精馏塔设计二课题条件原始数据原料乙醇水溶液处理量原料组成乙醇的质量分率料液初温操作压力回流比单板压降自选进料状态冷液体进料塔顶产品浓度质量分率塔底釜液含乙醇含量不高于质量分率塔顶全凝器塔釜饱和蒸汽间接加热塔板形式筛板生产时间天年，每天运行冷却水温度设备形式筛板塔厂址滨州市三设计内容包括设计计算论述实验应绘图纸等根据目录列出大标题即可设计方案的选定滨州学院课程设计说明书精馏塔的物料衡算塔板数的确定精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算加热物料进出口温度密度粘度比热导热系数精馏塔塔体工艺尺寸的计算塔板主要工艺尺寸的计算塔板的流体力学验算塔板负荷性能图精馏段换热器设计馏塔接管尺寸计算制生产工艺流程图带控制点机绘，图纸绘制板式精馏塔的总装置图包括部分构件手绘，图纸撰写课程设计说明书份设计说明书的基本内容课程设计任务书课程设计成绩评定表中英文摘要目录设计计算与说明设计结果汇总小结参考文献有关物性数据可查相关手册注意事项写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源每项设计结束后列出计算结果明细表设计最终需装订成册上交四进度计划列出完成项目设计内容绘图等具体起始日期设计动员，下达设计任务书天滨州学院课程设计说明书收集资料，阅读教材，拟定设计进度天初步确定设计方案及设计计算内容天绘制总装置图天整理设计资料，撰写设计说明书天设计小结及答辩天滨州学院课程设计说明书目录摘要第章概物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。关键词板式精馏塔筛板计算校核滨州学院课程设计说明书第章概述乙醇水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之，是无色无毒无致癌性污染性和腐蚀性小的液体混合物。因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工日化医药等行业。近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势，且已在郑州济南等地的公交出租车行业内被采用。山东业已推出了推广燃料乙醇的法规。长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇水体系的精馏设备是非常重要的。塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。精馏操作对塔设备的要求精馏所进行的是气汽液两相之间的传质，而作为气汽液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气汽液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求气汽液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带拦液或液泛等破坏操作的现象。操作稳定，弹性大，即当塔设备的气汽液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。耐腐蚀和不易堵塞，方便操作调节和检修。塔内的滞留量要小。滨州学院课程设计说明书实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。板式塔类型气液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，填料塔的设计将在其他分册中作详细介绍，故本书将只介绍板式塔。板式塔为逐级接触型气液传质设备，其种类繁多，根据塔板上述精馏操作对塔设备的要求板式塔类型第二章设计方案的确定操作条件的确定确定设计方案的原则第三章塔的工艺尺寸得计算精馏塔的物料衡算摩尔分率平均摩尔质量物料衡算回收率塔板数的确定理论板层数的求取精馏塔有关物性数据的计算操作压力计算操作温度计算平均摩尔质量计算平均密度计算液体平均表面张力计算液体平均黏度计算精馏塔的塔体工艺尺寸设计塔径的计算精馏塔有效高度的计算塔板主要工艺尺寸的计算溢流装置计算塔板布置滨州学院课程设计说明书筛板的流体力学验算塔板压降液面落差液沫夹带漏液液泛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四章塔附属设计塔附件设计筒体与封头塔总体高度设计塔的顶部空间高度塔的底部空间高度塔体高度附属设备设计冷凝器的选择泵的选择设计小结附录参考文献滨州学院课程设计说明书摘要化工生产过程中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足存储运输。加工和使用的要求，时常将这些混合物分离为较纯净的物质。精馏是分离液体混合物最常用的种单元操作，在化工炼油石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量驱动下，使气液两相多次接触和分离，利用各组分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，实现原料混合物中各组分分离，该过程是同时进行传热传质过程。本次设计任务为设计定处理量的分离乙醇水混合物的精馏塔。板式精馏塔也是很早出现的种板式塔，世纪年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点生产能力塔板效率而且结构简单，塔盘造价减少左右，安装，维修都较容易。而在板式精馏塔中，筛板塔有结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的，为浮阀塔的左右，处理能力大等优点，综合考虑更符合本设计的要求。化工原理课程设计是培养我们化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识设计原则及方法学会各种手册的使用方法及物理性质化学性质的查找方法和技巧掌握各种结果的校核，能画出工艺流程塔板结构等图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性经济合理性。本课程设计的主要内容是过程流管规格为。釜液排出管釜底釜底温度为，液相组成平均摩尔质量滨州学院课程设计说明书取取此管的规格为。法兰由于常压操作，所有法兰均采用标准管法兰，平焊法兰，由不同的公称直径，查熊洁羽化工制图页附录七选用相应法兰。进料管接管法兰回流管接管法兰塔顶蒸气管法兰釜液排出管法兰筒体与封头筒体壁厚选，所用材质为。封头封头分为椭圆形封头碟形封头等几种，本设计采用椭圆形封头，由公称直径，查得曲面高度，直边高度，内表面积封，容积封。选用封头，。裙座塔底采用裙座支撑，裙座的结构性能好，连接处产生的局部阻力小，所以它是塔设备的主要支座形式，为了制作方便，般采用圆筒形。由于裙座内径小于滨州学院课程设计说明书，故裙座壁厚取。基础环内径基础环外径圆整，基础环厚度，考虑到腐蚀余量取考虑到再沸器，裙座高度取，地角螺栓直径取。人孔人孔，其安设是为了安装拆卸清洗和检修设备内部装置。根据生产要求及塔设备装置设置个人孔，孔径为。塔总体高度设计塔的顶部空间高度塔的顶部空间高度是指塔顶第层塔盘到塔顶封头的直线距离，取除沫器到第块板的距离为，塔顶部空间高度为。塔的底部空间高度塔的底部空间高度是指塔底最末层塔盘到塔底下封头切线的距离，釜液