有各种特点的新型塔板的开发研究不断展开。本设计是采用筛板塔连续精馏分离乙醇和正丙醇的混合溶液，由于筛板塔的研究比较成熟，因此本设计的结果可以具有较高的可靠性。设计任务设计条件进料组成乙醇，正丙醇均为摩尔分率，下同产品组成馏出液中正丙醇，釜残液中乙醇含量生产能力料液的处理量为吨年生产时间每年工作日为天，每天小时连续运行操作条件常压操作回流液温度为塔顶蒸汽的露点间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为绝对压力④冷却水进口温度，出口温度设备热损失为加热蒸汽供热量的料液可视为理想物系。厂址长沙地区设计方案说明设计方案的确定装臵流程的确定精馏有连续精馏和间歇精馏之分，连续精馏属于稳态操作，塔内各项参数不随时间变化，适合原料处理量大且需获得组成定的产品的混合物的分离而间歇精馏为非稳态操作。因此本设计中采用连续精馏。由于乙醇正丙醇物系可以采用江河水或循环水作冷却介质，冷却费用较少，所以采用水作冷却介质。塔顶冷凝器可采用全凝器或分凝器，工业上以全凝器为主，以便准确地控制回流比。塔顶分凝器对上升蒸汽有定的增浓作用，若后续装臵使用气态物料，宜用分凝器。由于本设计中塔顶产品为液态，故采用全凝器。对于小塔，回流冷凝器般安装在塔顶，冷凝液由重力作用回流入塔，故本设计中将塔顶冷凝器安装在塔顶平台。操作压力的选择蒸馏过程按操作压力不同，分为常压蒸馏减压蒸馏和加压蒸馏。般除热敏性物系外，凡通过常压蒸馏能够实现分离要求，并能用江河水或循环水将馏出物冷凝下来的物系，都应采用常压蒸馏。所以本设计中的操作压力采用常压。进料热状况的选择精馏操作有五种进料状况，工业上常采用接近泡点的液体进料和饱和液体进料。这样，进料温度就不受季节气温变化和前道工序波动的影响，塔的操作就比较容易控制。而且，精馏段和提馏段的上升蒸汽量相近，塔径可以相同，设计制造也比较方便。因为乙醇正丙醇为般物系，所以本设计中采用泡点进料。塔釜料液的加热方式的选择精馏塔通常设臵再沸器，采用间接蒸汽加热，以提供足够的能量。故本设计采用再沸器加热塔釜料液。回流比的选择设备费用和操作费用之和为最低时所对应的回流比为适宜回流比。要得到经济上合适的令我敬佩不已。赵老师的风趣让整个课程设计过程饶有趣味。赵老师对我们要求严格，让我获益匪浅。在这期间我掌握了本课程设计所涉及的知识，以及设计前的充分完备的准备工作的必要性，掌握了更加系统地分析问题的方法。总之，我所取得各方面的进步与老师的帮助是分不开的，在此致以衷心的感谢和崇高的敬意,同时也感谢为我的课程设计顺利完成给予帮助的所有的老师和同学们,最后，再次感谢赵老师及化工室全体老师和本组同学对我的指导和帮助。刘彩湖南师范大学化工原理课程设计说明书题目中文年处理量万吨乙醇正丙醇筛板连续精馏塔设计英文，学生姓名刘彩指导老师赵伟良学院化学化工学院专业班级级制药工程班完成时间年月化工原理课程设计成绩评定栏评定基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分评阅教师实评分设计说明书，格式规范设计说明书是否符合规定的格式要求内容完整设计说明书是否包含所有规定的内容设计方案方案是否合理及符合选定题目的要求工艺计算过程工艺计算过程是否正确完整和规范设计图纸，图纸规范图纸是否符合规范标注清晰标注是否清晰明了与设计吻合图纸是否与设计计算的结果完全致图纸质量设计图纸的整体质量的全面评价平时成绩，上课出勤上课出勤考核制图出勤制图出勤考核答辩成绩，内容表述答辩表述是否清楚回答问题回答问题是否正确综合成绩成绩等级指导教师评阅教师答辩小组负责人签名签名签名年月日年月日年月日说明评定成绩分为优秀，良好，中等，及格和不及格。年处理量万吨乙醇正丙醇连续精馏筛板塔设计制药工程专业级刘彩摘要本设计对年处理量为万吨乙醇正丙醇的筛板连续精馏塔进行了设计。用试差法通过快捷地计算出特定组成的乙醇正丙醇混合液的泡点温度，相对挥发度采用龙军提出的确定精馏塔适宜回流比的经验公式确定了适宜操作回流比为通过逐板计算法用快速计算出理论塔板数为块，并进步确定精馏塔的实际塔板数为块分别对此精馏塔的精馏段及提馏段的塔体工艺尺寸进行了设计，并对设计之后的筛板进行了流体力学的验算绘制出塔板负荷性能图，从而得出精馏段的操作弹性为，提馏段的操作弹性为确定了塔顶全凝器冷却水的用量以及塔底再沸器中加热蒸汽的用量，同时对输送各股物流的管径进行了接管的设计塔顶蒸气出口管回流管进料管塔底出料管再沸器返塔连接管设计筛板的主要结果汇总表结论参考文献附录附录主要符号说明附录塔板筛孔布臵图附录工艺流程图后记致谢前言工业上，精馏是应用最为广泛的传质分离操作。精馏装臵主要由精馏塔冷凝器和再沸器等组成。精馏塔可分为板式塔和填料塔两大类。板式塔内臵定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。在正常操作下，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。填料塔内装有定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流而上有时也采用并流向下流动，汽液两相密切接触进行传质与传热。在正常操作下，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过程。板式塔是与填料塔具有不同特点的气液传质设备。与填料塔比较，具有效率较稳定，检修清理较易，液气比适应范围较大的优点。但它也有结构较复杂，压降较大且耐腐性较差的缺点。板式塔和填料塔的性能比较详见表。表板式塔和填料塔的性能比较项目板式塔填料塔压力降压力降般比填料塔大压力降小，较适合要求压力较小的场合空塔气速空塔气速小空塔气速大塔效率效率稳定，大塔效率比小塔有所提高塔径在以下效率较高，塔径增大，效率常会下降液气比适应范围较大对液体喷淋量有定要求持液量较大较小材质要求般用金属材料制作可用非金属耐腐蚀材料安装维修较容易较困难造价直径大时般比填料塔造价低直径小于，般比板式塔便宜，直径增大，造价显著增加重量较轻重目前研究最为热门的精馏塔可算是填料塔，也是取得许多成果的领域。规整填料及各种高效填料开发成功后，在工业上的应用范围逐步扩大，打破了填料只适用于小塔的概念，而且在减压和常压精馏场合设计结果表明，本设计合理。关键词连续精馏板式精馏塔精馏塔设计乙醇正丙醇目录前言设计任务设计条件设计方案说明设计方案的确定塔体工艺尺寸的计算塔板工艺尺寸的计算接管的计算工艺流程图精馏塔的物料衡算原料液及塔顶塔底产品的摩尔分率及质量分数原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量摩尔衡算质量衡算塔板数的确定平均相对挥发度相对挥发度的计算理论塔板层数的求取全塔效率和实际板层数的求取精馏段和提馏段的工艺条件及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平均密度液体平均表面张力液体平均粘度计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算塔径的计算精馏塔塔体工艺尺寸的确定精馏塔塔高的计算塔板主要工艺尺寸的计算精馏段塔板主要工艺尺寸的计算提馏段塔板主要工艺尺寸的计算筛板的流体力学验算精馏段筛板的流体力学验算提馏段筛板的流体力学验算塔板负荷性能精馏段塔板负荷性能图提馏段塔板负荷性能图热量衡算塔顶冷凝器的热量衡算全塔的热量衡由表可知塔顶蒸气出口管伸出筒体长为。设计筛板的主要结果汇总表筛板塔设计计算结果见表。表筛板塔设计计算结果序号项目数值精馏段数值提馏段平均温度，平均压力，气相流量，液相流量，实际塔板数有效段高度，塔径，板间距，溢流形式单溢流单溢流降液管形式弓形弓形堰长，堰高，板上液层高度，堰上液层高度，降液管底隙高度，安定区宽度，边缘区宽度，开孔区面积，筛孔直径，实际筛孔数目孔中心距，开孔率，空塔气速，筛孔气速，单板压降，稳定系数负荷上限液沫夹带控制液泛控制负荷下限漏液控制漏液控制液沫夹带，液气气相负荷上限，气相负荷下限，操作弹性注精馏塔的有效高度为，总高为结论由于乙醇正丙醇二元体系可视为理想体系，故本设计可以用，采用试差法快速算出特定组成下的乙醇正丙醇混合液体的泡点温度及相对挥发度，较般估算平均相对挥发度的方法更为简便采用逐板计算法快速计算出理论塔板数。采用龙军提出的确定精馏塔适宜回流比的经验公式确定了适宜操作回流比，结果较为可靠。采用空塔气速确定塔径。如用操作气速确定塔径结果会更为准确些因为实际上气体通过的仅是有效传质区而并非整个塔的横截面，但比较麻烦，而且两种方法计算出来的塔径结果相差不大用空塔气速计算出来的塔径偏小。由于计算得到的塔径还需按标准塔径圆整，所以用两种方法所得到的塔径大小般是相同的。故本设计采用空塔气速确定塔径。本设计的设计条件中要求回流液温度为塔顶蒸汽的露点，而实际上回流液的温度为组成为的泡点温度，所以在计算塔顶馏出液的温度时本设计采用的是回流液的泡点温度。在进行热量衡算时，本设计考虑了塔顶蒸汽冷凝时的显热即由塔顶蒸汽由其露点温度降温至馏出液泡点温度时放出的显热，但计算之后发现若不考虑此显热所计算出来的塔顶冷凝水的流量以及塔底再沸器加热蒸汽的用量的结果与考虑显热计算出来的结果的误差分别为和，故实际上可忽略不计。因此为计算方便，建议在进行热量衡算时，若塔顶采用泡点回流可以将此显热忽略不计。参考文献李强近年来精馏计算机控制技术发展综述大学职业技学院学报贾绍义，柴诚敬化工原理课程设计天津天津大学出版社，陈英兰，刘玉兰常用化工单元设备的设计上海华东理工大学出由于之前忙于中期水平论文，所以此次的课程设计我所用的时间不长。但是仍花费了很多心血。因为在开始时赵老师就对我们这组的人说，我们这个课题是最难最耗时间的。难有挑战性，这激发了我浓厚的兴趣。计算之前我在图书馆借了些书，但是资料还是不够，因为针对我们这课题的书基本上被借完了，所以我就到中南大学图书馆借到了有关精馏设计方面的书。并在中国知网里面查阅了很多相关文献。然后我将化工原理书以