化工原理课程设计任务书 
一  设计题目： 乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计
二  任务要求 
设计一连续筛板浮阀精馏塔以分乙醇和水
具体工艺参数如下：原料加料量  F＝100kmol/h进料组成   xF＝273
馏出液组成 xD＝0.831
釜液组成   xw＝0.012
塔顶压力   p＝100kpa
单板压降  ≤0.7 kPa
2   工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。 
三   主要设计内容 
1、设计方案的选择及流程说明
2、工艺计算
3、主要设备工艺尺寸设计
  （1）塔径及  提  馏段塔板结构尺寸的确定
  （2）塔板的流体力学校核
  （3）塔板的负荷性能图
  （4）总塔高
4、设计结果汇总
5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图
目         录
化工原理课程设计任务书	I
摘     要	Ⅳ
第一章 前言	1
1.1  精馏原理及其在化工生产上的应用	1
1.2  精馏塔对塔设备的要求	1
1.3  常用板式塔类型及本设计的选型	1
1.4  本设计所选塔的特性	1
第二章 流程的确定和说明	3
2.1  设计思路	3
2.2  设计流程	3
第三章精馏塔的工艺计算	4
3.1   物料衡算	4
max.book118.com及塔顶，塔底产品的摩尔分率	4
max.book118.com算	4
3.2   回流比的确定	5
max.book118.com对挥发度的计算	5
max.book118.com流比的确定	6
3.3   板数的确定	6
max.book118.com的气液相负荷	6
max.book118.com与提馏段操作线方程	6
max.book118.com确定理论板数及进料位置	6
max.book118.com率	8
3.4   精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算	8
max.book118.com度的计算	8
max.book118.com强	9
max.book118.com段气液两相的平均分子量	10
max.book118.com各组分的密度	12
max.book118.com面张力的计算	15
max.book118.com均粘度的计算	15
max.book118.com荷计算	16
3.5   精馏塔的塔体工艺尺寸计算	16
max.book118.com计算	16
max.book118.com有效高度的计算	18
max.book118.com置计算	19
max.book118.com置	20
3.6   筛板的流体力学验算	21
max.book118.com降	21
max.book118.com带	22
max.book118.com	23
max.book118.com	23
3.7   塔板负荷性能图	23
max.book118.com沫夹带线关系式	24
max.book118.com限线关系式	23
max.book118.com夜线关系式	24
max.book118.com限线关系式	24
max.book118.com液泛线关系式	24
3.8   主要接管尺寸的选取	25
max.book118.com	25
max.book118.com口管	25
max.book118.com汽管	26
max.book118.com	26
max.book118.com汽管	26
第四章主要计算计算结果列表	27
4.1浮阀塔计算结果汇总	27
结束语	29
参考文献	30
主要符号说明	31
附  录	34
一、物性表	35
二、负荷性能图	36
三、带控制点的工艺流程图	37
四、塔的设备结构图	38
摘      要
本设计是以乙醇――水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。浮阀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。
通过逐板计算得出理论板数为16块，回流比为3.531,算出塔效率为0.518，实际板数为32块，进料位置为第11块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1米，有效塔高13.6米，浮阀数（提馏段每块76）。通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。本次设计过程正常，操作合适。
关键词：乙醇水连续精馏提馏段
第1章 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。对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。
1.2精馏塔对塔设备的要求
精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下： 
一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流 
动。 
二：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。 
三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。 
四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。 
五：结构简单，造价低，安装检修方便。 
六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。
1.4常用板式塔类型及本设计的选型
常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，浮阀塔多用不锈钢板或合金 。实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。  
浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点。所以在此我们使用浮阀塔，浮阀塔的突出优点是结构简单，造价低，制造方便；塔板开孔率大，生产能力大等。 
乙醇与水的分离是正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用非常广泛，对于提纯物质有非常重要的意义。所以有必要做好本次设计
1.4．本设计所选塔的特性
浮阀塔的优点是： 
1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大 20%～40%，与筛板塔接近。 
2．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。 
3．塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹带量小，塔板效率高。 
4．气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差比泡罩塔小。 
5．塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的 50%～80%
乙醇-水连续浮阀式精馏塔的设计.doc