化工原理课程设计 乙醇水板式精馏塔

1、搜集乙醇、水的全部物化数据（关键数据是“乙醇-水”二元共沸汽液平衡数据）；

2、确立工艺条件：进料状态（决定着是否需要加热）、产品纯度标准（决定着回流比等）、加热热源（决定着塔底再沸器设计）

3、进行物料平衡计算、能量平衡计算；

4、进行塔板计算与设计，分别确立提馏段（如果需要的话）、精馏段的塔板数；

5、根据产品纯度标准，确定回流比，进料状态的调整（操作参数确立）；

6、完善塔顶冷凝器、进料加热器和塔底再沸器设计；

7、全部装置的保温设计；

8、绘出总装图、部件图和零件图；

9、整理完成《“乙醇-水”浮阀式精馏塔设计计算说明书》，OK！

==========================先看题目

进料中给出各组分质量分数：乙苯0.5843，苯乙烯0.415，焦油0.0007（本题采用正十七烷烃表示焦油）

最后要求塔顶产品中乙苯的含量不低于99%（质量分数），塔底产品中苯乙烯含量不低于99.7%（质量分数）

按照摩尔回收率的定义，摩尔回收率=塔顶产品中组分摩尔流率/进料中组分摩尔流率，那么苯乙烯的摩

尔回收率应该这么算：

首先要要明白，计算重关键组分摩尔回收率需要用塔顶物流，那理论上，塔顶物流含有99%的乙苯，1%的苯乙烯

假设进料流量为F，塔顶抽出量为D（均为质量流量），则苯乙烯摩尔回收率为

(1%*(0.5843F/99%))/0.415F=0.0142

这里主要是要求出塔顶产品中苯乙烯的流量，然后除以原料中的苯乙烯的流量，与摩尔百分比是等效的（因为是同一种物质）

任务书

一．设计题目

乙醇—水连续精馏塔的温计．

二．设汁任务及操作条件

(1)进精馏塔的料液含乙醇25％(质量)．其余为水。

(2)产品的乙醇含量不得低于94％(质量)。

(3)残液中乙醇含量不得高于0.1％(质量)。

(4)生产能力为日产(24小时) 吨94％(质量)的乙醇产品。

(5)操作条件

①精馏塔顶压强4kPa(表压)．

②进料热状态 自选。

③回流比 自选。

④加热蒸汽 低压蒸汽。

⑤单板压降 ≯0.7kPa．

三．设备型式

设备型式为筛板塔或浮阀塔．

四．厂址

厂址为西北地区。

五．设计内容

(1)设计方案的确定及流程说明。

(2)塔的工艺计算。

(3)塔和塔板主要工艺尺寸的设计。

①塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定。

②塔板的流体力学验算。

③塔板的负荷性能图。

(4)设计结果概要或设计一览表。

(5)辅助设备选型与计算。

(6)生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图。

(7)对本设计的评述或有关问题的分析讨论。

六．设计基础数据

(1)常压下乙醇—水系统t—x—y数据；

(2) 乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数见《化工原理设计指导书》。

一年按300天计算（60天留作检修）也就是7200小时

平均处理量为70000t÷7200h=9.72t／h(28%乙醇--水)

塔顶组成为：乙醇92%、水8%

塔底组成为：乙醇0.2%、水99.8%

设塔顶采出量为D、塔底采出量为W则：

D+W=9720Kg

D×92%+W×0.2%=9720Kg×28%=2721.6Kg

D×8%+W×99.8%=9720Kg×72%=6998.4kg

D=？

W=？

确定回流比

计算平均摩尔质量、上升蒸汽量

计算理论半数

确定塔径、塔高（要考虑他盘的距离和降液管的高度尺寸等）注意圆整！

根据上升蒸汽量计算加热器和塔顶冷凝器的面积（要考虑加热介质、传导系数等）有时还需要加一台塔顶产品冷却器根据需要确定出口温度循环水的进出口温度等。

其他的可以咨询课程指导老师！这个必须要自己经历才会记忆深刻！

祝你顺利完成！

http://zhidao.baidu.com/question/363556826.html

这几个哥们貌似有，追问他们！

1、最根本的是由物料的性质决定的，乙醇，水体系沸点很低，常压下，100°以内就可以实现精馏操纵。

2、常压操作，加热用的蒸汽品质要求不高，有助于控制操作成本。

3、常压操作，设备的制造费用就能省很多，不需要要求特别高的材料。

操作中改变回流比的大小，以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增加时，常采用加大回流的方法将重组份压下去，以使产品质量合格。

当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时，可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。增加回流比，对从塔顶得到产品的精馏塔来说，可以提高产品质量，但是却要降低塔的生产能力，增加水、电、气的消耗。

回流比过大，将会造成塔内物料的循环量过大，甚至能导致液泛，破坏塔的正常操作。

2、进料状态有哪几种，对精馏操作有何影响？

进料状态有五种：(1)冷进料 (2)饱和液 (3)气液混和物 (4)饱和气 (5)过热气

对于固定进料的某个塔来说，进料状态的改变，将会影响产品质量和损失。

例如：某塔为饱和液进料，当改为冷进料时，料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇，即被加热至饱和温度，与此同时，上升蒸汽有一部分被冷凝下来，精馏段塔板数过多，提馏段板数不足，结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上，应适当调整再沸器蒸汽，使塔的回流量达到原来量。

3、进料量的大小对精馏操作有何影响？

有两种情况：

（1）进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时，只要调节得当，对顶温和釜温不会有显着变化，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。

（2）进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时，不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化，而且会改变塔顶、塔釜温度，致使塔板上的气液平衡组成改变，直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。

总之，进料过大的波动，将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成了系列的波动。因此，应平衡进料，细心调节。

4、进料组成的变化对精馏操作有何影响？

进料组成的变化直接影响精馏操作，当进料中重组分增加时，精馏段负荷增加，容易造成重组分带到塔顶，使塔顶产品不合格，若进料中轻组分增加，提馏段负菏就会加重，容易造成釜液中轻组份损失加大。进料组成的变化，还会引起物料平衡和工艺条件的变化。

5、进料温度的变化对精馏操作有何影响？

进料温度的变化对精馏操作影响是很大的。进料温度低，会增加加热釜的热负荷，减少塔顶冷凝器的冷负荷。反之亦反。

进料温度变化过大时，通常会影响整个塔的温度，从而改变汽液平衡。另外，进料温度的改变，会引起进料状态的变化，会影响精馏段、提馏段负荷的改变，使产品质量、物料平衡都会发生改变。因此，进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。

塔身视蛊

转子流量计

铂电阻，温度计显示仪表

回流转子流量计和馏出转子流量计

塔釜液位自动控制：防干烧自动控制系统，自动放净；

原料预热器

进料泵

回流泵

原料罐、塔顶产品罐、塔釜产品罐：≧7L，不锈钢，自动放净；

管路及阀门：管路全不锈钢，钢闸阀和铜球阀；

塔顶冷凝器进水流量计

进料流量计

电磁阀

膜盒压力表

温度传感器