设计题目：乙醇—水连续精馏塔的工艺设计
全文共41页，适合化工工程，食品工程等相关专业参考学习。
一、设计任务：
试设计一连续浮阀精馏塔以分离苯-甲苯混合物。具体工艺参数如下：
1、生产能力：原料处理量 58100 吨乙醇产品。
2、原料液中含乙醇 33.5 %（质量），其余为水。
3、产品要求：馏出液中的乙醇含量为 91 %（质量）。
釜液中的乙醇含量不高于 2 %（质量）。
设备的年运行时间平均为300天。
二、设计条件：
1、加热方式：直接蒸汽加热，蒸汽压力为 1.0~2.0kg/cm2。
2、操作压力：常压。
3、进料状况： 泡点进料 。
4、冷却水进口温度： 25 ℃，出口温度自定。
5、塔板形式：浮阀塔板。
三、应完成的工作量：
1、确定全套精馏装置的流程，绘制工艺流程示意图，标明所需的设备、管线及有关控制或观测所需的主要仪表与装置。
2、精馏塔的工艺设计，塔的结构尺寸设计。
3、辅助装置的设计和选型；估算冷却水用量和冷凝器的换热面积、水蒸气用量。
4、编写设计说明书一份。
5、绘制精馏塔的装配图一张（一号图纸）。
目 录
化工原理课程设计任务书……………………………………………………1
前言……………………………………………………………………………2
一、精馏流程的确定…………………………………………………………… 6
1.1设计方案的原理和依据………………………………………………………6
1.2确定设计方案的原则…………………………………………………………7
1.3设计方案的确定………………………………………………………………7
1.4工艺流程示意图………………………………………………………………8
二、精馏塔的物料衡算…………………………………………………………10
2.1 原始数据……………………………………………………………… 10
2.2原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数……………………………… 10
2.3原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量………………………… 10
2.4物料衡算 …………………………………………………………… 11
三、塔板数的确定…………………………………………………………… 11
3.1 理论塔板数NT的确定…………………………………………… 11
3.2 实际板层数的求取………………………………………………… 14
3.3确实进料位置………………………………………………………… 15
四、热量衡算………………………………………………………………… 16
4.1原料液带进的热量……………………………………………………16
4.2.回流液带进的热量………………………………………………… 16
4.3塔顶蒸汽带出的热量…………………………………………………16
4.4塔底蒸汽带出的热量…………………………………………………16
4.5水蒸汽的用量的计算……………………………………………………17
4.6冷却水用量计算…………………………………………………………17
五、精馏塔的工艺条件用有关特性数据的计算……………………………… 17
5.1 操作压力的计算………………………………………………………17
5.2 操作温度的计算………………………………………………………17
5.3 平均摩尔质量的计算…………………………………………………17
5.4 平均密度的计算………………………………………………………19
5.5 液体表面张力的计算…………………………………………………20
5.6 液体平均黏度的计算…………………………………………………21
六、精馏塔的塔体的工艺尺寸计算…………………………………………… 21
6.1 塔径D的计算…………………………………………………………21
七、塔板主要工艺尺寸的计算…………………………………………………24
7.1 溢流装置计算……………………………………………………… 24
7.2 塔板布置用浮阀数目与排列……………………………………… 25
八、塔板流体力学验算…………………………………………………………29
8.1 气相通过浮阀塔板的压强降……………………………………… 29
8.2 淹塔………………………………………………………………… 30
8.3 雾沫夹带…………………………………………………………… 30
九、塔板负荷性能图……………………………………………………………31
9.1 雾沫夹带线………………………………………………………… 31
9.2 液泛线……………………………………………………………… 32
9.3 液相负荷上限线…………………………………………………… 33
9.4 漏液线……………………………………………………………… 34
9.5 液相负荷的下限线………………………………………………… 34
十、塔体总高度用接笯@叽绲纳杓啤 36
10.1 塔体总高度…………………………………………………………36
10.2 接管结构……………………………………………………………39
十一、辅助设备设计或选型……………………………………………………40
11.1 冷凝器………………………………………………………………40
11.2 再沸器（本设计为直接加热，所以不用再沸器）………………40
十二、数据总汇…………………………………………………………………41
