次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。精馏操作在化工石油化工轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。塔设备是化工炼油生产中最重要的设备类型之。本次设计的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，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。本设计书对苯和甲苯的分离设备浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括工艺计算，辅助设备计算，塔设备等的附图。关键词乙醇水二元精馏浮阀连续精馏精馏塔提馏段，摘要毕业设计论文任务书前言塔板的工艺设计精馏塔全塔物料衡算常压下乙醇水气液平衡组成摩尔与温度关系理论塔板的计算塔径的初步设计溢流装置塔板布置及浮阀数目与排列塔板的流体力学计算气相通过浮阀塔板的压降淹塔物沫夹带塔板负荷性能图塔附件设计接管筒体与封头除沫器裙座吊柱人孔塔总体高度的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再沸器的选择毕业设计论文评阅书毕业答辩情况表附录谢词毕业设计论文任务书设计论文题目乙醇水连续浮阀式精馏塔的设计设计论文时间年月日至年月设计论文进行地点二教图书馆设计论文内容本设计文献综述部分首先简单介绍了煤油的性质和换热器的类型换热器的发展以及换热器设计的主要步骤。设计主体内容包括换热器类型的确定物性常数的计算传热系数的计算传热面积的计算换热器工艺尺寸的计算和换热器的核算。设计论文的主要技术指标生产能力年处理乙醇水混合液万吨开工率天年原料乙醇含量为质量百分比，下同的常温液体分离要求塔顶乙醇含量不低于，塔底乙醇含量不高于设计论文的基本要求要求设计完成，设计内容充实，结构完整，层次清晰，格式规范，设计数据准确，查阅参考文献丰富，设计内容要有创新。应收集的资料及主要参考文献贾绍义，柴诚敬，化工单元过程及设备设计课程设计，天津，天津大学出版社，年。陈敏恒，从德滋，方图南，齐鸣斋，化工原理上册，第二版，北京，化学工业出版社，年，。陈敏恒，从德滋，方图南，齐鸣斋，化工原理下册，第二版，北京，化学工业出版社，年，。陈常贵，柴诚敬，姚玉英，化工原理下册，天津，天津大学出版社，年。唐伦成，化工原理课程设计简明教程，哈尔滨，哈尔滨工程大学出版社，年，。进度安排及完成情况序号设计论文各阶段任务日期完成情况确定设计题目月日月日完成查阅资料月日月日完成完成文献综述月日月日完成设计主题计算月日月日完成校对月日月日完成打印答辩月日月日完成学生签名指导教师签名系主任签名年月日分离乙醇水混合液的浮阀精馏塔设计前言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物质，而残液是沸点高的物质，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。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，和其他传质过程样，精馏塔对塔设备的要求大致如下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。四有定的操作弹性当气液相流率有定波动时，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。六能满足些工艺的特性腐蚀性，热敏性，起泡性等。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本设计所选塔的特性浮阀塔的优点是生产能力大，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，与筛板塔接近。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。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。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。塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的，但是比筛板塔高。但是，浮阀塔的抗腐蚀性较高防止浮阀锈死在塔板上，所以般采用不锈钢作成，致使浮阀造价昂贵，推广受到定限制。随着科学技术的不断发展，各种新型填料，高效率塔板的不断被研制出来，浮阀塔的推广并不是越来越广。近几十年来，人们对浮阀塔的研究越来越深入，生产经验越来越丰富，积累的设计数据比较完整，因此设计浮阀塔比较合适流程的确定和说明设计思路首先，乙醇和水的原料混合物进入原料罐，在里面停留定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留定的时间然后进入乙醇的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底部分进入到塔底产品冷却器中，部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完成乙醇和水的分离。设计流程乙醇水混合液经原料预热器加热，进料状况为汽液混合物送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，部分入塔回流，其余经塔顶产品冷却器冷却后，送至储罐，塔釜采用直接蒸汽加热，塔底产品冷却后，送入贮罐附流程图。塔板的工艺设计精馏塔全塔物料衡算原料液流量原料组成摩尔分数，下同塔顶产品流量塔顶组成塔底残液流量塔底组成原料乙醇组成塔顶组成塔底组成进料量年万吨物料衡算式联立代入求解，常压下乙醇水气液平衡组成摩尔与温度关系温度液相气相温度液相气相温度液相气相温度利用表中数据由拉格朗日插值可求得④精馏段平均温度提馏段平均温度密度已知混合液密度为质量分数，为平均相对分子质量混合气密度精馏段液相组成气相组成所以提馏段液相组成气相组成所以由不同温度下乙醇和水的密度温度求得在与下的乙醇和水的密度单位。乙乙水水同理乙，水在精馏段液相密度汽相密度在精馏段液相密度汽相密度混合液体表面张力二元有机物水溶液表面张力可用下列公式计算公式注，，，，，式中，下角标分别代表水，有机物及表面部分指主体部分的分子数指主体部分的分子体积为纯水有机物的表面张力对乙醇精馏段由不同温度下乙醇和水的表面张力温度乙醇表面张力水表面张力乙醇表面张力乙醇，乙醇水表面张力水，水因为，所以联立方程组，代入求得，，精馏段乙醇表面张力乙醇，乙醇水表面张力水，水因为所以联立方程组，代入求得，，混合物的粘度，查表得水，醇，查表得水，醇精馏段粘度提馏段粘度相对挥发度精馏段挥发度由，得，所以提馏段挥发度由，得，所以气液相体积流量计算根据图得取精馏段已知，，则有质量流量体积流量提馏段因本设计为饱和液体进料，所以已知，，则有质量流量体积流量理论塔板的计算理论板指离开这种板的气液两相互成平衡，而且塔板上液相组成均匀。理论板的计算方法可采用逐板计算法，图解法，在本次实验设计中采用图解法。根据下，乙醇水的气液平衡组成关系可绘出平衡曲线，即曲线图即为直线，本平衡具有下凹部分，操作线尚未落到平衡线前，已与平衡线相切，如图图略，，所以，操作回流比已知精馏段操作线方程提馏段操作线方程在图上作操作线，由点，起在平衡线与操作线间画阶梯，过精馏段操作线与线交点，直