使用PROII模拟精馏塔设计流程--图文

第一篇：使用PROII模拟精馏塔设计流程--图文

脱轻塔模拟 shortcut

运行结果

可以看出最小回流比为5.58，最小理论板数75 因为利旧塔板数为106，塔板效率按70%算，操作塔板数为74.2,塔板数不满足，更改分离要求，塔顶正己烷含量提高至6%。运行结果如图

由图可知，综合考虑塔板数和回流比，选择理论板数74，进料位置22.49，回流比选择最小回流比的两倍8.84。

塔顶关键组分3MP塔底关键组分HEXANE 计算两纯组分在0.04MPag下的泡点（露点温度）分别为74和79℃，又两者在45摄氏度下均为液体，说明塔顶压力设置在0.04MPag是可行的。塔板压降和塔顶压力主要看塔顶和塔顶的温度。通过不断更改塔顶压力和塔板压降达到所需温度。塔底再沸器设计因为塔底气相返回设置为20%，塔底物流经过再沸器的温度变化不大，故再沸器设计时选用固定再沸器热负荷的模式。

第二篇：采用CHEMCAD进行精馏塔模拟和设计

任务1 精馏设计与严格模拟

知识目标：理解轻、重关键组分的概念，理解回流比的概念，理解严格精馏的操作条件的合理组合，理解灵敏度分析的概念，理解精馏从简捷设计到严格模拟，再到尺寸设计的过程。

技能目标：掌握简捷精馏设计中对轻、重关键组分的设定，掌握严格精馏的操作条件的设定，使用灵敏度分析来优化严格精馏的设计，能使用CHEMCAD进行精馏的简捷设计、严格模拟和尺寸设计。

一、采用ChemCAD进行精馏塔简捷设计计算

精馏设计采用芬斯克－恩特伍德－吉利兰－Kirkbride公式（Fenske-Underwood-Gillila-nd-Kirkbride），芬斯克公式求解精馏塔的最少理论塔板数；恩特伍德公式求解最小回流比；吉利兰计算实际回流比及其对应的塔板数；Kirkbride公式计算适宜的进料板位置，芬斯克公式也可以求解适宜的进料板位置。

例5-1-1 使用简捷法设计一个脱乙烷塔，从含有6个轻烃的混合物中回收乙烷，进料组成mol%：甲烷 5，乙烷 35，丙烯 15，丙烷 20，异丁烷 10，正丁烷 15；进料状态为饱和液相，压力为2.736MPa。对产物分离要求见设计条件表。①求该塔的最小回流比，所需最少理论板数；②当实际回流比为最小回流比的1.25倍即R/Rm=1.25时，该塔的实际塔板数和进料位置。

表5-1-1 脱乙烷塔的设计条件

设计的分离要求 馏出液中C2H6的回收率 馏出液中C3H6的回收率

0.915 0.063 解题步骤：

步骤1：新建文件名“简捷设计”； 步骤2：建立流程图，精馏塔用简捷精馏塔（shortcut column）的图标；流程如图5-1-1。步骤3：选择流程的单位：点击“格式及单位制”菜单按钮，在其下拉菜单中选择“工程单位…”命令，以国际单位制为主，选择符合题意的单位（mol，K，MPa）。

步骤4：点击菜单按纽“热力学及物化性质”，在其下拉菜单中点击“选择组分…”命令，然后依次将组分甲烷（Methane或CH4）选中加入，将组分乙烷（Ethane或C2H6）选中加入，将组分丙烯（propene 或C3H6）丙烷（Propane和C3H8）选中加入，将组分异丁烷（i-butane或i-C4H10）选中加入，将组分正丁烷（n-butane或n-C4H10）选中加入。“OK”，软件弹出建议的K值与H值的方法（K=SRK，H=SRK），就采用系统提示的K值方法；

步骤5：双击“物料 1”，在弹出的编辑物料信息窗口（如图5-1-2所示）的“压力 MPa”文本框中填入压力值2.736，在“气相分率”文本框填入数值0；各组分摩尔流量按题意填入即可，点击该窗口左上方的按钮“闪蒸”，软件算出温度和焓，点击“确定”；

121简捷精馏塔3

图5-1-1 简捷精馏塔流程图

图5-1-

2进料信息编辑窗口

步骤6：双击流程图中单元设备精馏塔的图标或设备号①，弹出简捷精馏塔输入信息框；根据题目要求填写和选择如图5-1-3所示。

图5-1-3 简捷精馏塔的信息编辑窗口

步骤7：点击“R”按钮，运行流程的模拟计算。

步骤8：查看设备1——简捷精馏塔的计算结果和相关信息。如图5-1-4所示，点击菜单命令“结果报表／单元设备／选择单元设备…”，弹出“选择单元设备”窗口，用鼠标点击设备1或在窗口中输入数字1，“OK”；

图5-1-4 设备结果信息查看的菜单命令

部分结果如下：

塔板数 最少塔板数 进料板位置

冷凝器换热量

MJ/h 再沸器换热量

MJ/h 最小回流比Rmin 回流比计算值

17.756 8.4369 9.8332-1.112 1.4334 1.4583 1.8229

二、精馏过程严格计算

精馏塔的简捷设计常用于精馏塔的初步设计和经验估算，适用于非极性和弱极性的物质体系。这样的的结果往往比较粗糙，还需要用精馏塔的严格模型进行校验，结合灵敏度分析工具，优化精馏的操作条件，如进料板的最佳位置，最佳回流比，塔板数等。

ChemCAD中精馏的严格模型按照塔板上的MESH方程联立，模型塔的示意如图5-1-5所示。

图5-1-5 精馏塔的模型结构

该模型塔有N块理论板，包括一个塔顶冷凝器和一个再沸器。理论板的顺序是从塔顶向塔釜数，冷凝器为第一块板，再沸器为第N块板，除冷凝器与再沸器外每一块板都有一个进料F；气相侧线出料G；液相侧线出料S和热量输入或输出，若计算的塔不包括其中的某些项目，则设该参数为零，并假定每块板为一块理论板。数学模型—MESH方程组

在平衡级的严格计算中，必须同时满足MESH方程，它描述多级分离过程每一级达汽液平衡时的数学模型。

①物料平衡式（每一级有C个，共NC个，其中C为组分数），即M方程；

Lj1xi,j1(VjGj)yij(LjUj)xijVj1yi,j1Fjzij

②相平衡关系式（每一级有C个，共NC个），即E方程；

yijkijxij

（5-1-1）

③摩尔分率加和式（每一级有一个，共有N个），即S方程；

xij1或yij1

（5-1-2）

④热量平衡式（每一级有一个，共有N个），即H方程；

Lj1hj1(VjGj)Hj(LjUj)hjVj1Hj1FjHFjQj（5-1-3）除MESH模型方程组外，平衡常数和焓的关联式必须知道

kijkij(Tj,pj,xij,yij)

hjhj(Tj,pj,xij)

HjHj(Tj,pj,yij)

NC个 N个 N个

（5-1-4）（5-1-5）（5-1-6）

将上述N个平衡级按逆流方式串联起来，有Ncu=N(2C+3)个方程和Nvu=[N(3C+9)–1]个变量。

设计变量总数Niu=NC+6N–1个，固定N(C+3)，可调3N–1 如：1）各级Fij，zij，TFj，pFj，N(C+2)个

2）各级pj，N个

3）各级Gj(j=2,„,N)和Sj(j=1,„,N–1)，2(N–1)个 4）各级Qj，N个 5）各级N，1个

在N(2C3)个MESH方程中，未知数为xij,yij,Lj,Vj,Tj，其总数也是N(2C3)个,故联立方程组的解是唯一的。

精馏的MESH方程是一个庞大的方程组，求解方法比较复杂。根据求解方法，ChemCAD提供两类严格的精馏求解模型：内-外环法（inside-out）和联立校正法（simultaneous）。

本节介绍如何应用ChemCAD中精馏塔的严格模型SCDS，对精馏过程进行物料衡算和精馏塔温度分布计算。

例5-1-

2已知塔的进料条件和操作要求如图5-1-6所示，求塔的温度分布和物料的各组分分布。

图5-1-6 例5-1-2的进料条件和操作要求

本题思路：普通精馏塔的流程是一进两出，需要知道进料信息和塔的操作信息。塔的操作信息主要有：①塔板总数，在CHEMCAD中不把冷凝器和再沸器纳入塔板数，那么本题的塔板总数是11；②进料板的位置应为7－1＝6；③塔的操作压力或压力降，本题的塔压是2.76MPa；④如果精馏塔有一个冷凝器，就至少再需要一个有关馏出液（汽）的操作条件，本题给出了两个，只需要用其中一个即可；⑤如果精馏塔有一个再沸器，就至少再需要一个有关釜液的操作条件，本题给出了两个，只需要用其中一个即可；

解题步骤：

步骤1：建新文件名为“精馏”；

步骤2：建立流程图如图5-1-6所示，精馏塔使用SCDS图标； 步骤3：选择流程的单位：点击菜单“格式及单位制”“工程单位...”，选择符合题意的单位（mol，K，MPa）。

步骤4．点击菜单按纽“热力学及物化性质” “选择组分...”，依次将组分甲烷（Methane或CH4）选中加入，将组分乙烷（Ethane或C2H6）选中加入，丙烷（Propane和C3H8）选中加入，将组分正丁烷（n-butane或n-C4H10）选中加入，将组分正戊烷（n-pentane或n-C5H12）选中加入。“OK”，弹出软件建议的K值与H值的方法（K=SRK，H=SRK），就采用系统提示的K值方法；

步骤5．双击“物料1”，弹出“编辑物料信息”窗口，如图5-1-7所示，在“温度 K”文本框中键入温度值313.7； 在“压力 MPa”文本框中键入压力值2.76，各组分摩尔流量按题意填入即可，点击该窗口左上方的按钮“闪蒸”，点击“确定”；

步骤6．双击流程图中单元设备精馏塔的图标或设备号①，弹出精馏塔输入信息框；根据题目要求,“精馏概况”页面填写如图5-1-8。

图5-1-7 例5-1-2的进料信息编辑窗口

图5-1-8 CHEMCAD中精馏塔的设备信息

步骤7．点击精馏塔输入信息窗口的“Specifications”活页，选择和填写如图5-1-9所示：

图5-1-9 例5-1-2的精馏塔的分离要求组合1

根据题目要求也可以用C2、C3回收率来确定两个条件代替，如图5-1-10所示：

图5-1-10 例5-1-2的精馏塔的分离要求组合2

当然根据已知条件还有多种选择。

步骤8．点击菜单“运行”，如图5-1-11所示，点击其下拉菜单中的“收敛…”，在弹出的“－收敛参数－”窗口左下方选上“显示跟踪窗口”，表示显示计算收敛过程，“OK”如图5-1-12所示；

运行按钮

图5-1-11 流程的运行命令菜单

图5-1-12 流程的运行命令菜单

步骤9：点击工具栏中的运行按钮“R”，（在图5-1-11中已经标出），弹出消息窗口，显示CHEMCAD对程序的检查结果，“CHEMCAD Message Box”窗口中显示该题输入数据的错误为零，随后点击窗口下方的按钮“Yes”。

步骤10：点击“CHEMCAD Trace Window －”窗口中的 “Go”按钮，执行运算，计算完成后，“CHEMCAD Trace Window －”窗口显示收敛完成，运行结束。

步骤11：关闭上述窗口。然后我们再产生一个这次流程模拟的结果文件：点击“结果报表”命令菜单，在弹出的下拉菜单中选择最下方的“统一完整的报表…”菜单命令，弹出“统一完整的报表”命令按钮窗口，点击第二个按纽“计算并给出结果”，CHEMCAD弹出结果文件，包含了所有物料和设备的信息。

步骤12：绘制温度分布图：点击“绘图”菜单命令，选择“单元设备信息绘图” “精馏塔信息随塔板分布图”子命令；

图5-1-13 绘图的运行命令菜单

步骤13：弹出“选择单元设备”窗口，让用户用鼠标选择设备。

步骤14：弹出绘制塔内各种变量分布图的选择窗口，选择如图5-1-14所示：

图5-1-14 绘图信息选择窗口

步骤15．点击图5-1-14中窗口中 “OK”按纽，弹出塔板温度分布图如图5-1-15所示：

图5-1-15 塔板温度分布图

步骤16．同理绘制的塔板上汽相分布图和液相组分分布图如图5-1-16和图5-1-17所示：

图5-1-16 塔板上汽相分布图

图5-1-17 塔板上液相分布图

采用灵敏度分析对该塔的进料板位置进行确定。在不改变分离质量的情况下，合适的进料板位置对应的回流比最小，能耗也最低。因此进料板位置可以通过分析回流比随进料板位置的变化，找出最小点，确定进料板位置。

步骤1．点击“运行”菜单按钮，选择子菜单命令灵敏度分析 > 新建灵敏度分析，如图5-1-18所示，弹出“新的灵敏度分析”消息窗口，如图5-1-19所示；

图5-1-18 “运行”菜单按钮下的命令“新建灵敏度分析”

图5-1-19 为新建灵敏度分析命名的消息窗口

步骤2．在图5-1-19输入名称，如在文本框中输入“确定进料板位置”，表明本次灵敏度分析的作用，点击“OK”按钮，此时子菜单命令“编辑灵敏度分析”激活，如图5-1-20所示；

图5-1-20 “编辑灵敏度分析”的菜单命令

步骤3．点击“编辑灵敏度分析”命令，弹出变量编辑窗口，确定变量类型和变化范围，如图5-1-21A和图5-1-21B所示；

图5-21A 自变量编辑窗口

图5-1-21B 因变量编辑窗口

步骤4．点击“灵敏度分析”菜单下的运行 > 运行所有，如图5-1-22所示，运行灵敏度分析。

图5-1-22 灵敏度分析菜单下的“运行全部”命令

步骤5．点击灵敏度作图命令“绘制结果图”，如图5-1-23所示；

图5-1-23 灵敏度分析菜单下的绘图命令

步骤6．在弹出的“Sensitivity Plot”窗口，如图5-1-24所示，对作图的X轴和Y轴进行选择，输入Y轴的标题名。点击“OK”，弹出回流比随进料板位置的变化图，如图5-1-25所示；通过该图，合适的进料板位置是5。

图5-1-24 绘图选项窗口

图5-1-25 回流比与塔板数的灵敏度分析结果图

三、精馏设备的设计

精馏塔设备结构主要有两大类：填料塔和板式塔。本节主要介绍使用ChemCAD进行无规整填料（如拉西环，鲍尔环等）精馏塔的尺寸设计。

步骤1．对于任意一个已经完成的SCDS精馏模拟的题目，点击“尺寸设计”菜单按钮，选择子菜单“精馏” “填料…”命令，如图5-1-26所示。

图5-1-26 精馏塔设备尺寸设计命令

步骤2．弹出的“填料”窗口，输入段数“1”，选择“用于无规填料的Sherwood-Eckert法”，如图5-1-27所示。

图5-1-27 填料设计的相关选项

步骤3．弹出的填料参数窗口，如图5-1-28所示。大部分参数软件已经给好，主要做如下选择和输入：本题选择确定压力降；之后输入压力降的设计值，本题给出压力降的最大值是0.2MPa；最后给出理论板当量高度，本题给的值是0.3m；设计压力设定值是2.76MPa。

图5-1-28 无规填料塔的设计选项窗口

步骤4：点击“OK”，软件给出设计结果，如塔径，壁厚等。

第三篇：精馏塔设计心得体会

精馏塔设计心得体会

041140404 谢恒

通过本门课程设计，以下能力得到了较大的提高：

1、了解了筛板精馏塔的分离原理原理，以及筛板精馏塔的使用的注意事项。

2、培养具有综合应用相关知识来解决测试问题的基础理论；

3、培养在实践中研究问题，分析问题和解决问题的能力； 我们必须坚持理论联系实际的思想，以实践证实理论，从实践中加深对理论知识的理解和掌握。实验是我们快速认识和掌握理论知识的一条重要途径。

我们认为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。

在本次设计中，我结合书本与网上的一些知识来完成了自己的课程设计。其中的设计评述、塔板结构与选型参考课本上的模板。在此次设计中虽然自己做了近两周时间,深深体会到计算时的繁锁。首先是对塔的操作压强认识不足，在老师的帮助下自己很快的解决了。其次是再计算时有许多是根据老师指定数据来算的如：塔板间距、上液层高度、加热蒸汽压

强，质量流量等，这些对于我们这些只学了一些简单的理论知识的学生来说简直是难上加难，以至于自己再算到这些时，算了一次又一次，才满足了工艺要求。

虽然，自己经过很长时间来完成自己的设计内容的计算，一遍又遍，但还是觉得不算苦，必定有一句“千里之行，始于足下”。再完成设计内容后那就是选择工艺流程图，然而自己对工艺流程图的绘制却不知无从下手。最后，工艺流程是自己在结合书本上和老师给的参考图形，根据我们的设计要求选择了这个工艺流程。在确定此次工艺流程图之后，自己也用CAD画一遍花了一天的时间把工艺流程图画完。也感觉到自己CAD的不行，以后要花时间来练习。

第四篇：精馏塔设计心得体会

3、设计心得

通过本次设计，让自己进一步对精馏塔的认识加深，体会到课程设计是我们所学专业课程知识的综合应用的实践训练，也深深感受到做一件事，要做好是那么的不容易。

在本次设计中，我结合书本与网上的一些知识来完成了自己的课程设计。其中的设计评述、塔板结构与选型参考课本上的模板。在此次设计中虽然自己做了近两周时间,深深体会到计算时的繁锁。首先是对塔的操作压强认识不足，在老师的帮助下自己很快的解决了。其次是再计算时有许多是根据老师指定数据来算的如：塔板间距、上液层高度、加热蒸汽压强，质量流量等，这些对于我们这些只学了一些简单的理论知识的学生来说简直是难上加难，以至于自己再算到这些时，算了一次又一次，才满足了工艺要求。再次，虽然，自己经过很长时间来完成自己的设计内容的计算，一遍又遍，但还是觉得不算苦，必定有一句“千里之行，始于足下”。再完成设计内容后那就是选择工艺流程图，然而自己对工艺流程图的绘制却不知无从下手。最后，工艺流程是自己在结合书本上和老师给的参考图形，根据我们的设计要求选择了这个工艺流程。在确定此次工艺流程图之后，自己也用CAD画一遍花了一天的时间把工艺流程图画完。也感觉到自己CAD的不行，以后要花时间来练习。

短短的几周课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会灵活综合应用，在今后一定要不断加强。并庆幸自己能有此次的工程设计训练，虽然是有点苦，但让我学习到了很多知识，也进一步的强化了自己所学的专业知识。相信此次课程设计训练对自己的今后工作都会有一定的帮助。最后，也感谢老师给我们的帮助，给予我们这次锻炼的宝贵机会。

4.参考文献

1．夏清, 陈常贵.化工原理(上,下)[M], 天津大学出版社, 2005

2．申迎华, 郝晓刚.化工原理课程设计[M], 化学工业出版社, 2009

3．贾绍义, 柴诚敬.化工原理课程设计[M], 天津大学出版社, 2002

4．王红林, 陈砺.化工设计[M], 华南理工大学出版社, 2001

第五篇：板式精馏塔设计软件说明书

板式精馏塔设计软件说明书

板式精馏塔的设计是高等院校化工类专业在进行课程设计时的一项必要的、综合的技能训练内容，是培养学生综合运用有关课程的理论和专业知识解决实际问题，按照科学的研究方法，建立正确的设计思想，对于培养学生理论联系实际的能力和分析问题解决问题的能力，活跃思维、开阔思路、提高创新能力起着积极的作用。所以课程设计环节质量的高低，直接影响到学生创新思维和综合能力的培养。为适应社会的发展，培养高素质的人才，全国各高校都在进行教学改革尝试，加强教学实践环节。

然而在设计过程中，繁杂的公式计算、大量的资料收集，庞大的数据处理占据了学生大部分时间，严重的制约了学生的思维、创作能力，使其在有限的课时内仅做了大量的基础计算，而不是完成应具有的创造性设计。随着计算机技术的迅猛发展，多媒体教学已成为主要的教学手段。它不仅使传统的课堂变成为不受时间和空间限制的虚拟教室，使以讲解和板书为主的教学模式变成为文本、图像、动画、音频和视频等多种媒体共存的新型教学模式；而且也使学生从被动接受转为主动学习，从呆板、单

一、顺序的教学内容安排转变为生动、多彩、跳跃式的教学内容安排。因此，为结合实际教学、提高教学质量，我们选择了BORLAND公司的RAD工具C++BUILDER，同时还涉及一些多媒体创作工具，如Dreamweaver

4、Photoshop6.0、Flash5.0,开发了“板式精馏塔课程设计软件”。这套软件把板式精馏塔的整个工艺设计过程在计算机上实现，通过友好的交互性能，帮助使用者轻松完成设计任务。它把学生设计期间需要掌握的专业知识、技术参数、理论公式以及要用到的图表、物性参数等进行了归纳总结，减轻了学生查找资料的负担，为学生进行进一步的思考提供了机会，使得设计变得更加有意义。有了这套软件，学生可以随时检验自己设计结果的合理性，为学生在设计过程中进行参数的优选及多设计方案的比较提供了强有力的工具。这对培养学生的思维能力、分析判断能力和设计能力起到了良好的促进作用，为以后专业课的课程设计和毕业设计打下了良好的基础。

一、系统的主要功能特点:（1）查阅板式精馏塔的设计知识。课程设计内容、要求、步骤及计算方法等知识，制作成网页格式，层次清晰，查找方便，学生在设计过程中，可随时查阅有关的内容。（2）动态进行二元物系精馏塔设计计算。系统运用可视化程序设计语言，采用窗口化管理，界面友好，通过人机交互方式进行操作，操作者只要按照提示，输入有关的数据，用鼠标按动“计算”、“上一步”、“下一步”等按钮，引导学生完成整个设计计算。（3）对不同设计方案进行比较。选择不同的方案，不同的参数进行设计，比较各参数之间的相互影响，有助于对整体内容的理解。

（4）理论塔板数的精确计算。

（5）以文本格式保存设计结果，退出系统，也可查看或打印结果。

二、软件的组成部分

本系统主要由四部分组成：设计计算、设计教程、设备装配图和设计结果。设计计算部分是本软件的核心，用户根据屏幕提示输入相应的数值，系统一步步进行设计计算,动态完成计算任务；设计教程部分向用户提供设计要求、计算方法及所使用的公式，内容包括概述、设计方案、工艺设计、塔的结构、附属设备、附录等；设备装配图部分是系统提供设计图例；设计结果部分列出主要的设计结果。这四部分之间的关系如图所示：

软件操作说明

（一）启动

方式一：双击桌面上快捷图标，即可启动。

方式二：从“开始”菜单中启动。单击“开始”按钮，将鼠标指针移动到“程序”命令，在“化工基础实验仿真与工程设计”子菜单中选择“化工工程设计”—“板式精馏塔的工艺设计”，点击“板式精馏塔”，首先出现如图所示的窗口。

显示本软件的名称、版本号及制作发行单位等相关信息，随即进入板式精馏塔设计软件主界面，如图所示。

在主界面的中心区有反映学校特色的图片在随机切换，在主界面窗口中有四个圆形按钮分别为：“教程”、“计算”、“样图”和“退出”。点击不同的按钮分别执行不同的任务。

（二）教程部分

一、板式精馏塔设计教程主要内容

板式精馏塔的工艺设计教程向设计者提供设计计算过程中所涉及到的专业知识、技术参数、理论公式以及所需的图表、物性参数等内容，以文本、图像、动画的形式生动地展现出来。考虑到学生的使用方便和便于更新维护，“教程”部分我们选用Macromedia 公司的 Dreamweaver 4.0工具制作成图文并茂的网页文件，配之以生动形象的动画，利用网页的交互性来实现学生对所需要知识内容的快捷查找。

根据塔设备设计的要求和内容，我们经过归纳整理，把精馏塔设计过程中所涉及到的有关内容分为六部分：

① 概述，简要介绍精馏操作对塔设备的要求、板式塔的类型、精馏装置的设计内容。② 设计方案，主要包括流程和操作条件（温度、压力、进料状态和加热方式）的确定。③ 工艺设计，是整个教程中的重点内容，主要包括：物料衡算与操作线方程的确定；理论塔板数的求取；塔主要部位的压力和温度的确定；实际塔板数的确定；塔的有效高度和板间距的初选；塔径的计算；液流型式的选择及溢流装置的设计；塔板布置；塔板流体力学验算；塔板负荷性能图等计算内容。

④ 塔的结构，主要包括：板式塔的总体结构；塔体总高度计算；塔板结构；接管结构。⑤ 附属设备，包括全凝器、再沸器的计算及选型，以及接管尺寸的计算。⑥ 附录，包括工艺设计过程中所涉及的参数查取所需的参数表。

二、板式精馏塔设计教程操作说明

1、在板式精馏塔软件主界面，点击左侧“教程”按钮，进入如图所示的教程主界面

在教程界面中，右上方有四个绿色圆按钮，分别为“后退”、“前进”、“计算”和“返回”，用鼠标左键点击“后退”或“前进”按钮，可在教程中向后返一页或向前返一页，如点击“计算”按钮，则进入到计算界面，点击“返回”按钮，则返回到精馏塔设计软件主界面。中心区图下方的“概述”、“设计方案”、“工艺设计”、“塔的结构”、“附属设备”、“附录”，是教程的六个部分，点击每一部分，可进入相应的内容。每一部分又分成若干子项目。

2、点击“概述”，进入如图所示的界面，右上方的四个绿色圆按钮“后退”、“前进”、“计算”和“返回”，与教程主界面上面的功能一样。在中心区最上方，有六个可操作的命令按钮，连接教程的不同内容，左边“概述”的背景颜色与中心区的一致，表示中心区所列子项目属于概述部分，其余按钮为紫色，如用鼠标点击，可进入其它部分的内容。

3、中间所列内容为概述的三个子项目，将鼠标移动到每一子项目时，字体的颜色变为红色，点击鼠标即可进入每一子项目的详细内容，如图所示。

在中心区下方，深蓝色一行为该页面的状态栏，左边

表示中心区内容所在位置，右边

有三个可操作的命令按钮，“上一页”“下一页”向前返一页或向后返一页，点击“回主页”按钮，返回到教程主界面。

4、如果子项目下的有些内容需要专门介绍或用动画显示的，还可点击相应的链接查看更详细的内容。如进入“概述”的“板式塔类型”看到如图所示的界面。

5、将鼠标移到“浮阀塔”上时，鼠标箭头变为手型，表示有与浮阀塔相关的内容，点 击，进入如图的界面，可查阅到与浮阀塔相关的内容。

6、其中“F-1型(V-1型)浮阀”为红色，点击可进入与之相关的结构图，如图所示，点击右下角“返回”按钮，返回到上一层内容的界面。

7、如将鼠标移到中心区的图片上时，出现“点击可放大”的说明，点击图片，出现放大图，如图所示。

再次点击放大图，可返回上一层内容。点击“筛板塔”，出现与筛板塔相关的内容。点击动画按钮，出现如图所示界面，演示筛板塔的动画效果。

（三）计算部分

一、板式精馏塔设计主要内容

精馏是气（汽）、液两相之间的传质，精馏塔是精馏的主要设备之一。气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。本次设计的内容是板式塔。板式塔的种类很多，每种类型的塔在处理量和各项性能上都有自己的特点。目前，使用最多的浮阀塔和筛板塔。精馏塔的设计的内容主要分为：

① 确定设计方案。设计方案包括对所有初始状态的设计和选型，以及整个工艺流程的设计。

② 精馏塔的工艺计算。由任务书给定的工艺条件，进行物料衡算，计算塔的液相流量和汽相流量等工艺参数，求出实际塔板数，确定整个塔的基本结构。

③ 塔板和塔主要工艺尺寸的设计。塔板和塔的工艺尺寸是设计的核心部分，具体计算每块塔板的各项参数。

④ 结构设计。结构设计在塔板各项尺寸已定的情况下，考虑塔的安装、维修、制造等因素，设计出塔的具体结构。

⑤ 辅助设备设计。辅助设备设计包括冷凝器、再沸器和加热蒸汽鼓泡管等附属设备的设计。

二、板式精馏塔设计计算操作说明

1、在板式精馏塔软件主界面，点击左侧“计算”按钮，进入如图所示的设计计算主界面

2、在左上侧，有一个输入框图，要求用户根据设计内容，输入相应的数据后，点击“下一步”，给出计算结果，进入如图所示的界面，为计算输出的相关项目。

3、再点击“下一步”，出现如图界面。

4、在上方输入框中，第一行为下拉列表框，可选择不同的进料状态，并根据相应的进料状态选择适当的q值，如果选择的进料与q值不匹配，则出现如图界面。

5、直到用户输入正确的参数后，点击“计算”按钮，出现如图所示界面。

6、在输入框中，需要给出最小回流比的系数，其范围已经给出，用户只需根据所给范围输入一个数据即可，再点击“计算”按钮，执行计算操作，给出计算结果。点击“下一步”按钮，根据用户给出的参数进行计算，如果输入的数据有误，点击“上一步”按钮，返回前一页面，用户可修改输入的参数。总之，在计算部分，输入的数据有以下三种：一是根据任务书中的给定条件输入，如产品组成，大气压等参数。这一类数据输入时需要用户认真对待，因为输入这类参数时，不给出提示信息；二是在某一数值范围中选择一适宜的数值，这类数据输入后，计算机首先进行判断，看其是否合乎要求；三是在下拉列表框中选择一种。用户只要按要求输入正确的参数，点击“计算”或“下一步”按钮，就会一步一步往下计算，如需修改数据，点击“上一步”。

7、当计算到流体力学验算时，还可查看负荷性能图。如图所示。

8、点击“负荷性能图”按钮，出现如图所示的界面，自动绘制出负荷性能图。

9、如需保存负荷性能图，点击“保存”按钮，出现如图所示的界面，用户可选择路径，以.BMP格式保存文件,供以后查阅或打印。点击“关闭”，回到计算界面。

10、在附属设备计算过程中，需要对全凝器、预热器、再沸器的公称直径、管程数、管子数、换热管长度、换热面积等参数进行选择。

11、此时用户只要点击图中的“选择参数”按钮，就会打开程序内部所附的数据库，出现供用户选择的系列参数。如图所示，用户用鼠标指针点击相应的参数时，白色背景变为兰色，同时对应栏下端显示所选参数的数值。全部参数选择完成以后，点击“确定”，返回到原来窗口，各参数栏显示刚才所选参数值。点击“取消”，返回到原来窗口，各参数栏显示原来参数值。

12、对全凝器、预热器、再沸器的各参数选择完以后，需要计算接管尺寸，出现如图所示界面。

13、输入流速，计算出管子的直径，点击“选择参数”，出现如图所示的界面，根据计算值选择适宜的管子参数。

14、当把塔顶蒸汽管、回流管、进料管、釜液排除管等接管的各参数全部计算完成以后，出现设计结果汇总界面，如图所示。点击“保存”按钮，即以*.txt格式保存设计结果。

（四）样图部分

1、在板式精馏塔软件主界面，点击左侧“样图”按钮，进入如图所示的样图主界面。

2、在样图主界面上，右上侧有三个按钮，分别为“计算”、“教程”、和“返回”，点击“计算”按钮，连接到设计计算部分，点击“教程”，连接到教程部分的内容，点击“返回”回到软件主界面。在样图主界面中心区，左侧为板式精馏塔的装配图，右侧为“技术要求”、“技术特性表”“接管表”等内容，中间为塔设备的七处局部放大图。其中，装配图和局部放大图可以放大，将鼠标置于其上，点击即可弹出局部放大图，再点击恢复原状。如图所示。

（五）软件的退出

在任意状态下，点击“返回”按钮，即回到主界面下，然后点击“退出”按钮，即可退出本设计软件，返回Windows操作界面。