为了使精馏塔连续稳定进行，必须保证塔板上有上升的蒸汽，故塔釜的作用就是提供上升蒸汽。
B.回流液的作用：
a、提供一定数量的液流：提供了汽液直接接触进行双向传质的必要条件；
b、向塔内补充一定量的易挥发组分，维持塔内稳定操作。上升蒸汽越往上走，易挥发组分浓度越高，一是上升的汽流中难挥发组分冷凝下来进入液相；二是下降的液流中易挥发组分汽化进入了汽相，如果没有回流液，每块塔板上的易挥发组分浓度就会下降，操作就不稳定。。
C.精馏段和提馏段的作用：
精馏段：原料液进料板以上的称精馏段，它的作用：上升蒸汽与回流液之间的传质、传热，逐步增浓气相中的易挥发组分。可以说，塔的上部完成了上升汽流的精制。
提馏段：加料板以下的称提馏段，它的作用：在每块塔板下降液体与上升蒸汽的传质，传热。下降的液流中难军发组分不断增加，可以说，塔下部完成了下降液流中难军发组分的提浓。
D.塔板的作用：
a结构：每一块塔板上有降液管、出口堰、板上小孔，有的还有进口堰。
b作用：上一块板的液体由降液管下来，下一块板的蒸汽由板上的小孔进入，因出口堰的存在使每一块板上有一定厚度的液层，这样气液在塔板上直接接触，进行传质、传热。
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第二章 设计部分
2.1设计任务
在抗生素类药物生产过程中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后生产废甲醇溶媒，其组成为含甲醇46%、水54%（质量分数，下同），另含少量的药物固体颗粒。为使废甲醇溶媒重复利用，设计一套板式精馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏，得到含水量?0.3%的甲醇溶媒。设计要求废甲醇溶媒的处理量为3.5万吨/年，塔底废水中甲醇含量?0.5%。 操作条件：（1）操作压力 常压 （2）进料热状态 泡点进料 （3）回流比 2 （4）单板压降?0.7Kpa （5）全塔效率70%
2.2 设计方案的确定
本设计任务为分离甲醇和水的混合物，对于二元混合物的分离，应采用连续常压精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至贮罐。该物系属于易分离物系，最小回流比比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔底采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至贮罐。
2.3 设计计算
2.3.1 精馏塔的物料衡算
A. 原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率 甲醇的摩尔质量为：32.04kg/kmol 水的摩尔质量为： 18.02kg/kmol
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xF?xD?xW?0.46/32.040.46/32.04?0.56/18.020.997/32.040.005/32.04=0.324
?0.995?0.0030.997/32.04?0.003/18.020.005/32.04?0.995/18.02
B. 原料液及其塔顶与塔底产品的平均摩尔质量 MF =0.324×32.04+(1-0.324)×18.02=22.56 kg/mol MD =0.995×32.04+(1-0.995)×18.02=31.97 kg/mol Mw =0.003×32.04+(1-0.003)×18.02=18.02 kg/mol C. 物料衡算
原料的处理量：F=3.5×107/(300×24×22.56)=215.47 kmol/h 由总物料衡算：F= D+W
甲醇物料衡算：215.47×0.324=0.995D+0.003W 得出： D=69.72 kmol/h W=145.75 kmol/h
2.3.2 精馏塔塔板数的确定
A. 理论板层数NT的求取
a.因为甲醇---水属于理想物系[2]，可采用图解法求理论板层数（见相平衡图1---1） b.求最小回流比和操作回流比
采用作图法求最小回流比，在图中对角线上e（0.324，0.324）做垂线ef，该线与平衡线交点坐标为：
xq=0.324 yq=0.698
最小回流比： Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.995-0.698)/(0.698-0.324)=0.794 取操作回流比为： R=2Rmin=2×0.794=1.59 c.精馏塔的气、液相负荷
L=R×D=1..59×69.72=110.85kmol/h
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V=(R+1)×D=2.59×69.72=180.57kmol/h L’=L+F=110.85+215.47=326.32kmol/h V’=V=180.57kmol/h d.精馏段、提馏段操作线方程
精馏段操作线：y=L/V×X+D/V×XD=0.614X+0.386 提馏段操作线：y’=L’/V’×X’－W/V’×XW=1.81X’-0.0024 e.图解法求理论塔板层数 根据图一所示，可求得结果为： 总理论塔板数NT为8块(包括再沸器) 进料板位置NF为自塔顶数起第6块 B.实际板层数的求取
精馏段实际塔板数 N精=5/0.7=7.1≈8块 提馏段实际塔板数 N提=3/0.7=4.3≈5块
2.3.3 精馏塔的工艺条件及物性数据的计算
A.操作压力的计算
设每层塔压降： △P=0.7 kPa（一般情演况下，板式塔的每一个理论级压降约在0.4~1.1kPa）
塔顶操作压力 PD=101.3KPa
进料板压力 PF=101.3+8×0.7=106.9 KPa 精馏段平均压力 Pm=(101.3+106.9)/2=104.1 KPa B.操作温度的计算
依操作压力由泡点方程通过试差计算，结果如下： 塔顶温度： tD=61.2℃
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进料板处温度： tF=82.8℃
精馏段平均温度 tM=（64.2+82.8）/2=73.5℃ C.平均摩尔质量的计算 a. 塔顶平均摩尔质量计算
由XD=YL=0.995 查平衡曲线(图一)得 XL=0.95 MVDm=0.995×32.04+(1-0.995)×18.02=31.97 kg/mol MLDm=0.95×34.04+(1-0.95)×18.02=31.34 kg/mol b. 精馏段平均摩尔质量
MVm=(31.97+26.34)/2=29.29kg/mol MLm=(31.34+21.30)/2=26.32kg/mol D.平均密度的计算 a.气相平均密度的计算 由理想气体状态方程计算，即
ρVm=PmMvw/RTm=(104.1×29.29)/[8.314×(273.15+73.5)]=1.058kg/m3 b.液相平均密度的计算
液相平均密度依下式计算，即 1/?Lm???i/?i 塔顶液相平均密度的计算 由tD=64.2℃时 查手册得
ρA＝756.186kg/m3 ρB=980.932kg/m3 ρLDm=1/(0.997/756.18+0.003/980.932)=756.7kg/m3 进料板液相平均密度的计算 由 tF=82.8℃，查手册得
ρA＝733.9kg/m3 ρB=969.98kg/m3
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