北京化工大学北方学院毕业设计—文献综述
3.3.1基本概括
主要是精馏塔的计算。不论是板式塔或是填充塔，通常都按分级接触传质的概念来计算理论板数。对于双组分精馏塔的设计计算，通常给定的设计条件有:液体混合物(料液)的量F和浓度xf（以易挥发组分的摩尔分率表示），以及塔顶和塔底产品的浓度xd和xw。计算所需的理论板数 NT和实际板数NP 。计算前必须先确定合理的回流比。理论塔板数的计算方法有： 3.3.2图解法
最常用的是麦凯勃－蒂利图解法（美国W.L.麦凯勃和E.W.蒂利在1925年合作设计的双组分精馏理论板计算的图解方法）用于双组分精馏计算。此法假定流经精馏段的汽相摩尔流量V和液相摩尔流量L以及提馏段中的汽液两相流量V′和L′都保持恒定。此假定通常称为恒摩尔流假定，它适用于料液中两组分的摩尔汽化潜热大致相等、混合时热效应不大、而且两组分沸点相近的系统。图解法的基础是组分的物料衡算和汽液平衡关系。
取精馏段第n板至塔顶的塔段为对象，作易挥发组分物料衡算得：精馏、精馏式中D为塔顶产品流量;xn为离开第n板的液相浓度;yn+1为离开第n+1板的汽相浓度。根据精馏段操作线方程，在y-x图上是斜率为L/V的直线。同样取提馏段第m板至塔底的塔段为对象，作易挥发组分物料衡算得：、精馏式中D为塔底产品流量。此式称为提馏段操作线方程。 将汽液平衡关系和两条操作线方程绘在 y-x直角坐标上。
根据理论板的定义，离开任一塔板的汽液两相浓度 xn与yn，必在平衡线上，根据组分的物料衡算，位于同一塔截面的两相浓度xn与yn+1, 必落在相应塔段的操作线上。在塔顶产品浓度xd和塔底产品浓度xw范围内，在平衡线和操作线之间作梯级，每梯级代表一块理论板，总梯级数即为所需的理论板数NT，跨越两操作线交点的梯级为加料板。计入全塔效率，即可算得实际板数NP(见级效率)；或根据等板高度,从理论板数即可算出填充层高度(见微分接触传质设备)。 3.3.3过程简介
精馏过程的核心在于回流，而回流必须消耗大量能量。降低能耗是精馏过程发展的重大课题。除了选择经济上合理的回流比外，主要的节能措施有：①热泵精馏。将塔顶蒸气绝热压缩（见热力学过程）升温后，重新作为再沸器的热源(见热泵蒸发)；②多效精馏。精馏装置由压力依次降低的若干个精馏塔组成，前一精馏塔塔顶蒸气用作后一精馏塔再沸器的加热蒸气（见多效蒸发）；③采用高效
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精馏塔，可用较小的回流比；采用高效换热器，可降低传热温度差，这样就可以减少有效能损失。④采用电子计算机对过程进行有效控制，减小操作裕度，确保过程在最低能耗下进行。
4.塔设备
气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，填料塔属于连续接触式的气液传质设备，板式塔为逐级接触型气-液传质设备。 4.1 板式塔
板式塔种类繁多，根据塔板上气-液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、喷射型塔和穿流板塔等多种。下面介绍几种常见的板式塔。从塔器技术发展历程来看，20世纪80年代以来，我国的塔器技术研究非常活跃，发展也十分迅速，在许多方面其硬件技术已经世界先进水平，但管理和制造水平还有待于提高。 4.1.1 泡罩塔
梯形和矩形泡罩塔上部两侧均开有条形栅条孔，升气管下端与塔板间有一定的间隙，塔内上升的气体通过升气管时形成低压区，加上塔盘上液层的静压力，使塔盘上的液体从升气管底部间隙中进入，被上升的气体拉膜雾化，充分接触传质，通过升气管顶部栅条孔进入外侧泡罩通道延续着传质过程，最后通过泡罩下部的细缝进入塔盘上液层内鼓泡传质，从而完成垂直筛板和泡罩塔盘双重传质过程。
4.1.2 浮阀塔
浮阀塔盘操作时的气液流程是：蒸气自阀孔上升，顶开阀片，穿过环形缝隙，以水平方向吹入液层，形成泡沫.浮阀能够随着气速的增减，在相当宽广的气速范围内自由调节、升降、以保持稳定操作。 4.1.3 筛板塔
筛板塔是在塔板上开有许多均匀分布的筛孔，上升气流通过筛孔分散成细小的流股，在板上液层中鼓泡而出，与液体密切接触。筛孔在塔板上作正三角形排列，其直径宜为3.8mm，孔心距与孔径之比在2.5~4.0范围内。塔板上设置溢流堰以使板上维持一定厚度的液层。在正常操作范围内，通过筛子上升的气流，应能阻止液体经筛孔向下泄漏。液体通过降液管逐板流下。筛板塔的优点是结构简单，
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金属耗量小，造价低廉；气体压降小，板上液面落差也较小，其生产能力及板效率较泡罩塔高。主要缺点是操作弹性范围较窄，小孔筛板容易堵塞。实验操作经验表明，筛板在一定程度的漏液状况下操作时，其板效率并无明显下降；其操作的负荷范围虽然较泡罩塔为窄，但设计良好的塔，其操作弹性仍可达2~3。近年来对大孔(直径10mm以上)筛板的研究和应用有所进展。大孔径筛板塔采用气、液错流方式，可以提高气速以及生产能力，而且不易堵塞。 4.1.4喷射型塔
在这类塔板上，气体喷出的方向与液体流动的方向一致，充分利用气体的动能来促进两相间的接触，提高了传质效果。气体不必再通过较深的液层，因而压强降显著减少，且因雾沫夹带量较小，故可采用较大的气速。可分为舌形塔板和浮动喷射塔板。 4.1.5穿流板塔
这种塔的塔板亦称淋降板，是一种结构简单的板型，没有降液管，塔板上开有栅缝或筛孔气﹑液两相同时逆流通过。操作时气体由孔或缝中上升，对液体产生阻滞作用，在板上造成一定的液层。气体穿过部分筛孔或缝鼓入此液层，形成泡沫层和雾滴层进行气液接触。在塔板上与气体接触的液体又不断的通过部分筛孔或缝下落，在筛孔或缝中形成了气﹑液的上下穿流。但气﹑液并非同时在所有的同一筛孔中穿流，而是气流通过部分筛孔或缝，在塔板上与液体形成鼓泡层；液体则经另部分筛孔或缝落下，而且气﹑液交叉通过的孔或缝的位置是不断变化着的。 4.2 填料塔
填料塔是一种应用很广泛的气液传质设备，它具有结构简单，压降低，填料易用耐腐蚀材料制造等优点。
对于理想的填料应该为气液两相提供合适的通道，气体流动的压降低，通量大，且液流易于铺展成液膜，液膜表面的更新迅速，此外，还应兼顾便于制造，价格低廉，有一定的强度和耐热、耐腐蚀性能，表面材质与液体的润湿性好的要求[15]。
5．化工工艺设计的程序和步骤
5.1确定生产方法： 5.1.1搜集资料，调查研究 5.1.2落实关键设备
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5.1.3对各种生产方法的技术性、经济性、安全性对比分析 5.1.4对选定的生产工艺修改、补充、完善 5.1.5治理三废，消除污染。 5.2工艺流程设计：
5.2.1确定整个生产工艺流程的组成，确定每个过程或工序组成 5.2.2确定控制方案，确定各过程的连接方法，选用合适仪表，
5.2.3建立工艺流程方案（概念设计方框图），勾画工艺物料流程草图，不断修改、补充、完善。
5.3化工计算及绘制主要设备图、管道仪表流程施工图：
5.3.1根据资料基础数据，进行物料衡算、热量衡算和设备选型工艺计算，确定生产设备型号、规格尺寸和台数、材质等，编制设备表。
5.3.2绘制主要设备图，绘制施工阶段管道仪表流程图。 5.4车间布置设计:
5.4.1任务：确定界区内厂房及场地配置、厂房或框架结构形式，确定工艺流程图中全部设备平面布置的具体位置。
5.4.2绘图：绘制平面与立面车间布置图。 5.5化工管路设计
5.5.1任务：根据输送介质物化参数，选择流速、计算管径以及管材材质 壁厚，确定管道连接方式及管架形式、高度、跨度等。确定工艺流程图中全部管线、阀件、管架、管件的位置，满足工艺要求，便于安装、维修，整齐美观。
5.5.2绘图：绘制平面与立面车间管路布置图。 5.6提供设计条件：
向其他总图、土建、外管、设备、水、电、气、制冷等非工艺专业提设计条件，使其他专业更好地为生产工艺配套服务。
5.7编制设计说明书
设计说明书，是设计人员在完成本车间工艺（装置）设计后，为了阐明本设计时所采用的先进技术、工艺流程、设备、操作方法、控制指标及设计者需要说明的问题而编制的。
车间工艺设计的最终产品是设计说明书、附图（总平面布置图、流程图、设备布置图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）。
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6 计算过程
(1)初步确定操作压力。
(2)进行物料衡算，得出进料量与塔顶、塔釜流量及其组成之间的关系。 (3)根据气液平衡关系进而得出操作压力，估算塔顶、塔釜温度。 (4)确定最小回流比，充分考虑生产成本。 (5)确定理论塔板数和加料位置。
(6)进行全塔包括塔釜再沸器、塔顶冷凝器的热量衡算。 (7)对塔板总效率进行估计，再确定实际塔板数。 (8)塔的有效高度的计算。
(9)塔径的计算，根据史密斯关联图先确定负荷因子的取值，再选取适宜的空塔气速，最后求出合适的塔径。
(10)塔板的工艺尺寸设计 ① 溢流装置的设计。 ② 塔板设计。
结 论
近年来研究者们在醋酸酐合成工艺及催化剂开发方面做了大量工作，陆续开发一些合成工艺。目前，我国企业主要采用生产醋酸酐，但普遍存在能耗高、乙醇单耗大、副反应多、设备腐蚀严重等特点，当然这便推动了新一轮的技术改造和竞争。由于生产醋酸酐受资源的制约越来越严重。因此，对醋酸酐精馏的研究日益重要。
精馏技术也因其独特的优势在化学工业中日益受到重视，现已在多个领域实现了产业化，对某些新领域的开发也取得了一定进展。其发展方向已经从常规精馏转向解决普通精馏过程无法分离的问题，通过物理或化学的手段改变物系的性质，使组分得以分离，或通过耦合技术促进分离过程，并且要求低能耗、低成本，向清洁分离发展。精馏技术的特点正好符合乙酸乙酯的发展现状。所以对乙酸乙酯精馏塔的研究是十分重要且意义重大的。
精馏技术作为应用最为广泛的工业分离技术,对化工生产过程的经济和资源效率具有举足轻重的影响，其技术水平不但关系到产品的质量和产量，而且对生产过程的整体能耗具有决定性作用。目前，我国精馏技术发展很快，正在步人