乙醇与正丙醇物系分离精馏塔的设计

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1、北京理工大学珠海学院课程设计北京理工大学珠海学院课程设计任务书2011～2012学年第一学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：化工与材料学院一、课程设计题目乙醇和正丙醇物系分离系统的设计二、课程设计内容（含技术指标）1.设计条件生产能力：30000吨/年（每年按300天生产日计算）原料状态：乙醇含量45%（wt%）；温度：25℃；压力：100kPa；泡点进料；分离要求：塔顶馏出液中乙醇含量不低于90%（wt%）；塔釜乙醇含量不高于2%（wt%）操作压力：100kPa其它条件：塔板类型：浮阀塔板；塔顶采用全凝器；R=1.9Rm120℃饱和水蒸

2、汽加热，加热蒸汽的压力为200kPa;设备热损失为加热蒸汽供热量的5%；冷却水进口温度20℃，出口温度35℃；2.具体设计内容和要求（1）设计工艺方案的选定（2）精馏塔的工艺计算（3）塔板和塔体的设计（4）水力学验算5北京理工大学珠海学院课程设计（5）塔顶全凝器的设计选型（6）塔釜再沸器的设计选型（7）进料泵的选取（8）绘制流程图（9）编写设计说明书（10）答辩三、进度安排时间设计安排10.14—10.21设计动员，下达任务书，查阅资料，拟定设计方案，方案论证，物性数据计算10.21—11.11工艺计算（物料衡算、确定回流比、计算理论板层数、实际

3、板层数、实际进料板位置）11.11—11.18塔结构设计（物性数据的计算、塔径计算、塔结构尺寸的计算、水力学性能校验、负荷性能图及塔高的计算）11.18—11.25热量衡算；附属设备的选型和计算11.25-12.02绘制带控制点的工艺流程图（CAD图）12.02—12.09绘制带控制点的工艺流程图，（借图板和丁字尺，手工绘制图）12.09—12.16编写设计说明书，答辩要求2012.01.03将说明书及图纸装订并提交2012.1.4—1.5答辩四、基本要求序号设计内容要求1设计工艺方案的选定精馏方式及设备选型等方案的选定和论证（包括考虑经济性；工

4、艺要求等）绘制简单流程图2精馏塔的工艺计算物料衡算，热量衡算，回流比、全塔效率、实际塔板数、实际进料位置等的确定3塔板和塔体的设计设计塔高、塔径、溢流装置及塔板布置等4水力学验算绘制塔板负荷性能图5塔顶全凝器的设计选型计算冷凝器的传热面积和冷却介质的用量6塔釜再沸器的设计选型计算再沸器的传热面积和加热介质的用量7进料泵的选取选取进料泵的型号8绘图绘制带控制点的流程图（CAD和手工绘制）9编写设计说明书目录，设计任务书，设计计算结果，流程图，参考资料等10答辩每班数不少于20人答辩5北京理工大学珠海学院课程设计教研室主任签名：2011年10月145

5、北京理工大学珠海学院课程设计摘要本设计对年处理量为3万吨乙醇-正丙醇的筛板连续精馏塔进行了设计。设计的开始先找出乙醇和正丙醇的有关数据，利用插值法快捷地计算出进料液、产品液、釜残液的温度和相应的气相组成，并且计算出相对挥发度；采用龙军提出的确定精馏塔适宜回流比的经验公式确定了适宜操作回流比为4.142；通过逐板计算法用Excel快速计算出理论塔板数为23块，并进一步确定精馏塔的实际塔板数为44块；分别对此精馏塔的精馏段及提馏段的塔体工艺尺寸进行了设计，并对设计之后的浮阀塔板进行了流体力学的验算；绘制出塔板负荷性能图，从而得出精馏段的操作弹性为2.

6、58，提馏段的操作弹性为2.44；确定了塔顶全凝器冷却水的用量以及塔底再沸器中加热蒸汽的用量，同时对输送各股物流的管径进行了设计；结果表明，本设计合理。关键词：连续精馏；板式精馏塔；精馏塔设计；乙醇；正丙醇5北京理工大学珠海学院课程设计目录课程设计任务书I摘要IV1前言12设计方案的说明及确定22.1设计方案的确定22.2塔体工艺尺寸的计算32.3塔板工艺尺寸的计算32.4接管的计算32.5工艺流程图43塔板的工艺设计63.1精馏塔的物料衡算63.2精馏段和提馏段的工艺条件及有关物性数据的计算73.3理论塔板的计算133.4塔径的初步设计163.

7、5溢流装置193.6塔板分布、浮阀数目与排列214塔板的流体力学计算234.1气相通过浮阀塔板的压降234.2淹塔254.3雾沫夹带264.4塔板负荷性能图275热量衡算335.1塔顶冷凝器的热量衡算335.2加热介质的选择335.3冷却剂的选择335.4热量衡算346塔附件设计386.1接管386.2筒体与封头405北京理工大学珠海学院课程设计7塔总体高度的设计427.1塔的顶部空间高度427.2塔的底部空间高度427.3塔的总体高度428塔附属设备设计438.1冷凝器的选择438.2再沸器的选择449结论45参考文献46主要符号说明47附录5

8、0附录A.筛孔排布图50附录B工艺流程图52谢辞535北京理工大学珠海学院课程设计1前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分