化工原理课程设计报告乙醇及水

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1、设计任务书(一)设计题目：试设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。进精馏塔的料液含乙醇25%（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于94%；残液中乙醇含量不得高于0.1%；要求年产量为17000吨/年。(二)操作条件1)塔顶压力4kPa（表压）2)进料热状态自选3)回流比自选4)塔底加热蒸气压力0.5Mpa（表压）5)单板压降≤0.7kPa。(三)塔板类型自选(四)工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。(五)设计内容1、设计说明书的内容1)精馏塔的物料衡算；2)塔板数的确定；3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5)塔板主要工艺尺寸的计算

2、；6)塔板的流体力学验算；7)塔板负荷性能图；8)精馏塔接管尺寸计算；9)对设计过程的评述和有关问题的讨论。2、设计图纸要求：1)绘制生产工艺流程图（A2号图纸）；2)绘制精馏塔设计条件图（A2号图纸）。目录1.设计方案简介……………………………………………………………………11.1设计方案的确定………………………………………………………………11.2操作条件和基础数据…………………………………………………………12.精馏塔的物料衡算…………………………………………………………………12.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率………………………………………12.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质

3、量…………………………………12.3物料衡算………………………………………………………………………23.塔板数的确定………………………………………………………………………23.1理论板层数NT的求取………………………………………………………23.1.1求最小回流比及操作回流比………………………………………23.1.2求精馏塔的气、液相负荷…………………………………………33.1.3求操作线方程………………………………………………………33.1.4图解法求理论板层数………………………………………………33.2塔板效率的求取……………………………………………………………43.3实际板层数的求取……

4、……………………………………………………54.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算……………………………………54.1操作压力计算………………………………………………………………54.2操作温度计算………………………………………………………………54.3平均摩尔质量的计算………………………………………………………54.4平均密度的计算……………………………………………………………64.4.1气相平均密度计算…………………………………………………64.4.2液相平均密度计算…………………………………………………64.5液体平均表面张力计算……………………………………………………74.6液体平均黏

5、度计算…………………………………………………………75.精馏塔的塔体工艺尺寸计算……………………………………………………85.1塔径的计算…………………………………………………………………85.1.1精馏段塔径的计算…………………………………………………85.1.2提馏段塔径的计算…………………………………………………95.2精馏塔有效高度的计算……………………………………………………95.3精馏塔的高度计算………………………………………………………106.塔板主要工艺尺寸的计算………………………………………………………106.1溢流装置计算……………………………………………………………106

6、.1.1堰长lw……………………………………………………………106.1.2溢流堰高度hw…………………………………………………116.1.3弓形降液管宽度Wd和截面积Af………………………………116.1.4降液管底隙高度ho………………………………………………116.2塔板布置…………………………………………………………………126.2.1塔板的分块………………………………………………………126.2.2边缘区宽度确定…………………………………………………126.2.3开孔区面积计算…………………………………………………126.2.4筛孔计算及其排列………………………………………………12

7、7.筛板的流体力学验算…………………………………………………………137.1塔板降……………………………………………………………………137.1.1干板阻力hc计算…………………………………………………137.1.2气体通过液层的阻力hl计算………………………………………137.1.3液体表面张力的阻力hσ计算………………………………………137.2液面落差……………………………………………………