化工原理课程设计---乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计

《化工原理课程设计---乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、前言转眼之间，我们已经结束了大三的学习。在这三年的学习当中，我们系统的学习了化工原理，物理化学，无机化学，有机化学，分析化学，化工设备与机械基础，机械制图，化工热力学等方面的知识，初步掌握了化学生产与化学设备之间的相互关系。在李志礼老师的指导下，我们开始了化工原理课程设计。实践是检验真理的唯一标准，学习了那么多的理论知识以后，终于有机会在现实过程中运用自己学习到的知识。在这次设计过程中，我们得到了老师学长学姐们很多的帮助，在此对他们表示衷心的感谢，由于我们所知识的有限和能力的不足，在设计过程中难免会遇到设计不合理，考虑不周全的地方，希望老师给予理解与指导，我们会更加努

2、力，争取做得更好。设计者：2011.7.6目录第一章设计题目与要求1.1设计题目…………………………………………………………………………1.2任务要求与数据……………………………………………………………第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1塔板数的确定2.2塔径的确定第一章设计题目与要求1.1设计题目：乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计1.2任务要求与数据：1、设计一连续精馏塔分离乙醇和水，具体工艺参数如下：（1）原料乙醇含量：质量分率40%（2）年产量：30000t（3）摩尔分率：xD=0.82；xW=0.022、工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝，泡点进料，泡点回流，

3、R=（1.2~2）Rmin。3、设备形式筛板塔。4、设计工作日每年330天，每天24小时连续运行。第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1塔板数的确定2.1.1全塔物料衡算原料液中：设乙醇（A）;水（B）查附表得:MA=46.07MB=18.02由已知条件可知：=0.4=0.82=0.02年产量：30000t每年330天，每天24小时连续运行由F=D+W*F=*D+*W得F=194.4（kmol/h），W=102.6（kmol/h），表2-1不同温度下乙醇—水的汽液平衡组成t（℃）10095.589.086.785.384.182.782.3x0.000.01900.

4、07210.09660.12380.16610.23370.2608y0.000.17000.38910.43750.47040.50890.54450.5580t（℃）81.580.779.879.779.378.7478.4178.15x0.32730.39650.50790.51980.57320.67630.74720.8943y0.58260.61220.65640.65990.68410.73850.78150.8943由t-x(y)图用内插法可知:塔顶温度t=78.3℃，塔底温度t=95.3℃平均温度进料温度：80.7℃相对挥发度的确定当t=95.5℃时

5、：=10.58当t=89.0℃时：当t=86.7℃时：当t=85.3℃时：当t=84.1℃时：=5.20当t=82.7℃时：当t=82.3℃时：当t=81.5℃时：当t=80.7℃时：=2.40当t=79.8℃时：当t=79.7℃时：当t=79.3℃时：当t=78.74℃时：当t=78.41℃时：=1.21平均相对挥发度=泡点进料，泡点回流=0.82α=3.29∴回流比系数我们取折中值1.6R=1.6Rmin=0.73根据理论板数的捷算法有=0.156由吉利兰关联图→得→N=10块操作方程的确定精馏段：=(R+1)D=(0.73+1)92.34=159.25（kmol

6、/h），=RD=0.73×92.34=67.41（kmol/h），提馏段：=V–(1-q)F=159.75kmol/h），=L＋qF=67.41+1×194.4=261.8（kmol/h），则精馏段操作线方程：=0.422xn＋0.474提馏段操作线方程：yn+1=全塔效率塔顶温度t=78.3℃，塔底温度t=95.3℃，进料温度：80.7℃平均温度表3-1乙醇在不同温度下的粘度[8]t/℃20406080100μ/mpa.s1.150.8140.6010.4950.361表3-2水在不同温度下的粘度[8]t/℃20406080100μ/mpa.s1.00500.656

7、00.46880.35650.2838由表用内差法求86.8℃下的粘度：μA=0.449mpas，μB=0.332mpas①则平均粘度μL=xFμA＋（1－xF）μB=0.4*0.449+（1-0.4）*0.332=0.379mpasαμL=3.29*0.379=1.246②求全塔效率ET由αμL=1.246，由《化学化工物性数据手册》164页图10-20查得③求实际板数由得N=21.5≈22块2.2精馏段物料衡算物料组成：塔顶温度t=78.3℃，塔底温度t=95.3℃，进料温度：80.7℃平均温度查表2-1得(1)塔顶y=X=0.82α=3.29x