乙醇和正丙醇物系分离系统的设计

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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：谢威宁专业班级：09化工1班指导教师：李青云工作部门：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：25000吨/年（每年按300天生产日计算）原料状态：苯含量40%（wt%）；温度：25℃；压力：100kPa；泡点进料；分离要求：塔顶馏出液中苯含量99%（wt%）；塔釜苯含量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=1.9Rm2.具体设计内容和要求（1）设计工艺方案的选

2、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）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44北京理工大学珠海学院课程设计三、进度安排时间设计安排10.26—10.28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10.28—11.11工艺计算（物料衡算、确定回流比、计算理论板层数、实际板层数、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

3、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

4、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人答辩教研室主任签名：2011年10月14日44北京理工大学珠海学院课程设计摘要浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两种塔板的优点。本设计对年处理量为二万五千吨乙醇-正丙醇的浮阀连续精馏塔进行了设计。通过对浮阀精馏塔、换热器的设计，使我更好地掌握化工原理的原理与方法。塔顶冷凝装置采用全凝器，用以准确控制回

5、流比；塔底采用直接式蒸汽加热，以提供足够热量。通过插值法计算出塔内各部位的温度、密度、表面张力、粘度、相对挥发度等各项物性数据；通过逐板法计算出理论板数、板效率、实际板数、进料位置，在板式塔工艺中计算出塔径、有效塔高、筛孔数并通过流体力学的验算，符合各项指标，最后，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；浮阀精馏塔；精馏塔设计；乙醇；正丙醇44北京理工大学珠海学院课程设计目录北京理工大学珠海学院课程设计任务书I摘要III1绪论12设计方案说明22.1设计方案的确定22.2工艺流程图33

6、塔板的工艺设计53.1精馏塔全塔物料衡算53.2常压下乙醇-正丙醇气液平衡组成（摩尔）与温度关系53.3理论塔板的计算123.4塔径的初步设计143.5溢流装置163.6板塔分布、浮阀数目与排列174塔板的流体力学计算204.1气相通过浮阀塔板的压降204.2淹塔214.3雾沫夹带224.4塔板负荷性能图225热量衡算2944北京理工大学珠海学院课程设计5.1热量示意图295.2热量衡算296塔附件设计346.1接管346.2筒体与封头356.3裙座356.4人孔357塔总体高度的设计367.1塔的顶部空间高度367.2塔的底部空间高度367.3塔总体高度368附属设备设计378

7、.1冷凝器的选择378.2再沸器的选择37主要符号说明38附录1精馏段和提馏段的浮阀孔局部排布图40附录2工艺流程图41总结42参考文献43致谢4444北京理工大学珠海学院课程设计1绪论塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的传质介质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料他两大类。板式塔内置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。在正常操作下，液相为连续相；气相为分散相，其组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。填