化工原理课程设计---乙醇精馏塔（浮阀塔）设计

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1、化工原理课程设计设计题目乙醇精馏塔（浮阀塔）设计学号姓名专业化学工程与工艺指导教师时间2011年9月16日—25日26前言在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保部门，塔设备属于使用量大，应用面广的重要单元设备，而精馏操作则是工业中分离液体混合物的最常用手段。其操作原理是利用液体混合物中各组分的挥发度的不同，在气液两相相互接触时，易挥发的组分向气相传递，难挥发的组分向液相传递，使混合物达到一定程度的分离。塔设备的基本功能是提供气液两相以充分的接触机会，使物质和热量的传递能有效的进行；在气液接触之后，还应使气、液两相

2、能及时分开，尽量减少相互夹带。常用的精馏塔按其结构形式分为板式塔和填料塔两大类，板式塔内装有若干层塔板，液体依靠重力自上而下流过每层塔板，气体依靠压强差的推力，自下而上穿过各层塔板上的液层而流向塔顶，气液两相在内进行逐级接触。填料塔内装有各种形式的填料，气液两相沿塔做连续逆流接触，其传质和传热的场所为填料的润湿表面。板式塔具有结构简单、安装方便、压降很低、操作弹性大、持液量小等优点。同时，也有投资费用较高、填料易堵塞等缺点。本设计参考了部分化工原理课程设计书上的内容，还得到了老师和同学的帮助，在此表示感谢。由于本人能力

3、有限，经验不足，设计中难免会出现一些错误，恳请大家批评指正。2011年9月24日26目录绪论………………………………………………………0一、设计任务书……………………………………………1二、塔板的工艺设计………………………………………2（一）精馏塔全塔物料衡算…………………………………………………2（二）精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算……………………………3（三）理论塔板的计算………………………………………………………8（四）塔径的初步设计………………………………………………………9（五）溢流装置………………………

4、………………………………………11（六）塔板布置及浮阀数目与排列…………………………………………12三、塔板的流体力学计算………………………………14（一）气相通过浮阀塔板的压降……………………………………………14（二）淹塔……………………………………………………………………15（四）塔板负荷性能图………………………………………………………16四、浮阀塔工艺设计计算结果汇总表…………………20五、塔附件设计…………………………………………21（一）接管……………………………………………………………………21（二）筒体

5、和封头……………………………………………………………22（三）除沫器…………………………………………………………………23（四）裙座……………………………………………………………………23（五）吊柱……………………………………………………………………24（六）手孔……………………………………………………………………24六、塔总体高度的设计…………………………………24七、附属设备设计………………………………………25（一）冷凝器的选择…………………………………………………………25（二）再沸器的选择…………………………

6、………………………………25参考资料……………………………………………………2626绪论本装置连续精馏流程装置，原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上自塔上部下降的液体与上升的蒸汽相互接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续把从塔釜取出部分液体作为塔底产品，部分液化气化，产生上升蒸汽，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷凝器后被送出作为塔顶产品。26一、设计任务书一设计题目分离乙醇-水混合液的板式精馏塔（浮阀塔）设计二设计任务与条件年生产能力32000吨，年开工时间6000小时，

7、间接蒸汽加热，泡点进料，回流比R=1.5进料乙醇31%（质量分数），出料乙醇93.1%（质量分数），釜残液乙醇<0.01（质量分数）塔顶压力1atm,单板压降75mmH2O液柱三操作流程的确定和说明操作压力：由于乙醇~水体系对温度的依赖性不强，常压下为液态，为降低塔的操作费用，操作压力选为常压。塔型选择：根据生产任务，若按年开动设备6000小时计算，产品流量为128.21kmol/h，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用浮阀塔。进料状态：虽然进料方式有多种，

8、但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料。加热方式：精馏塔的设计中多在塔底加一个再沸器以采用间接蒸汽加热以保证塔内有足够的热量供应；由于乙醇~水体系中，