化工原理课程设计-乙醇-水 筛板式精馏塔的设计

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1、吉林化工学院化工原理课程设计化工原理课程设计任务书1、设计题目：乙醇——水筛板式精馏塔的设计2、工艺操作条件：工艺条件：进料乙烯含量（表内）%(摩尔百分数，下同)；年开工8000小时。塔顶乙醇含量不低于（表内）％，釜液乙醇不高于含量（表内）%设计条件：常压（绝压）塔顶全凝器泡点回流单板压降≤0.7kPa·塔顶浓度为含乙醇93%（摩尔分率），产量为2万吨/年；·塔釜为饱和蒸汽间接加热，从塔釜出来的残液中乙醇浓度要求不大于0.3%（摩尔分率）；（％，摩尔分率）：=20·塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比：R=1.3Rmin。3、设计任务：完成工艺设计与计算，画出塔板负荷性能图，有关附属设备的设计与

2、选型，绘制工艺流程图和塔的工艺条件图，编写设计说明书。I吉林化工学院化工原理课程设计目录化工原理课程设计任务书I摘要I前言1查新1绪论1§1.1设计背景1§1.2设计方案1§1.3设计思路1§1.4选塔依据1第一章精馏塔的工艺设计1§1.1全塔工艺设计计算101.1.1产品浓度的计算和进料组成确定101.1.2平均相对挥发度的计算101.1.3最小回流比的确定111.1.4物料衡算111.1.5精馏段和提馏段操作线111.1.6逐板法确定理论板数及理论加料板位置111.1.7全塔效率、实际塔板数及加料位置13第二章板式塔主要工艺尺寸的设计计算1455吉林化工学院化工原理课程设计§2.1塔的工

3、艺条件及物性数据计算142.1.1操作压强P142.1.2操作温度T142.1.3塔内各段气、液两相组分的平均分子量152.1.4精馏段和提馏段各组分的密度152.1.5液体表面张力的计算182.1.6液体粘度μm212.1.7相对挥发度222.1.8混合物的粘度222.1.9气液负荷计算22§2.2塔和塔板的主要工艺尺寸的计算232.2.1塔径D232.2.2液流形式、降液管及溢流装置等尺寸的确定242.2.3塔板布置252.2.4筛孔数n及开孔率φ262.2.5塔有效高度Z262.2.6塔高的计算27§2.3筛板塔的流体力学校核272.3.1板压降的校核272.3.2液沫夹带量eV的校核

4、282.3.3漏液点的校核282.3.4溢流液泛条件的校核2855吉林化工学院化工原理课程设计§2.4塔板负荷性能图292.4.1漏液线292.4.2液沫夹带线292.4.3液相负荷下限线302.4.4液相负荷上限线312.4.5溢流液泛线312.4.6塔气液负荷性能图322.4.7热量衡算：33第三章塔的附属设备的计算36§3.1塔顶冷凝器设计计算363.1.1确定设计方案363.1.2确定物性数据363.1.3热负荷Q的计算363.1.4传热面积的计算363.1.5换热器工艺结构尺寸373.1.6核算总传热系数K0381.管程表面传热系数计算392.计算壳程对流传热系数393.确定污垢热

5、阻RS394.核算总传热系数K0395.传热面积裕度403.1.7壁温核算4055吉林化工学院化工原理课程设计3.1.8换热器内流体的流动阻力（压降）40§3.2接管设计413.2.1进料管413.2.2回流管413.2.3釜液出口管423.2.4塔顶蒸汽管423.2.5加热蒸汽管423.2.6管线设计结果表42§3.3泵的选型43第四章设计结果汇总45结束语47参考文献48主要符号说明49附录5155吉林化工学院化工原理课程设计摘要化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。精

6、馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。本设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，我调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，换热器和泵及

7、各种接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。具体结果如下：主要参数：；；理论板数NT=15块，第5块为加料板。实际板数Np=34块，进料位置为第10块板。其中精馏塔为等径塔，（D1=0.8m）、（D2=0.8m），板间距为上宽（NT1=0.35m）下窄（NT2=0.32m）总体塔高为10.48m。关键词：乙醇、水、精馏段、提馏段、筛板塔。55吉林化工学院化工原理课程设计前言化工生产中所