乙醇—水精馏浮阀塔设计化工原理课程设计

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1、化工原理课程设计任务书化学化工学院材料化学专业　班级化11本（6）姓名陈清学号11233526设计题目：乙醇—水精馏浮阀塔设计课程设计的目的与意义：(1)初步掌握化工单元操作设计的基本方法和程序；(2)训练我们的基本技能，如计算、绘图、运用设计资料（手册、标准和规范）、使用经验数据，进行经验估算和处理数据等；(3)提高运用工程语言（简洁的文字、清晰的图表、正确的计算）表达设计思想能力。培养我们理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已学过的理论和实际经验。课程设计的内容：设计一个常压浮阀精馏塔，分离含乙醇0.48（以下皆为质量分率）的乙醇—水混合液，进料温度为35℃，要求获得0.95的塔

2、顶产品和0.03的塔釜产品，年生产量为3000t,再沸器用2atm的水蒸汽作为加热介质，塔顶全凝器采用冷水为冷凝介质。通过翻阅大量的资料进行工艺计算、物性数据处理、塔体塔板尺寸计算、流体力学计算、画负荷性能图等对浮阀塔展开了全方面的设计。工艺操作条件：精馏塔的塔顶压力4kPa进料状态泡点进料回流比R=1.6Rmin加热蒸汽压力101.33kPa单板压降不大于0.70kPa设备型式浮阀塔（F1型）课题设计任务：（1）完成主题设备的工艺设计与计算；（2）有关附属设备的设计和选型；（3）绘制带控制点的工艺流程简图和主体设备的工艺条件图；（4）编写设计说明书。主要参考书：[1]王国胜.化工原理课

3、程设计.大连：大连理工大学出版社，2006.8[2]申迎华、郝晓刚.化工原理课程设计.北京：化学工业出版社，2009.5[3]贾绍义，柴诚敬等.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，2002.8[4]付家新、王为国、肖稳发.化工原理课程设计（典型化工单元操作设备设计）.北京：化学工业出版社，2010.10[5]任晓光.化工原理课程设计指导.北京：化学工业出版社，2009.1[6]濮存恬.精细化工过程及设备.北京：化学工业出版社，1996[7]夏清、陈常贵.化工原理（上册）.天津：天津大学出版社，2005.1[8]夏清、陈常贵.化工原理（下册）.天津：天津大学出版社，2005.1指导教师

4、　王俊　　职务(称)　　　　　2013年11月25日目录摘要2第一章概述31.1塔设备的类型41.2板式塔与填料塔的比较及选型41.2.1板式塔与填料塔的比较41.2.2塔设备的选型6第二章设计任务62.1设计摘要62.2设计任务和条件7第三章设计方案简介——板式塔的设计73.1设计方案的确定73.1.1装置流程的确定73.1.2操作压力的选择83.1.3进料状况的选择93.1.4加热方式的选择93.1.5回流比的选择93.2塔板的类型与选择93.2.1塔板的类型93.2.2塔板的选择11第四章浮阀塔精馏工艺设计124.1工艺计算124.1.1全塔物料衡算124.1.2Rmin的确定13

5、4.1.3塔板数的确定154.2精馏塔的操作工艺条件及相关物性数据的计算204.2.1操作压力204.2.2操作温度204.2.3平均摩尔质量204.2.4平均密度215.2.5液体平均表面张力的计算234.3精馏塔的塔体工艺尺寸计算254.3.1塔径的计算254.3.2精馏塔有效高度的计算284.3.3塔高的计算284.4塔板主要工艺尺寸的计算304.4.1溢流装置的设计304.4.2塔板布置及浮阀数目与排列334.5塔板流体力学验算354.5.1气相通过浮阀塔板的压降354.5.2淹塔374.5.3雾沫夹带384.6塔板负荷性能图（精馏段）404.6.1雾沫夹带线404.6.2液泛线

6、414.6.3液相负荷上限线414.6.4漏液线424.6.5液相负荷下限线424.6´塔板负荷性能图（提馏段）434.6.1´雾沫夹带线434.6.2´液泛线444.6.3´液相负荷上限线454.6.4´漏液线454.6.5´液相负荷下限线45参考文献48课程设计心得48摘要化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用[1]。精馏过程在能量剂的驱动下（有时加质量剂），使气、液两相多次直接接触和分

7、离，利用液相混合物中各组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的过程。在本设计中我们使用浮阀塔，浮阀塔是一种板式塔，用于气液传质过程中。浮阀的阀片可以浮动，随着气体负荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。浮阀塔由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故)，塔板效率较高，生产能力较大[