乙醇筛板精馏塔设计

《乙醇筛板精馏塔设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《化工原理课程设计》报告70560吨/年乙醇~水精馏装置设计年级专业设计者姓名设计单位完成日期年月日39目录一、概述51.1设计依据51.2技术来源51.3设计任务及要求5二：计算过程61.塔型选择62.操作条件的确定62.1操作压力72.2进料状态72.3加热方式72.4热能利用73.有关的工艺计算73.1最小回流比及操作回流比的确定93.2塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算93.3全凝器冷凝介质的消耗量103.4热能利用103.5理论塔板层数的确定113.6全塔效率的估算123.7实际塔板数134.精馏塔主题尺寸的计算134.1精馏段与提馏段的体积流量1

2、34.1.1精馏段144.1.2提馏段154.2塔径的计算164.2.1精馏段塔径的计算164.2.2精馏塔高的计算19395.塔板结构尺寸的确定195.1塔板尺寸195.1.1精馏段塔板尺寸195.1.2提馏段塔板尺寸205.2塔板布置226．筛板的流体力学验算236.1先对精馏段进行计算236.1.1.塔板压降236.1.2液面落差246.1.3液沫夹带246.1.4漏液验算246.1.5液泛验算256.2对提馏段进行计算256.2.1.塔板压降256.2.2液面落差266.2.3液沫夹带266.2.4漏液验算276.2.5液泛验算277.塔板负荷性能图277

3、.1精馏段的计算277.1.1漏液线277.1.2液沫夹带线287.1.3液体负荷下限线297.1.4液体负荷上限线297.1.5液泛线297.1.6操作性能负荷图307.2提馏段的计算317.2.1漏液线317.2.2液沫夹带线317.2.3液体负荷下限线327.2.4液体负荷上限线327.2.5液泛线337.2.6操作性能负荷图337.7筛板塔的工艺设计计算结果35398.各接管尺寸的确定368.1进料管368.2釜残液出料管378.3回流液管378.4塔顶上升蒸汽管378.5水蒸汽进口管3839一、概述乙醇~水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一

4、，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势，且已在郑州、济南等地的公交、出租车行业内被采用。山东业已推出了推广燃料乙醇的法规。长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇~水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇`水体系的精馏设备是非常重要的。塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操

5、作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。1.1设计依据本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。1.2技术来源目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格计算法对于连续精馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。1.3设计任务及要求原料：乙醇~水溶液，年产量70560吨乙醇含量：31%(质量分数)，原料液温度：45℃设计要求：塔顶的乙醇含量不小于80%(摩尔分率)39塔底的乙醇含量不大于0.05%(摩尔分率)表1乙醇~水溶液体系的平衡数据液相中乙醇的含量(摩尔分数)汽相中乙醇的含量(摩尔分数)液相中乙

6、醇的含量(摩尔分数)汽相中乙醇的含量(摩尔分数)0.00.00.400.6140.0040.0530.450.6350.010.110.500.6570.020.1750.550.6780.040.2730.600.6980.060.340.650.7250.080.3920.700.7550.100.430.750.7850.140.4820.800.820.180.5130.850.8550.200.5250.8940.8940.250.5510.900.8980.300.5750.950.9420.350.5951.01.0二：计算过程1.塔型选择根据生产任

7、务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为，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。2.操作条件的确定392.1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，操作压力选为常压其中塔顶压力为塔底压力2.2进料状态虽然进料方式有多种，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2

8、.3加热方