化工原理课程设计乙醇-丙醇连续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吉林化工学院化工原理课程设计题目：乙醇-丙醇连续筛板式精馏塔的设计教学院化学与制药工程学院专业班级生物制药1301班学生姓名杨鑫龙学生学号1310226123指导教师张振坤2015年12月27日吉林化工学院化工原理课程设计课程设计任务书设计题目：乙醇-丙醇连续筛板式精馏塔的设计任务要求：设计一连续筛板精馏塔以分离乙醇-丙醇具体工艺参数：1、原料加料量：2、溜出液组成：3、进料组成：4、釜液组成：5、塔顶压力：6、单板压降：工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。主要设计内容1、设计方案的选择及流程

2、说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径及精馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高4、辅助设备选型与计算5、设计结果汇总6、工艺流程图及精馏塔设备条件图吉林化工学院化工原理课程设计摘要精馏是一种最常用的分离方法,原理是多次部分冷凝、多次部分汽化。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，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。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。所以，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特

3、性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常必要的。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的汽液传质设备。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。本设计主要包括设计方案的选取和流程说明、全塔物料衡算和热量衡算、主要设备工艺尺寸设计、辅助设备选型与计算、设计结果汇总、工艺流程图以及设备条件图的绘制等内容。在该设计中，工艺参数选定泡点进料、泡点回流，操作回流比取最小回流比的1.5倍，计算出所需实际塔板数共计33块（包括再沸器），其中

4、精馏段10块，提馏段21块；精馏塔和提馏塔塔径均为1.200m,全塔总塔高为19.163m，筛孔数目为3965个。通过对精馏塔的塔板流体力学校核，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件、物性参数及塔板的结构尺寸设计都是合理的，各种接管尺寸也是合理的，这样，既保证了精馏过程的顺利进行，也提高了全塔及精馏效率，为工业生产实际应用提供了良好的装置设备。关键词：乙醇；丙醇；精馏段；提馏段；筛板塔。 吉林化工学院化工原理课程设计目录第一章前言1第二章流程的设计和说明52.1装置流程的确定52.2操作压力的选择52.3进料状况的选择52.4加热方式的选

5、择62.5回流比的选择6第三章精馏塔的设计计算73.1物料衡算73.2回流比的确定163.3板块数的确定163.4汽液负荷计算183.5精馏塔工艺尺寸计算193.6筛板流体性能校核233.7塔板负荷性能图25第四章主要计算结果列表284.1塔板主要结构参数表和主要流动性能参数表284.2主要符号说明29辅助设备选型与计算30参考文献32结束语33化工原理课程设计教师评分表34I吉林化工学院化工原理课程设计第一章前言1.1精馏原理及其在工业生产中的应用精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可是混合物得到几乎完全的分离。精馏可视为由

6、多次蒸馏演变而来的。精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物，是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。化工成产中，精馏主要用于以下几种目的:1)获得馏出液塔顶的产品；2)将溶液多级分离后，收集馏出液，用于获得甲苯，氯苯等；3)脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品，如酒精提纯，进行精馏操作的设备叫做精馏塔。精馏过程中采用连续精馏流程，原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔顶上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底

7、产品，部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还有配原料液，预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。1.2精馏操作对塔设备的要求（一）生产能力板式塔与填料塔的液体流动和传质机理不同。板式塔的传质是通过上升气体穿过板上的液层来实现，塔板的开孔率一般占板截面积的7%-10%；而填料塔的传质是通过上升气体和靠重力沿填料表面下降的液体接触实现。填料塔内件的开孔

8、率通常在50%以上，而填料层的孔隙率则超过90%，一般液泛点较高，故单位塔截面积