分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设计

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1、42/42附设计任务书-1专业班级设计人一.设计题目分离乙醇—水混合液的筛板精馏塔设计二.原始数据及条件生产能力：年处理量8万吨（开工率300天/年），每天工作24小时；原料：乙醇含量为20%（质量百分比，下同）的常温液体；分离要求：塔顶，乙醇含量不低于90%，塔底，乙醇含量不高于8%；塔顶压强进料热状况回流比塔釜加热蒸汽压力单板压降建厂地址4KPa（表压）饱和液体1.5Rmin0.5MPa（表压）≤0.7KPa重庆操作条件：三.设计要求：（一）编制一份设计说明书，主要内容包括：1.前言2.设计方案的确定和流程的说明3.塔的

2、工艺计算4.塔和塔板主要工艺尺寸的设计a.塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定b.塔板的流体力学验算c.塔板的负荷性能图5.附属设备的选型和计算6.设计结果一览表7.注明参考和使用的设计资料8.对本设计的评述或有关问题的分析讨论。（二）绘制一个带控制点的工艺流程图（2#图）（三）绘制精馏塔的工艺条件图（1#图纸）四.设计日期：2011年12月01日至2011年12月16日42/42五.指导教师：谭志斗、石新雨推荐教材及主要参考书：1.王国胜,裴世红，孙怀宇.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，20052. 贾绍义，柴诚敬.

3、化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，2002.3、马江权，冷一欣.化工原理课程设计.北京：中国石化出版社，2009.4、《化工工艺设计手册》，上、下册;5、《化学工程设计手册》；上、下册;6、化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-塔设备；化学工业出版社：北京.2004，017、化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-换热器；化学工业出版社：北京.2004，018、化工设备设计全书编辑委员会.化工设备设计全书-管道；化学工业出版社：北京.2004，019.   陈敏恒.化工原理(第三版).北京：化学工业出

4、版社，200642/42目录第一章设计方案简介6第二章工艺流程图及说明7第三章塔板的工艺计算83.1精馏塔全塔物料衡算83.2乙醇和水的物性参数计算83.2.1温度83.2.2密度93.2.3混合液体表面张力113.2.4相对挥发度123.2.5混合物的粘度133.3理论塔板和实际塔板数的计算13第四章塔体的主要工艺尺寸计算154.1塔体主要尺寸确定154.1.1塔径的初步计算154.1.2溢流装置计算174.2筛板的流体力学验算204.2.1气相通过浮阀塔板的压降204.2.2淹塔21精馏段21提留段224.2.3物沫夹带

5、22精馏段22提留段234.2.4漏液点气速234.3塔板负荷性能曲线244.3.1物沫夹带线244.3.2液泛线244.3.3液相负荷上限254.3.4漏液线254.3.5液相负荷下限26第五章板式塔的结构285.1塔总高的计算285.1.1塔的顶部空间高度285.1.2塔的底部空间高度285.1.3人孔285.1.4裙座285.1.5筒体与封头295.2.1进料管295.2.2回流管305.2.3塔底出料管3042/425.2.4塔顶蒸汽出料管305.2.5塔底进气管315.3法兰31第六章附属设备的计算336.1热量衡

6、算336.2附属设备的选型346.2.1再沸器346.2.2塔顶回流冷凝器356.2.3塔顶产品冷凝器356.2.4塔底产品冷凝器366.2.5原料预热器366.2.6蒸汽喷出器36第七章设计评述37精馏塔工艺设计计算结果总表38主要符号说明40参考文献4242/42第一章设计方案简介精馏的基本原理是根据各液体在混合液中的挥发度不同，采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。在现代的工业生产中已经广泛地应用于物系的分离、提纯、制备等领域，并取得了良好的效益。其中主要包括板式塔和填料塔，而板式塔的塔板类型主要

7、有泡罩塔板、浮阀塔板、筛板塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直塔板等等,本次课程设计是筛板塔。精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法本次课程设计是分离乙醇——水二元物系。在此我选用连续精馏筛

8、板塔。具有以下特点：(1)筛板塔的操作弹性小，对物料的流量要求非常平稳精确，不利于实际生产中使用(2)筛板塔盘较浮阀塔盘的优点是结构简单抗堵，压降较小，造价便宜。(3)筛板塔盘现在很少用了，比浮阀塔的效率低，操作弹性小。(4)筛板塔盘也有溢流堰和降液管。优点是结构简单，压降较小，造价便宜，