化工原理课程设计(乙醇精馏塔)

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1、化工原理课程设计化工原理课程设计设计题目：乙醇精馏塔姓名：唐刚班级：化学与化工学院08级3班学号：08070302134化工原理课程设计前言精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。由塔顶

2、上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点（或沸点）的不同，控制塔各节的不同温度，达到分离提纯的目的。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。要想把

3、低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。    本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备

4、。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。    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，调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。34化工原理课程设计目录第一章绪论6§1.1设计内容6§1.2设计方案6§1.3设计依据7第二章塔板的工艺设计8§2.1精馏塔全塔物料衡

5、算8§2.2理论及实际塔板数的确定8§2.3常压下乙醇-水气液平衡组成与温度102.3.1．温度和压力102.3.2．平均摩尔计算112.3.3．平均密度122.3.4．混合液体表面张力132.3.5．混合物的黏度13§2.4塔径的初步设计142.4.1．汽液相体积流率142.4.2．塔径的计算14§2.5溢流装置152.5.1．堰长162.5.2．堰高162.5.3．弓降液管的宽度和横截面积162.5.4．降液管底隙高度17§2.6塔板的分布、浮阀数目及排列172.6.1．塔板的分块172.6.2．区宽度的确定172

6、.6.3．区面积计算172.6.4．塔计算及其排列1834化工原理课程设计第三章塔板的流体力学验算19§3.1气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降）19§3.2液泛验算20§3.3雾沫夹带验算20§3.4操作性能负荷图213.4.1．气相负荷下限图（漏液线）213.4.2．过量液沫夹带线213.4.3．液相负荷下限线213.4.4．液相负荷上限线223.4.5．液泛线22第四章附属设备设计24§4.1冷凝器的选择24§4.2再沸器的选择24第五章精馏塔设备设计25§5.1接管255.1.1．进料管255.1.2．釜残液出

7、料管265.1.3．回流管265.1.4．塔顶上升蒸汽管265.1.5．进气管26§5.2精馏塔塔体275.2.1．馏塔塔体材料的选择275.2.2．壁厚的计算275.2.3．校核27§5.3封头285.3.1．封头的选型：标准的椭圆封头285.3.2．材料：285.3.3．封头的高2834化工原理课程设计5.3.4．封头的壁厚29§5.4精馏塔的塔板类型选择29§5.5塔板结构及与塔体的连接形式29§5.6降液管的形式30§5.7受液盘的设计30§5.8塔节的设计30§5.9塔体高度设计30§5.10塔体手孔及人孔的

8、设计31§5.11除沫器的设计31第六章塔体各开孔补强设计31§6.1开孔补强设计方法31§6.2开孔补强结构设计32第七章支座设计32§7.1精馏塔塔体质量32§7.2封头质量33§7.3塔内物料质量估算33§7.4附件质量33§7.5设备总质量3334化工原理课程设计第一章绪论§1.1设计内容1、设计题目：乙醇精馏塔2、设计任