异丙醇脱水萃取精馏课程设计

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1、xxxx化学化工学院课程设计专业年级：10级化学工程与工艺姓名：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx指导老师：xxxxx老师、xxx老师30目录一、设计任务书4二、概述52.1精馏塔操作对塔设备的要求和类型52.1.1对塔设备的要求52.1.2塔设备类型52.2精馏塔的计算步骤6三、工艺流程确定及说明7四、工艺计算74.1物料衡算74.2热量衡算84.2.1热量衡算84.2.2换热器的选型94.2.3冷凝器的选型94.2.4再沸器的选型104.2.5冷却水和加热蒸汽的消耗量104.3精馏塔塔板数的确定104.4精馏塔进料位置的确定114.5精

2、馏塔塔径的确定124.6物性数据的计算124.6.1平均分子质量的计算124.6.2平均温度的计算124.6.3平均密度计算134.6.4气、液相体积流率的确定134.6.5液相平均表面张力的确定134.6.6液相粘度的确定144.7精馏塔的有效高度的计算144.8塔板结构设计144.8.1溢流装置计算144.8.2塔板布置164.8.3筛板的流体力学验算17五、塔板负荷性能图195.1漏液线195.2液沫夹带线205.3液相负荷下限线215.4液相负荷上限线215.5液泛线22六、塔附件设计计算236.1各接管尺寸和材质的确定236.1.1原料液进

3、料管236.1.2溶剂加料管246.1.3釜残液出料管246.1.4回流液管24306.1.5塔顶上升蒸汽管256.2人孔和裙座尺寸的确定256.3筒体与封头256.3.1筒体256.3.2封头266.4输送设备的计算及选型27七、计算结果汇总27八、自我评价29九、参考文献3030一、设计任务书专业：化学工程与工艺班级：xxx学号：xxx姓名：xxx指导老师：xxx（一）设计题目：异丙醇和水的萃取精馏分离（二）设计任务：1.原料名称：异丙醇和水体系2.原料组成：共沸组成（异丙醇87.4%，水12.6%）3.产品要求：采用萃取精馏进行分离，要求得到异

4、丙醇的纯度为99.5%，水能够达标排放；溶剂采用乙二醇（EG）。4.生产能力：产量4万吨/年5.公用工程：循环水、蒸汽30二、概述2.1精馏塔操作对塔设备的要求和类型2.1.1对塔设备的要求精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：⑴气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。⑵操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的

5、变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。⑶流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。⑷结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。⑸耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。⑹塔内的滞留量要小。实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。2.1.2塔设备类型30气－液传

6、质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前

7、两者使用尤为广泛。筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：⑴结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。⑵处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。⑶塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。⑷压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。筛板塔的缺点是：⑴塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。⑵操作弹性较小(约2～3)。⑶小孔筛板容易堵塞。2.2精馏塔的计算步骤本设计按以下几个阶段进行：⑴设计方案确定和说明。根据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。⑵蒸馏塔的工艺计算，确

8、定塔高和塔径。⑶塔板设计：计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算。接管尺寸、泵等，并画出塔的操作性能图