乙醇和水精馏实验课程设计

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1、乙醇与水连续筛板精馏塔题目：醇-水溶液连续精馏塔优化设计班级：1014102专业：化学工程与工艺姓名：姚亚丽学号：101410209指导教老师：陈湘设计时间：2013.1.3——2013.1.11目录第一章：序言.........................................................4第二章设计方案的确定及流程说明62.1塔型选择62.2操作流程6第三章塔的工艺计算73.1整理有关数据并绘制相关表格73.2全塔物料衡算93.3最小回流比与操作回流比103.4理论塔板数的确定113

2、.5全塔效率的估算113.6实际塔板数的求取13第四章塔的工艺条件及物性计算134.1平均摩尔质量134.2平均密度144.3液体表面张力154.4汽液相体积流率174.5塔径的计算174.6精馏塔高度的计算21第五章塔板主要工艺尺寸的计算235.1溢流装置245.2塔板布置25第六章塔板的流体力学验算276.1气体通过塔板的压力降hp液柱276.2液面落差286.3液沫夹带（雾沫夹带）286.4漏液296.5液泛29第七章塔板负荷性能图317.1漏液线317.2液沫夹带线317.3液相负荷下限线327.4液相负荷上限线

3、327.5液泛线32第八章各接管尺寸的确定及选型358.1进料管尺寸的计算及选型358.2釜液出口管尺寸的计算及选型358.3回流管尺寸的计算及选型358.4塔顶蒸汽出口径及选型36第九章精馏塔的主要附属设备379.1冷凝器389.2再沸器38设计结果一览表39设计总结与体会.................................................40参考文献..........................................................41第一章序言化工原理课

4、程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直

5、接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是乙醇-水连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的乙醇和不易挥发的水，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇

6、，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的乙醇必须通过一定的方法。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，最简单的方法就是用连续精馏的方法，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

7、原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学生的工程意识。更能培养我们的创新意识、严谨认真的学习态度。是对我们进行的一次综合性设计训练。通过对乙醇连续精馏塔的设计,增加对化工生产过程的了解以及对化工原理这门课程的认识。第二章、设计方案的确定及流程说明2.1塔型选择根据生产任务，若按年工作日330天，每天开动设备24小时计算，年处理量为5万吨，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价

8、，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，选用筛板塔。2.2操作流程乙醇——水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产