化工原理课程设计-乙醇水精馏筛板塔设计

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1、化工原理课程设计题目：乙醇水精馏筛板塔设计班级：应化1102班姓名：指导老师：设计时间：2014.07-2014.09目录前言31概述31.1设计目的31.2塔设备简介32设计说明书32.1流程简介32.2工艺参数选择33工艺计算13.1物料衡算33.2理论塔板数的计算33.2.1查找各体系的汽液相平衡数据3如表3-133.2.2q线方程93.2.3平衡线33.2.4回流比33.2.5操作线方程33.2.6理论板数的计算33.3实际塔板数的计算33.3.1全塔效率ET33.3.2实际板数NE34塔的结构计算34.1混合组分的平

2、均物性参数的计算34.1.1平均分子量的计算34.1.2平均密度的计算34.2塔高的计算34.3塔径的计算34.3.1初步计算塔径34.3.2塔径的圆整34.4塔板结构参数的确定34.4.1溢流装置的设计34.4.2塔盘布置（如图4-4）34.4.3筛孔数及排列并计算开孔率34.4.4筛口气速和筛孔数的计算35精馏塔的流体力学性能验算35.1分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算35.1.1液沫夹带校核35.2.2塔板阻力校核35.2.3溢流液泛条件的校核35.2.4液体在降液管内停留时间的校核35.2.5漏液限校核35

3、.2分别作精馏段、提留段负荷性能图35.3塔结构数据汇总36塔的总体结构37辅助设备的选择37.1塔顶冷凝器的选择37.2塔底再沸器的选择37.3管道设计与选择37.4泵的选型37.5辅助设备总汇................................................................................................................3化工原理课程设计任务书一、设计题目乙醇-水连续精馏塔的设计二、设计任务和操作条件（1）进料组成中含乙醇25%(

4、质量)，其余为水。（2）产品中乙醇含量不得低于94%(质量)。（3）残液中乙醇含量不得高于0.1%(质量)。（4）生产能力为日产(24h)50+0.1×n×m吨94%(质量)的乙醇产品。（n=1,2,3,为班号；m为学号后两位）（5）操作条件①精馏塔塔顶压强4kPa(表压)。②进料热状态，自选。③回流比，自选。④加热蒸气，低压蒸气。⑤单板压降不大于0.7kPa。（6）设备型式：筛板塔（7）厂址：武汉地区三、设计内容（1）设计方案的确定及流程说明（2）塔的工艺计算（理论板需图解求取用坐标纸绘制乙醇-水溶液的y-x图一张，并用图解

5、法求理论塔板数）（3）塔和塔板主要工艺尺寸设计1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定。2）塔板的流体力学验算。3）塔板的负荷性能图。4）设计结果一览表5）辅助设备选型与计算6）工艺流程简图（2＃或加长3＃）及精馏塔的工艺条件图（装配图）（1＃或2＃）、塔板结构条件图（3＃可用方格座标纸）7）设计评述或有关问题的分析讨论、致谢。前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。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、

6、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下（有时加质量剂），使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度的不同，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。该过程是同时进行传质、传热的过程。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，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很困难。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连

7、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。1概述1.1设计目的蒸馏是分离均相混合物的单元操作，精馏是最常用的蒸馏方式，是组成化工生产过程的主要

8、单元操作。精馏是典型的化工操作设备之一。进行此次课程设计的目的是为了培养综合运用所学知识,来解决实际化工问题的能力,做到能独立进行化工初步设计；掌握化工设计的基本程序和方法；学会查阅技术资料、选用公式和数据；用简洁文字和图表表达设计结果；用CAD制图以及计算机辅助计算等能力方