乙醇—水连续筛板精馏塔工艺设计

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1、山东大学化工原理课程设计题目乙醇-水连续筛板精馏塔工艺设计____系（院）化学与化工系__________专业应用化工技术__________班级____学生姓名___________学号______指导教师____________职称讲师_______________2012年6月6日滨州学院化工课程设计滨州学院化工课程设计滨州学院化工课程设计前言精馏是分离液体混合物最常用一种操作，在化工、炼油等工业中应用很广。它通过汽、液两相的直接接触，利用组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向汽相传递，难挥发的由汽相向液相传递，是汽、液两相之间的传质过程。精馏过程中，料液自塔的

2、中部某适当的位置连续地加入塔内，塔顶设有冷凝器将塔顶蒸汽冷凝为液体。冷凝液的一部分回入塔顶，称为回流液，其余作为塔顶产品（馏出液）连续排出。在塔内上半部（加料位置以上）上升蒸汽和回流液体之间进行着逆流接触和物质传递。塔底部装有再沸器（蒸馏釜）以加热液体产生蒸汽，蒸汽沿塔上升，与下降的液体逆流接触并进行物质传递，塔底连续排出部分液体作为塔底产品。塔的上半部分（加料位置以上）称为精馏段，塔的下半部分包括再沸器（蒸馏釜）称为提馏段。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续或间歇的，有特殊物质的体系还可以用恒沸精馏或萃取精馏等特殊的方法进行分离。精馏过程按操作过程可分为常压精

3、馏、加压精馏和减压精馏。一般说来，当总压强增大时，平衡时气相浓度与液相浓度接近，对分离不利，但对常压下为气态的混合物，可采用加压精馏；沸点高又是热敏性的混合液可采用减压精馏。精馏过程所用的设备及起相互联系总称为精馏装置，其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两大类。板式塔内沿塔高安装了若干层塔板（亦称塔盘），液体靠重力作用由顶部流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而升至塔顶。气、液两相在塔板上直接接触完成热、质的传递，两相组成沿着塔高呈阶梯式变化。塔板是板式塔内汽、液接触的主要元件。塔板的种类很多，根据塔板

4、结构特点可将板式塔分为：泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、浮舌塔、浮动喷淋塔等多种不同的塔型。化工原理教材已对常用的板式塔，如泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、喷射塔、多降液管塔、无溢流塔等的形式、结构和优点作了介绍，从中了解到不同的类型各有其优缺点，各有其使用的场合。塔总体结构包括塔体、裙座、封头、除沫器、接管、手孔、人孔等。滨州学院化工课程设计目录一、设计题目3--4-滨州学院化工课程设计二、设计目的3三、设计任务及操作条件3四、设计内容4（一）设计方案选定4（二）精馏塔的物料衡算5一、摩尔分率及摩尔质量的计算51.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率52.原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔

5、质量5二、物料衡算5（三）精馏工艺条件计算6一、乙醇气液平衡数据（101.3kPa）6二、乙醇和水x—y图，及精馏段操作线、提留段操作线71、理论塔板数NT的求取72、实际板层数的求取8三精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算91、操作压力92、操作温度93、平均摩尔质量的计算104、精馏段平均密度计算105、液体平均表面张力的计算11（四）精馏塔的塔体工艺尺寸计算12一、精馏段塔径的计算12二、提馏段塔径的计算13三、精馏塔有效高度的计算141、精馏段的有效高度142、提馏段的有效高度15（五）塔板主要工艺尺寸的计算15一、精馏段溢流装置的计算因塔径151、堰长lw1

6、52、溢流堰高度hw153、弓形降液管宽度Wd和截面积Af154、降液管底隙高度h016二、提馏段溢流装置的计算162、溢流堰高度hw163、弓形降液管宽度Wd和截面积Af174、降液管底隙高度h017三、塔板布置及筛孔数目与排列181、边缘宽度的确定182、开孔区面积计算18--4-滨州学院化工课程设计（六）.筛板的流体力学验算18一、精馏段181、塔板压降182、液面落差193、雾沫夹带194、漏液计算205、液泛计算20二、提馏段201、塔板压降202、液面落差213、雾沫夹带214、漏液计算225、液泛计算22（七）塔板负荷性能图22一、漏液线22二、雾沫夹带

7、线23三、液体负荷下限线23四、液体负荷上限线23五、液泛线24六、负荷性能图24七、有关该筛板塔的工艺设计计算结果汇总于表925（八）精馏塔的附属设备26一、换热器的计算261、塔顶冷凝器262、再沸器273、预热器28二、离心泵的设计291、塔顶离心泵规格292、提供预热器热水离心泵规格29三、各接管尺寸的确定291、进料管292、釜残液出料管303、塔顶回流液管304、塔顶上升蒸汽管305、塔底回流液管31（九）参考文献31--4-化工原理课程设计乙醇-水连续筛板精馏塔工艺设计35化工原理课程设计一、设计题目乙醇—水连续筛板精馏塔工艺设计二、设