化工原理课程设计说明书终稿

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1、广西丸学化学化工学院化学工程与工艺专业化工原理课程设计题目:乙醇一水精f留塔工艺设计设计者薛静静莫显龙班级工艺134指导教师熊德元2016年7月化工原理课程设计任务书（-）设计题目乙醇一水精镭塔工艺设计（二）设计任务及操作条件1.常压操作，P二1atm（绝压）。2•原料来至上游的粗馆塔，溶液泡点温度为86.7°Co3.塔顶产品浓度为84%（质量分率），产量为50000吨/年，每年工作日为300天，每天24小吋连续运行。4•塔釜排岀的残液中要求乙醇的浓度不大于0.003（质量分率）。5•塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。6.操作回流比R二（1.1

2、-2.0）Rmino（三）塔板类型：自选。（四）工作日：每年工作日为300天，每天24小吋连续运行。（五）厂址：南宁地区。（六）设计内容1、设计说明书的内容1）精憾塔的物料衡算；2）塔板数的确定；3）精谓塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4）精憾塔的塔体工艺尺寸计算；5）塔板主要工艺尺寸的计算；6）塔板的流体力学验算；7）塔板负荷性能图；8）精谓塔辅助设备及进出口接管的计算和选型；9）设计结果汇总10）对设计过程的评述和有关问题的讨论。2、设计图纸要求：1）绘制带控制点的生产工艺流程图（A2号图纸，手绘或CAD等软件）；2）塔板负荷性能图（A2号图纸，手绘或CAD等软件）3）

3、绘制精憾塔工艺条件图（A2号图纸，手绘或CAD等软件）包括如下内容：I.设备图形主要尺寸（外形尺寸、结构尺寸、连接尺寸）、接管、人孔等；II.技术特性装置的用途、生产能力、最大允许压强、最高介质温度、介质的毒性和爆炸危险性；III.设备组成一览表注明组成设备的各部件的名称等。目录一、概述61.1精憾操作对塔设备的要求61.2常用板式塔类型及本设计的选型6二、设计方案的确定72.1精懈流程72.2操作压强82.3进料热状态82.4回流比的选择82.5加热方式92.6冷却方式9三、精镭塔的工艺计算93.1物料衡算93.1.1进料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数93.1.2原料，塔顶及

4、塔底液物料的平均摩尔质量103.1.3物料衡算103.2塔板数的确定123.2.1气相及液相负荷123.2.2操作线方程123.2.3理论塔板数123.2.4最佳回流比的确定133.2.5实际塔板数的求取143.3精憾塔的工艺条件及相关物性数据173.3.1操作压强173.3.2操作温度183.3.3平均摩尔质量193.3.4乙醇一水混合物的密度223.3.5乙醇一水溶液的表面张力233.4.塔径工艺尺寸的设计计算243.4.1塔径243.4.2塔高26四、塔板设计274.1塔板工艺尺寸的设计计算274.1.1溢流装置274.1.2塔板布置294.2塔板流体力学验算31421

5、塔板压降314.2.2液面落差334.2.3漏液334.2.4液沫夹带344.2.5液泛344.3负荷性能图354.3.1漏液线354.3.2液沫夹带线364.3.3液泛线374.3.4液相负荷下线384.3.5液相负荷上线38五.管路及附属设备的计算和选型405.1精饰塔接管尺寸计算405.1.1塔顶蒸气出口管径久405.1.2回流液管径〃尺415.1.3进料管径415.1.4釜液排出管径425.1.5塔釜蒸气出口管径d”425.2原料预热器的设计435.2.1物性数据确定435.2.2估算传热面积445.2.3工艺结构尺寸455.3回流冷凝器的设计475.3.1确定物性数

6、据475.3.2估算传热面积485.3.3I艺结构尺寸495.4W出液冷却器设计505.4.1确定物性数据515.4.2估算热面积515.4.3工艺结构尺寸525.5输送泵的选取535.5.1原料输送泵的选型545.5.2釜液泵的选型545.5.3锚出液冷却水泵的选型54六.计算结果汇总表556.1全塔工艺设计结果汇总556.2符号一览表57五.设计方案讨论59六.参考文献60一、概述精憾是石油及化学工业生产屮最常见的单元操作，它利用液态混合物屮各组分挥发度的不同实现轻重组分的分离，从而达到液态混合物的分离提纯或冋收混合物中有用组分的目的。实现精憎分离过程必须有精憾装置，包扌

7、舌精憾塔、换热器、流体输送机械、管道、测量及控制系统等。1.1精帼操作对塔设备的要求精镭是通过塔顶的液相回流及塔底液部分汽化造成的气相回流实现混合物的多次部分汽化和部分冷凝的，气、液相之间的传质是实现精憾分离的必耍条件。因此，作为气、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气、液两相得到充分接触，以达到较高的传质效率。同吋，为了满足工业生产的需要，塔设备还需满足以下基木要求。（1）气、液处理量大。生产能力大时，不致发生大量的液沫夹带、拦液或液泛等不正常的操作现象。（2）操作稳定，弹性大。当设备的气、液负荷