乙醇—水 筛板精馏塔工艺设计说明书 20160715,web

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1、说明书内页第页GUANGXIUNIVERSITY化工原理课程设计——乙醇—水筛板精馏塔工艺设计说明书目录第一章设计任务书11.1设计题目11.2设计任务及条件11.2.1设计任务11.2.2设计条件11.3产品产量及质量要求11.4厂址1第二章确定设计方案22.1设计方案的确定22.1.1生产时日22.1.2 塔型选择22.1.3 精馏方式22.1.4 操作压力22.1.5加料方式22.1.6进料状况22.1.7冷凝方式22.1.8回流方式32.1.9加热方式32.2工艺流程3第三章筛板式精馏塔的工艺设计43.1精馏塔的设计计算43.1.1乙醇和水的汽液平衡组成

2、43.1.2塔顶、塔底、进料处的相对挥发度53.1.3原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率63.1.4全塔物料衡算63.1.5q线方程的确定63.1.6塔顶和塔釜温度的确定73.1.7回流比的确定73.1.8操作方程的确定73.1.9板效率及实际塔板数的确定73.2精馏段物性衡算83.2.1平均分子量Mm93.2.2平均密度ρm93.2.3液体平均粘度μLM103.2.4液体表面张力σm103.2.5气液体积流率的计算10E说明书内页第页GUANGXIUNIVERSITY3.3精馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算113.3.1塔板横截面的布置计算113.3.2筛板精馏塔精

3、馏段流体力学校核133.4精馏段塔板负荷性能图153.4.1过量液沫夹带线153.4.2溢流液泛线153.4.3液相上限线163.4.4漏液线（气相负荷下限线）163.4.5液相下限线173.4.6操作线173.4.7负荷性能图173.5提馏段物性衡算183.5.1平均分子量Mm183.5.2平均密度ρm183.5.3液体表面张力σm193.5.4液体平均粘度μLM193.5.5气液体积流率的计算203.6提馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算203.6.1塔板横截面的布置计算202.6.2筛板精馏塔提馏段流体力学校核223.7提馏段塔板负荷性能图243.7.1过量液沫

4、夹带线243.7.2溢流液泛线253.7.3液相上限线253.7.4漏液线（气相负荷下限线）263.7.5液相下限线263.7.6操作线263.7.7精馏段塔板负荷性能图27第四章精馏塔的辅助设备及选型284.1辅助设备的选型284.1.1热量衡算284.1.2冷凝器284.1.3馏出液冷却器294.1.4釜液冷却器294.1.5换热器规格汇总表304.2塔的主要接管尺寸的选取304.2.1塔顶蒸气管路304.2.2塔顶冷凝水管路314.2.3塔顶液相回流管路314.2.4加料管路314.2.5塔釜残液流出管路324.2.6冷却水出口管路324.2.7塔顶馏出液

5、管路33E说明书内页第页GUANGXIUNIVERSITY4.2.8接口管路汇总表334.3输送泵的选取334.3.1泵的分类334.3.2选泵原则34第五章塔高的确定及塔的其它工艺条件355.1塔高的设计计算355.1.1塔高的确定355.1.2塔板结构的确定36第六章设计结果概要及汇总表37第七章设计方案讨论39参考文献41附表部分符号一览表………………………………………………………………………附图Ⅰ乙醇—水t-x-y相平衡图附图Ⅱ精馏塔理论板数求解图附图Ⅲ塔板负荷性能图附图Ⅳ精馏塔的工艺条件图和筛孔布置图附图Ⅴ带控制点的工艺流程示意图E说明书内页第页GUA

6、NGXIUNIVERSITY第一章设计任务书1.1设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计1.2设计任务及条件1.2.1设计任务1.完成精馏塔的工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计算和选型。2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对设计的评价。1.2.2设计条件1.常压操作，P=1atm（绝压）（表压=0.1013MPa）。2.进精馏塔的原料液温度为90℃，汽液混合物进料（0

7、5.操作回流比R=（1.1—2.0）Rmin。1.3产品产量及质量要求1.塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为40吨/日。2.塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质量分率）。1.4厂址江苏南京某厂。E说明书内页第页GUANGXIUNIVERSITY第二章确定设计方案2.1设计方案的确定2.1.1生产时日设计要求精馏塔日产40吨92.41%的药用乙醇。工厂实行三班制，每班工作8小时，每天24小时连续正常工作。2.1.2 塔型选择 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与

8、填料塔比较[1]知：板式