化工原理课程设计精馏塔.pdf

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1、《化工原理》课程设计化工原理课程设计《精馏塔》设计任务书一、设计题目：乙醇-水溶液板式精馏塔设计二、设计条件：1、生产能力每小时处理乙醇-水混合液9200kg2、原料乙醇含量24.8%（质量百分比，下同）的溶液3、分离要求：塔顶馏出液的质量分率为89.3%，塔釜馏出液的质量分率为0.95%。4、选择进料泵进料，进料温度为20℃冷液。5、塔釜采用分离式间接蒸汽加热、塔顶蒸汽采用全凝器冷凝。三、塔型板式塔型自选四、设计内容1、二元物系精馏用筛板塔的工艺设计，主要包括精馏系统工艺流程的确定、物料衡算、热量衡算、理论塔板数的计算、精馏塔的工艺条件及有关物性数据设计计算、精馏塔的工艺尺寸计算，气体通过

2、塔板的压力降、降液管内液体停留时间和液面高度的计算，塔顶冷凝器及管道的工艺计算和选型，泵的工艺选型等附属设备的选型计算。2、绘制PFD工艺流程图和精馏塔设备条件图。化工原理课程设计筛板式精馏塔的设计目录参考文献....................................................................................................................................-53-摘要本实验设计采用筛板式精馏塔对乙醇～水溶液进行分离。以-19200kg·h,24.8%的溶液进料，塔顶馏出液的质量

3、分率为89.3%，塔釜馏出液的质量分率为0.95%。该筛板式精馏塔塔高12m,塔板-1-化工原理课程设计数为15块，其中，精馏段12块，提馏段3块，且第13块板为进料板。塔板间距选用450mm,塔径为1200mm，塔板筛孔孔径为5mm，筛孔中心距为17.5mm，开孔率7.4%，筛板厚度为3mm，溢流堰长864mm，堰板高度为40.93mm，安定区宽度80mm，边缘区22宽度30mm。塔板降液管截面积为0.109m，工作面积为0.719m,22有效截面积为1.021m，筛孔总面积为0.0532m。本塔选用IS65-50-160型号的进料泵冷液进料，塔顶采用冷却水用量为-122795.2kg·h

4、的A900-240-0.6-280型号的冷凝器及冷却水用ΙΙ-1量为2865.6kg·h的A600VΙ-120-6-50型号的产品冷却器，塔-1釜采用蒸汽用量为6802.343kg·h的A400Ι-60-1-10型号的再沸器。关键词：乙醇～水溶液精馏分离1概述均相物系的分离方法有吸收、萃取、干燥、精馏等操作，其中工业上分离均相液体混合物最常用的过程是蒸馏。利用液体混合物中组分挥发性能的差异，以热能为媒介使其部分汽化，从而在气相富集易挥发组分，液相富集难挥发组分，使混合物得以分-2-化工原理课程设计离的方法称为蒸馏。根据操作方式，蒸馏分为简单蒸馏、平衡蒸馏和精馏。前两种只能实现初步分离，而精馏

5、能实现混合物的高纯度分离，无需与外界进行热量交换，采用多次平衡级的蒸馏过程来实现混合液的高纯度分离，这种多级蒸馏过程的组合就是精馏。塔设备是实现精馏、吸收、解吸和萃取等化工单元操作的主要设备，它可以使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。因此，塔设备在化工过程中有时也用来实现气体的冷却、除尘、增湿或减湿等。最常用的塔设备可分为两大类：板式塔和填料塔。此外，还有多种内部装有机械运动构件的塔，例如脉动塔河转盘塔等，则主要用于萃取操作。板式塔按其塔盘结构，填料塔按所用填料的不同，又各细分为多种塔型。不管是对何种塔型，除了首先要能使气（汽）液两相充分接触，获得较高的传质效

6、率，还希望能综合满足下列要求：(1)生产能力大。在较大的气液流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带及液泛等破坏正常操作的现象。(2)操作稳定，操作弹性大。当塔设备的气液负荷量有较大的波动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。(3)流体流动阻力小，即流体通过塔设备的压力降小。以节省动力消耗，降低操作费用。对于减压蒸馏，较大的压力降还将-3-化工原理课程设计使系统无法维持必要的真空度。(4)结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。(5)耐腐蚀，不易堵塞，方便操作、调节和检修。事实上，任何一种塔形都难以全面满足上述要求，而只能在某些方面具有独特之处。但是，对于高效率、大生产能力、稳定可靠的操作和低压

7、降的追求，则推动着塔设备新结构型式的不断出现和发展。筛板塔是板式塔中较早出现的塔型之一，它综合具有结构简单，制造维修方便，生产能力大（可比浮阀塔大），塔板效率较高，压降小等优点，不足之处是操作弹性较小。筛孔也易堵塞，使用曾一度受到限制，但是近几十年来，经过大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法，还开发了大孔径筛板，导向筛板等形式，使筛板塔的不足得到补救，即合理的设计可以保证较高的