乙醇水连续筛板精馏塔工艺设计.docx

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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

2、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

3、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

4、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。目录一、设计题目4二、设计目的4三、设计任务及操作条件4四、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61.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率62.原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量6二、物料衡算6（三）精馏工艺条件计算6一、乙醇气液平衡数据（101.3KFA）6二、乙醇和水X—Y图，及精馏段操作线、提留段操作线错误！未定义书签。1、理论塔板数Nt的求取72、实际板层数的求取9三精馏塔的工艺条件及有关物

5、性数据的计算错误！未定义书签。1、操作压力132、操作温度错误！未定义书签。3、平均摩尔质量的计算104、精馏段平均密度计算115、液体平均表面张力的计算12（四）精馏塔的塔体工艺尺寸计算13一、精馏段塔径的计算13二、提馏段塔径的计算14三、精馏塔有效高度的计算151、精馏段的有效高度错误！未定义书签。2、提馏段的有效高度错误！未定义书签。（五）塔板主要工艺尺寸的计算16一、精馏段溢流装置的计算因塔径161、堰长lw162、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ho17二、提馏段溢流装置的计算172、溢流堰高度hw173、弓

6、形降液管宽度Wd和截面积Af184、降液管底隙高度h018三、塔板布置及筛孔数目与排列191、边缘宽度的确定192、开孔区面积计算错误！未定义书签。（六）.筛板的流体力学验算20一、精馏段201、塔板压降202、液面落差203、雾沫夹带204、漏液计算215、液泛计算21二、提馏段211、塔板压降212、液面落差223、雾沫夹带224、漏液计算235、液泛计算23（七）塔板负荷性能图23一、漏液线23二、雾沫夹带线错误！未定义书签。三、液体负荷下限线错误！未定义书签。四、液体负荷上限线错误！未定义书签。五、液泛线错误！未定义书签。六、负荷性能图27七、有关该筛板

7、塔的工艺设计计算结果汇总于表927（八）精馏塔的附属设备29一、换热器的计算291、塔顶冷凝器292、再沸器303、预热器31二、离心泵的设计311、塔顶离心泵规格312、提供预热器热水离心泵规格32三、各接管尺寸的确定321、进料管322、釜残液岀料管323、塔顶回流液管334、塔顶上升蒸汽管335、塔底回流液管34（九）参考文献错误！未定义书签。乙醇-水连续筛板精馏塔工艺设计、设计题目乙醇一水连续筛板精馏塔工艺设计、设计目的⑴综合运用“化工原理”和相关选修课程的知识，联系化工生产的实际完成单元操作的化工设计实践，初步掌握化工单元操作的基本程序和方法。⑵熟悉查

8、阅资料和标准、正确选用公