化工原理课程设计-乙醇精馏塔工艺设计

《化工原理课程设计-乙醇精馏塔工艺设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化工原理课程设计设计题目：乙醇精馏塔姓名：***班级：化学与化工学院07级2班学号：*******指导教师：*********前言精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液

2、返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点（或沸点）的不同，控制塔各节的不同温度，达到分离提纯的目的。化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多

3、数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。    本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。    本设计包括设计方案的选取，主要设

4、备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。目录一、绪论31.1课程设计的目的31.2设计依据31.3设计内容及任务31.3.1设计题目31.3.2设计任务及条件：31.4设计内容：41.5设计成果4二、塔的工艺计算42.1工艺过程42.1.1物料衡算42.1.2理论及实际塔板数的确定52.1.3塔的结构的设计72.1.4精馏塔塔径的计算72.2塔

5、板主要工艺尺寸的计算132.2.1溢流装置计算132.2.2降液管142.2.3塔板布置15三、流体力学验算163.1气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降）163.2液泛验算173.3.雾沫夹带验算173.4液体在降液管中的停留时间183.5操作性能负荷图183.5.1气相负荷下限图（漏液线）183.5.2过量液沫夹带线183.5.3液相负荷下限线193.5.4液相负荷上限线193.5.5液泛线19四、设备的计算及选型214.1冷凝器负荷214.2再沸器热负荷22五、浮阀塔工艺设计结果22六、精馏塔设备设计246.1精馏塔塔体材料、内径、壁厚和强度校核246.

6、1.1精馏塔塔体材料的选择246.1.2精馏塔的内径246.1.3壁厚的计算246.1.4强度校核256.2封头的选型依据，材料及尺寸规格256.2.1封头的选型依据256.2.2封头材料的选择256.2.3尺寸规格266.2.4封头的高266.2.5封头的壁厚266.3精馏塔的塔板类型选择266.4塔板结构及与塔体的连接形式276.5降液管的形式276.6受液盘的设计276.7塔节的设计276.8塔体各部分高度设计286.9塔体各开孔补强设计286.9.1开孔补强设计方法286.9.2开孔补强结构设计296.10塔体各接管设计（选型、尺寸、连接形式、是否补

7、强）296.11塔体手孔及人孔的设计316.12.除沫器的设计316.13.支座设计31一、绪论1.1课程设计的目的课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基础知识去解决某以设计任务的一次训练，在整个教学计划中起着培养学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计就以下几方面要求学生加强训练。（1）查阅资料选用公式和收集数据的能力。（2）树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作上的劳动条件和环境保护的正确设计思路，在这种设计思路的指导下去分析和解决实际问题的能力。（3）迅速准确的进行工程

8、计算和计算机绘图的能力。1.2设计依据课程设计方案选