分离乙醇-水混合液的浮阀精馏塔的设计方法以及计算

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1、燕京理工学院化工原理课程设计化工原理课程设计任务书化药1104赵金金110150108指导教师周莉莉一、设计题目：分离乙醇-水混合液的浮阀精馏塔二、原始数据及条件生产能力：年处理乙醇-水混合液2.5万吨（开工率300天/年）原料：乙醇含量为35%（质量百分比）的常温液体分离要求：塔顶乙醇含量不低于90%（质量分数）塔底釜液乙醇含量不高于0.5%（质量分数）塔操作条件：精馏塔塔顶压强：常压进料热状况：泡点进料回流比：自选单板压降：<=0.7kpa塔板类型：浮阀塔工作日：每年300天，每天24小时连续运行厂址：廊坊地区III燕京理工学院化工原理课程设计目录前言

2、……………………………………………………………………………1第1章塔板的工艺设计方法………………………………………………2第1.1节精馏塔全塔物料衡算……………………………………………2第1.2节常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系…………2第1.3节理论塔板的计算…………………………………………………8第1.4节塔经的初步计算………………………………………………10第1.5节溢流装置………………………………………………………11第1.6节塔板布置及浮阀数目与排列…………………………………13第2章塔板的流体力学计算…………………………………………

3、…15第2.1节气相通过浮阀塔板的压降……………………………………15第2.2节淹塔…………………………………………………………16第2.3节液沫夹带……………………………………………………17第2.4节塔板负荷性能图……………………………………………18（三）附件设计…………………………………………………………22（四）塔总体高度的设计……………………………………………25（五）塔附属设备设计………………………………………………26设计体会………………………………………………………………………28主要符号…………………………………………………………………

4、……参考文献………………………………………………………………………29结束语…………………………………………………………………………30III燕京理工学院化工原理课程设计前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大。（2）分离效率高。（3）操作弹性大。（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的

5、制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是乙醇-水连续精馏浮阀塔

6、的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的乙醇和不易挥发的水，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。III燕京理工学院化工原理课程设计第1章塔板的工艺设计方法第1.1节精馏塔全塔物料衡算1.1.1精馏塔全塔物料衡算F：原料液流量(kmol/h)xF：原料组成（摩尔分数，下同）D：塔顶产品流量(kmol/h)xD：塔顶组成W：塔底残液流量(kmol/h)xW：塔底组成原料乙醇组成：塔顶组成：塔底组成：进料平均分子量：=进料量：物料衡算式为：（1.1）联立代入求解：D=33.61kmol/hW=118.20kmol/h33燕京理工学院化工原理课程设计第1.

7、2节常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系1.2.1常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系表1.1常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系温度/℃液相气相温度/℃液相气相温度/℃液相气相1000082.723.3754.4579.357.3268.4195.51.9017.0082.326.0855.8078.7467.6373.8589.07.2138.9181.532.7359.2678.4174.7278.1586.79.6643.7580.739.6561.2278.1589.4389.4385.312.3847.0479.850.

8、7965.6484.116.6150.8979.751.9865.