乙醇水分离筛板式精馏塔

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1、目录1设计任务书11.1设计题目11.2工艺条件11.3塔板类型11.4生产制度11.5设计内容12设计方案22.1设计方案简介22.2设计方案的确定及工艺流程的说明23工艺计算33.1塔板的工艺计算33.1.1物料衡算33.1.2q线方程43.1.3R的确定53.1.4总物料恒算63.1.5回收率73.1.6操作线方程73.1.7图解法求理论板层数73.1.8实际板层数的求取83.2精馏塔工艺条件及计算93.2.1操作压力93.2.2操作温度93.2.3平均摩尔质量93.2.4液体的平均密度103.2.5液体表面张力计算113.3精馏塔的塔体工艺尺寸计算123.

2、3.1塔径的计算123.3.2精馏塔有效高度计算143.4塔板主要工艺尺寸计算143.4.1溢流装置计算143.4.2塔板布置163.5筛板的流体力学验算173.5.1精馏段校核173.5.2　提馏段校核193.6塔板负荷性能图213.6.1精馏段213.6.2提馏段244板式塔的塔体总高度的计算264.1塔顶空间HD264.2塔底空间HB264.3人孔274.4裙座274.5筒体与封头274.5.1筒体274.5.2封头284.6塔体总高度285精馏塔附属设备的选型及相关计算285.1换热器的选型与核算285.1.1估算传热面积，初选换热器型号285.1.2确定

3、物性数据295.1.3估算传热面积295.1.4换热器核算315.2接管345.2.1进料管345.2.2回流管345.2.3塔底出料管345.2.4塔顶蒸汽出料管355.2.5塔底蒸汽进料管355.4泵的计算与选型366计算结果一览表387设计感想评价及有关问题的分析讨论398参考文献399绘制塔顶全凝器设备图391设计任务书1.1设计题目：乙醇-水常压分离过程筛板式精馏塔工艺设计1.2工艺条件：生产能力：乙醇-水混合液处理量5.0万吨/年进料状况：冷液进料原料组成：乙醇的含量20（wt%）塔顶组成：乙醇的含量91（wt%）塔底组成：乙醇的含量0.3（wt%）进

4、料温度：适宜回流比R：R=1.3Rmin塔顶压力：单板压降：加热蒸汽压力:加热方式：塔底直接加热1.3塔板类型：筛板式精馏塔1.4生产制度：年开工300天，每天24小时连续生产1.5设计内容：1）精馏塔的物料衡算；2）塔板数的确定；3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5)塔板主要工艺尺寸的计算；6)塔板的流体力学验算；7)塔板负荷性能图；8）塔体总高度的计算；9）精馏塔附属设备的选型及相关计算；10)计算结果一览表11)对设计过程的评述和有关问题的讨论；12）参考文献；4013）绘制精馏塔及换热器的设备图2设计方案2.1设计方案

5、简介精馏的基本原理是根据各液体在混合液中的挥发度不同，采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。在现代的工业生产中已经广泛地应用于物系的分离、提纯、制备等领域，并取得了良好的效益。其中主要包括板式塔和填料塔，而板式塔的塔板类型主要有泡罩塔板、浮阀塔板、筛板塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直塔板等等,本次课程设计是筛板塔。精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流

6、足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法本次课程设计是分离乙醇——水二元物系。在此我选用连续精馏筛板塔。具有以下特点：(1)筛板塔的操作弹性小，对物料的流量要求非常平稳精确，不利于实际生产中使用(2)筛板塔盘较浮阀塔盘的优点是结构简单抗堵，压降较小，造价便宜。(3)筛板塔盘现在很少用了，比浮阀塔的效率低，操作弹性小。(4)筛板塔盘也有溢流堰和降液管。优点是结构简单，压降较小，造价便宜，抗堵性强。本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较

7、完整的精馏设计过程。精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、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、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件、物性参数及接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。2.2设计方案的确定及工艺流程的说明40本设计任务为分离乙醇-水混合物。对于该二元混合物的分离，应采用常压下的连续精馏过程。本设计为23℃进料即冷液进料，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经

8、产品冷却器