乙醇和正丙醇物系分离系统的设计

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1、北京理工大学珠海学院课程设计任务书2011～2012学年第一学期学生姓名：谢威宁专业班级：09化工1班指导教师：李青云工作部门：化工与材料学院一、课程设计题目乙醇和正丙醇物系分离系统的设计二、课程设计内容（含技术指标）1.设计条件生产能力：25000吨/年（每年按300天生产日计算）原料状态：苯含量40%（wt%）；温度：25℃；压力：100kPa；泡点进料；分离要求：塔顶馏出液中苯含量99%（wt%）；塔釜苯含量2%（wt%）操作压力：100kPa其它条件：塔板类型：浮阀塔板；塔顶采用全凝器；R=1.9Rm2.具体设计内容和要求（1）设计工艺方案的选定（2）精

2、馏塔的工艺计算（3）塔板和塔体的设计（4）水力学验算（5）塔顶全凝器的设计选型（6）塔釜再沸器的设计选型（7）进料泵的选取（8）绘制流程图（9）编写设计说明书（10）答辩三、进度安排时间设计安排10.26—10.28设计动员，下达任务书，查阅资料，拟定设计方案，方案论证，物性数据计算10.28—11.11工艺计算（物料衡算、确定回流比、计算理论板层数、实际板层数、实际进料板位置）11.11—11.18塔结构设计（物性数据的计算、塔径计算、塔结构尺寸的计算、水力学性能校验、负荷性能图及塔高的计算）11.18—11.25热量衡算；附属设备的选型和计算11.25-12

3、.02绘制带控制点的工艺流程图（CAD图）12.02—12.09绘制带控制点的工艺流程图，（借图板和丁字尺，手工绘制图）12.09—12.16编写设计说明书，答辩要求2012.01.03将说明书及图纸装订并提交2012.1.4—1.5答辩四、基本要求序号设计内容要求1设计工艺方案的选定精馏方式及设备选型等方案的选定和论证（包括考虑经济性；工艺要求等）绘制简单流程图2精馏塔的工艺计算物料衡算，热量衡算，回流比、全塔效率、实际塔板数、实际进料位置等的确定3塔板和塔体的设计设计塔高、塔径、溢流装置及塔板布置等4水力学验算绘制塔板负荷性能图5塔顶全凝器的设计选型计算冷凝

4、器的传热面积和冷却介质的用量6塔釜再沸器的设计选型计算再沸器的传热面积和加热介质的用量7进料泵的选取选取进料泵的型号8绘图绘制带控制点的流程图（CAD和手工绘制）9编写设计说明书目录，设计任务书，设计计算结果，流程图，参考资料等10答辩每班数不少于20人答辩教研室主任签名：2011年10月14日摘要浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两种塔板的优点。本设计对年处理量为二万五千吨乙醇-正丙醇的浮阀连续精馏塔进行了设计。通过对浮阀精馏塔、换热器的设计，使我更好地掌握化工原理的原理与方法。塔顶冷凝装置采用全凝器，用以准确控制回流比；塔底采用直接式

5、蒸汽加热，以提供足够热量。通过插值法计算出塔内各部位的温度、密度、表面张力、粘度、相对挥发度等各项物性数据；通过逐板法计算出理论板数、板效率、实际板数、进料位置，在板式塔工艺中计算出塔径、有效塔高、筛孔数并通过流体力学的验算，符合各项指标，最后，确定了塔顶全凝器冷却水的用量以及塔底再沸器中加热蒸汽的用量，同时对输送各股物流的管径进行了设计；结果表明，本设计合理。关键词：连续精馏；浮阀精馏塔；精馏塔设计；乙醇；正丙醇目录北京理工大学珠海学院课程设计任务书I摘要III1绪论12设计方案说明22.1设计方案的确定22.2工艺流程图33塔板的工艺设计53.1精馏塔全塔物

6、料衡算53.2常压下乙醇-正丙醇气液平衡组成（摩尔）与温度关系53.3理论塔板的计算123.4塔径的初步设计143.5溢流装置163.6板塔分布、浮阀数目与排列174塔板的流体力学计算204.1气相通过浮阀塔板的压降204.2淹塔214.3雾沫夹带224.4塔板负荷性能图225热量衡算295.1热量示意图295.2热量衡算296塔附件设计346.1接管346.2筒体与封头356.3裙座356.4人孔357塔总体高度的设计367.1塔的顶部空间高度367.2塔的底部空间高度367.3塔总体高度368附属设备设计378.1冷凝器的选择378.2再沸器的选择37主要符

7、号说明38附录1精馏段和提馏段的浮阀孔局部排布图40附录2工艺流程图41总结42参考文献43致谢441绪论塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的传质介质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料他两大类。板式塔内置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。在正常操作下，液相为连续相；气相为分散相，其组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流而上（有时也采用并流向下）流动，汽液两相密切接触进行传质与传热。在正常操作下，气相为连续相，液相为分散

8、相，气相组成呈连续变化，