广西大学化工原理课程设计-乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计

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1、前言转眼之间，我们已经结束了大三的学习。在这三年的学习当中，我们系统的学习了化工原理，物理化学，无机化学，有机化学，分析化学，化工设备与机械基础，机械制图，化工热力学等方面的知识，初步掌握了化学生产与化学设备之间的相互关系。在李志礼老师的指导下，我们开始了化工原理课程设计。实践是检验真理的唯一标准，学习了那么多的理论知识以后，终于有机会在现实过程中运用自己学习到的知识。在这次设计过程中，我们得到了老师学长学姐们很多的帮助，在此对他们表示衷心的感谢，由于我们所知识的有限和能力的不足，在设计过程中难免会遇到设计不合理，考虑不周全的地方，希

2、望老师给予理解与指导，我们会更加努力，争取做得更好。设计者：2011.7.6目录第一章设计题目与要求1.1设计题目…………………………………………………………………………1.2任务要求与数据……………………………………………………………第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1塔板数的确定2.2塔径的确定第一章设计题目与要求1.1设计题目：乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计1.2任务要求与数据：1、设计一连续精馏塔分离乙醇和水，具体工艺参数如下：（1）原料乙醇含量：质量分率40%（2）年产量：30000t（3）摩尔分率：xD=0.82；xW

3、=0.022、工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝，泡点进料，泡点回流，R=（1.2~2）Rmin。3、设备形式筛板塔。4、设计工作日每年330天，每天24小时连续运行。第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算2.1塔板数的确定2.1.1全塔物料衡算原料液中：设乙醇（A）;水（B）查附表得:MA=46.07MB=18.02由已知条件可知：xF=0.4xD=0.82xW=0.02年产量：30000t每年330天，每天24小时连续运行30000000D92.34kmol/h330*24*(0.82*46.070.18*18.02)由F=D+W

4、xF*F=xD*D+xW*W得F=194.4（kmol/h），W=102.6（kmol/h），表2-1不同温度下乙醇—水的汽液平衡组成t（℃）10095.589.086.785.384.182.782.3x0.000.01900.07210.09660.12380.16610.23370.2608y0.000.17000.38910.43750.47040.50890.54450.5580t（℃）81.580.779.879.779.378.7478.4178.15x0.32730.39650.50790.51980.57320.67

5、630.74720.8943y0.58260.61220.65640.65990.68410.73850.78150.8943由t-x(y)图用内插法可知:塔顶温度t=78.3℃，塔底温度t=95.3℃Dw78.395.3t86.8℃平均温度2t进料温度：f80.7℃相对挥发度的确定当t=95.5℃时：yAxBy(1x)0.17(10.019)1yx(1y)x(10.17)0.019=10.58BA当t=89.0℃时：yAxBy(1x)0.3891(10.0721)28.20yBxA(1y

6、)x(10.3891)0.0721当t=86.7℃时：yAxBy(1x)0.4375(10.0966)37.27yBxA(1y)x(10.4375)0.0966当t=85.3℃时：yAxBy(1x)0.4704(10.1238)46.29yBxA(1y)x(10.4704)0.1238当t=84.1℃时：yAxBy(1x)0.5058(10.1661)5yx(1y)x(10.5058)0.1661=5.20BA当t=82.7℃时：yAxBy(1x)0.5445(1

7、0.2337)63.92yBxA(1y)x(10.5445)0.2337当t=82.3℃时：yAxBy(1x)0.558(10.2608)73.58yBxA(1y)x(10.558)0.2608当t=81.5℃时：yAxBy(1x)0.5826(10.3273)82.87yBxA(1y)x(10.5826)0.3273当t=80.7℃时：yAxBy(1x)0.6122(10.3965)9yx(1y)x(10.6122)0.3965=2.40BA当t=79

8、.8℃时：yAxBy(1x)0.6564(10.5079)101.85yBxA(1y)x(10.6564)0.5079当t=79.7℃时：yAxBy(1x)0.6599(10.5198)11