1、 化工原理课程设计化工原理课程设计 题题 目目 乙醇乙醇- -水溶液连续精馏塔设计水溶液连续精馏塔设计 学院名称学院名称 化学化工学院化学化工学院 指导教师指导教师 班班 级级 学学 号号 学生姓名学生姓名 2013 年 1 月 6 日 目录目录 前言前言 第一章第一章 流程确定和说明流程确定和说明 一一. 加料方式加料方式 二二. 精料状况精料状况 三三. 塔顶冷凝方式塔顶冷凝方式 四四. 回流方式回流方式 五五. 加热方式加热方式 六六. 再沸器型式再沸器型式 第二章第二章 精馏塔的设计计算精馏塔的设计计算 一一 操作条件与基础数据操作条件与基础数据 2.1.1. 操作压力操作压力 2.1
2、.2. 气液平衡关系及平衡数据气液平衡关系及平衡数据 2.1.2. 相对挥发度的计算相对挥发度的计算 2.1.4. 最小回流比及操作回流比的确定最小回流比及操作回流比的确定 二二 精馏塔的工艺计算精馏塔的工艺计算 2.2.1. 物料衡算物料衡算 2.2.2. 热量衡算热量衡算 2.2.3. 理论塔板数的计算理论塔板数的计算 2.2.4. 全塔效率的估算全塔效率的估算 2.2.5. 实际塔板数实际塔板数 三三 精馏塔主要尺寸的设计计算精馏塔主要尺寸的设计计算 2.3.1. 塔和塔板设计的主要依据和条件塔和塔板设计的主要依据和条件 2.3.2. 塔板工艺尺寸的计算塔板工艺尺寸的计算 2.3.3.
3、筛板塔工艺尺寸计算与选取筛板塔工艺尺寸计算与选取 2.3.4. 筛板的流力学验算筛板的流力学验算 四塔板负荷性能图四塔板负荷性能图 2.4.1 液相下限线液相下限线 2.4.2 液相上限线液相上限线 2.4.3 漏液线漏液线 2.4.4 液沫夹带线液沫夹带线 第三章第三章 辅助设备及主要附件的选型设计辅助设备及主要附件的选型设计 3.1 冷凝器的选择冷凝器的选择 3.1.1 冷凝剂的选择冷凝剂的选择 3.1.2 冷凝器的热负荷冷凝器的热负荷 3.1.3 冷却介质消耗量冷却介质消耗量 3.2 再沸器的选择再沸器的选择 3.3 除沫器的选择除沫器的选择 3.4 塔顶蒸汽出口管塔顶蒸汽出口管 3.5
4、 入口，裙座等附件设计入口，裙座等附件设计 3.6 精馏塔实际高度计算与设计精馏塔实际高度计算与设计 第四章第四章 设计结果的自我总结与评价设计结果的自我总结与评价 一精馏塔主一精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表要工艺尺寸与主要设计参数汇总表 二二 设计结果的自我总结与评价设计结果的自我总结与评价 附录附录 一一 不同设计条件下设计结果比较不同设计条件下设计结果比较 二二 参考文献参考文献 前言 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、蒸馏、 萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两 相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间接
5、触式和连续接触式两大类。 前者的代表是 板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的 是筛板塔与浮阀塔。 而实验表明筛板塔的优点是：结构简单，气体压降小，板上液面落差 也较小， 生产能力及板效率均较泡罩塔高。 泡罩塔板由于齿封开度是 固定的，因此其对蒸汽负荷变动的适应性能不好。气速小时，气液接 触不好；气速大时，又易使蒸汽吹开液体。多孔塔板虽然结构简单， 处理能力大，但操作弹性比较小。对于筛板塔来说，塔板上开有许多 均布的筛孔，筛孔在塔板上作正三角形排列。塔板上设置溢流堰，使 板上能维持一定厚度的液层。操作时，上升气流通过筛孔分散成 细小的流股，在板上液层鼓泡而出，气、液间密切接触而进行传质。 在正常的操作气速下， 通过筛孔上升的气流，应能阻止液体经筛孔向 下泄漏。所以，筛板塔的效率较高，操作弹性较大，能较好的适应进 料量的变化。此外，筛板塔还具有结构简单、处理能力强等优点。由 于筛板塔板的蒸汽是水平吸入液层的，因此气液搅动较好、雾沫夹带 小、接触时间长、传质效果好、其效率比泡罩塔板约高15%。 本次课程设计就是针对甲醇-水体系而进行的常压二元筛板精馏塔 的设计及相关设备选型。由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难 免有遗漏谬误之处，恳请老师指出以便修正。 第一章 流程确定和说明 一 加料方式 加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。采用高位
