1、 第 1 页 目录目录 化工原理课程设计任务化工原理课程设计任务 3 一一 精馏过程的生产流程及特点精馏过程的生产流程及特点 4 4 1 1.1 .1 概述概述 4 4 二二 精馏塔的工艺设计计算精馏塔的工艺设计计算 6 2 2. .1 1 物料衡算物料衡算 6 6 2.1.1 原始数据. 6 2.1.2 查阅文献，整理有关物性数据. 6 2.1.3 物料衡算. 7 2 2. .2 2 塔板数的确定塔板数的确定 7 7 2.2.1 理论塔板数理论塔板数 T N的求取的求取 7 2.2.2 用奥康奈尔法对全塔效率进行估算. 10 三三 精馏塔的结构设计精馏塔的结构设计 10 3 3.1 .1 塔
2、的结构设计塔的结构设计 1010 3.1.1 精馏塔塔径的计算. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.1.2 精馏塔有效高度的计算. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3 3.2 .2 塔板主要工艺尺寸的计算塔板主要工艺尺寸的计算 错误!未定义书签。 3.2.1 溢流装置计算. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.2.2 降液管. 17 3.2.3 塔板布置. 18 3.3 流体力学验算 1919 3.3.1 气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降）. 19 3.3.2 液泛验算. 20 3.3.3 雾沫夹带验算. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.3.4 操作性能负荷图 错误错误
3、! !未定义书签。未定义书签。 第 2 页 附录附录 错误!未定义书签。 附录一：设计结果一览表附录一：设计结果一览表 错误!未定义书签。 附录二：参考文献附录二：参考文献 错误!未定义书签。 第 3 页 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书 一、一、设计题目：分离甲醇设计题目：分离甲醇-乙醇浮阀精馏塔乙醇浮阀精馏塔 二、二、设计任务及操作条件设计任务及操作条件 1、工艺条件与数据 （1）原料液量 30000 kg/h,，含甲醇 54%（质量分数,下同） ，其余为乙醇 （2）馏出液组成为 97%，釜残液组成为 3% （3）液料可视为理想溶液。 2、操作条件 （1）常压 （2）泡点进料
4、（3）回流比 R/Rmin=1.6 （4）间接蒸汽加热 （5）冷却水进口温度 21 C （6）设备热损失为加热蒸汽供热量的 5% （7）单板压降不大于 0.7KPa。 三、设备形式：浮阀塔三、设备形式：浮阀塔 四、设计内容四、设计内容 1、设计方案的确定及流程说明。 2、设计工艺设计计算。 3、塔和塔板主要工艺尺寸的设计。 （1）塔高,塔径及塔板结构尺寸的确定。 （2）塔板的流体力学验算。 （3）塔板的负荷性能。 4、设计结果概要货设计一览表。 5、塔板结构俯视图和塔板安装图。 第 4 页 一一 分离甲醇分离甲醇-乙醇浮阀精馏塔设计乙醇浮阀精馏塔设计 摘要摘要: : 精馏是化工分离中经常遇到的
5、环节，在工业与生活中更是常常运用。本设计 是采用浮阀塔对组成结构和性质相似的甲醇和乙醇进行精馏分离。 本文详细的介 绍了甲醇和乙醇浮阀塔精馏分离的设计过程，包括对工艺设计的计算、操作条件 的选择、塔结构设计以及接管的设计。画出了塔的布置图，工艺条件图以及操作 性能负荷图形象直观的展现了设计的结果。 关键词关键词：甲醇-乙醇精馏 浮阀塔 工艺设计 塔的操作性能负荷 第 5 页 一一 精馏过程的生产流程及特点精馏过程的生产流程及特点 1.11.1 概述概述 甲醇(俗称“工业酒精”)是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精 细化工，塑料等领域，甲醇常用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷等有机产品，但同时
6、也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也 加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以制造一甲胺。 不同的用途，对甲醇的纯度有不同的要求。在工业合成上，对甲醇的纯度要 求较高（常常要求达到 99.9%以上），然而要获得高纯度的甲醇又有不同的方法， 比如多级精馏、吸附、亚沸蒸馏等等。而本设计主要简述甲醇-乙醇混合物精馏 分离。 精馏是利用混合物中各组分挥发性不同这一性质， 将混合物中各组分进行分 离的单元操作。虽然甲醇和乙醇在气味，外观以及其他许多物性上有很多相似之 处，但由于二者的挥发度有一定的差异，因此我们可以选择用精馏的方法分离甲 醇-乙醇混合液。相对于乙醇，甲醇的挥发度较小，故在精馏中甲醇为轻组分从 塔顶采出，乙醇为重组分从塔底得到。化工厂中的精馏操作是在直立圆形的精馏 塔内进行的， 塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。 为实现精馏分离操作， 除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。因此，单有精 馏塔还不能完成精馏操作。 所以为实现整个操作还必须
