化工原理课程设计--乙醇-水二元体系浮阀精馏塔的工艺设计

1、 1 课程名称：课程名称： 化工原理课程设计化工原理课程设计 设计题目：设计题目：乙醇乙醇-水二元体系浮阀精馏塔的工艺设计水二元体系浮阀精馏塔的工艺设计 学生姓名：学生姓名： 专业：化学工程与工艺专业：化学工程与工艺 班级学号：班级学号： 化工化工 设计日期：设计日期： 2012-12-24 至至 2013-01-07 设计任务：设计任务： 乙乙醇醇-水体系水体系 设计条件：设计条件： 1. 进料量：进料量：F=230 kmol/h 2. 进料组成：进料组成：xF=0.17 （摩尔分率）（摩尔分率） 3. 进料热状态：进料热状态：泡点进料泡点进料 4. 常压，塔釜间接蒸汽加热常压，塔釜间接蒸汽

2、加热 5. 塔顶冷凝水温塔顶冷凝水温度度 t=25， 6. 塔釜加热蒸汽温度塔釜加热蒸汽温度 T=139 设计要求：设计要求： 1产品浓度：产品浓度： 94 （mass %） 2易挥发组分回收率：易挥发组分回收率： 99% 2 目录目录 一一 概述概述.8 二 工艺设计 1 总体设计方案总体设计方案 1.1 操作压强的选择操作压强的选择.8 1.2 物料的进料热状态物料的进料热状态.8 1.3 塔釜的加热方式塔釜的加热方式.9 1.4 回流方式选定回流方式选定10 1.5 回流比的确定回流比的确定10 2 精馏的工艺流程图精馏的工艺流程图10 3 精馏塔塔板数的确定精馏塔塔板数的确定 3.1

3、物料衡算物料衡算.11 3.2 物系相平衡数据物系相平衡数据.11 3.3 回流比确定回流比确定14 3.4 逐板法计算理论塔板数逐板法计算理论塔板数15 3.5 实际塔板数的确定实际塔板数的确定.17 4 塔塔体体主要主要工艺尺寸的确定工艺尺寸的确定 4.1 精馏段塔径塔板的设计计算精馏段塔径塔板的设计计算 4.1.1 精馏段塔塔径塔板的设计参数精馏段塔塔径塔板的设计参数 4.1.1.1 操作压力操作压力.19 4.1.1.2 温度温度19 3 4.1.1.3 平均摩尔质量平均摩尔质量19 4.1.1.4 平均密度平均密度.20 4.1.1.5 液体表面张力液体表面张力.21 4.1.1.6

4、 液体的粘度液体的粘度.21 4.1.1.7 液负荷计算液负荷计算23 4.1.2 塔板参数计算和选择塔板参数计算和选择 4.1.2.1 塔径的计算塔径的计算24 4.1.2.2 溢溢流装置的确定流装置的确定25 4.1.2.3 安定区与边缘区的确定安定区与边缘区的确定28 4.1.2.4 鼓泡区阀孔数的确定及鼓泡区阀孔数的确定及排列排列28 4.1.2.5 开孔率计算开孔率计算30 4.1.3 塔盘流体力学验算塔盘流体力学验算 4.1.2.1 塔板压降塔板压降31 4.1.2.2 降液管停留时间降液管停留时间31 4.1.2.3 雾沫夹带雾沫夹带32 4.1.4 负荷性能图负荷性能图 4.1.4.1 液相下限线液相下限线.34 4.1.4.2 液相上限线液相上限线.34 4.1.4.3 漏液线漏液线.34 4.1.4.4 过量雾沫夹带线过量雾沫夹带线.35 4.1.4.5 液泛线液泛线.36 4 4.1.4.6 性能负荷图性能负荷图38 4.2 提提馏段塔径塔板的设计计算馏段塔径塔板的设计计算 4.2.1 精馏段塔塔径塔板的设计参数精馏段塔塔径塔板的设计参数 4.2.1.1 操作压力操作压力.39 4.2.1.2 温度温度39 4.2.1.3 平均摩尔质