1、化工原理课程设计 1 化工原理课程设计化工原理课程设计 设计题目：乙醇精馏塔设计题目：乙醇精馏塔 化工原理课程设计 2 前言前言 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据 操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。 蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸 气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈 高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器， 冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中， 其
2、余的部分则作为馏出液取出。 塔底流出的液体， 其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。 精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点（或沸点）的不同，控制塔各节的不同温度，达到分离提纯 的目的。 化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的， 精馏操作在化工、 石油化工、 轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、 设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏 是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部
3、分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化 工厂中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。可知，单有精馏塔还不能 完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才 能实现整个操作。 本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。 此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、 选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。 本设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算物料衡算、热量衡算、工艺参数的选 定、设备的结构设计和工艺
4、尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内 容。通过对精馏塔的运算，调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数，以保证精馏过程的顺利进行 并使效率尽可能的提高。 化工原理课程设计 3 目录目录 第一章第一章 绪论绪论 6 1.1 设计内容 . 6 1.2 设计方案 . 6 1.3 设计依据 . 7 第二章第二章 塔板的工艺设计塔板的工艺设计 . 8 2.1 精馏塔全塔物料衡算 . 8 2.2 理论及实际塔板数的确定 8 2.3 常压下乙醇-水气液平衡组成与温度 10 2.3.1温度和压力 10 2.3.2平均摩尔计算 11 2.3.3平均密度 12 2.3.4混合液体表面张力 13 2.3.5混合物的黏度 13 2.4 塔径的初步设计 14 2.4.1汽液相体积流率 14 2.4.2塔径的计算 14 2.5 溢流装置 . 15 2.5.1堰长 w l 16 2.5.2堰高 w h . 16 2.5.3弓降液管的宽度和横截面积 16 2.5.4降液管底隙高度 17 2.6 塔板的分布、浮阀数目及排列 . 17 2.6
