化工原理乙醇水课程设计---分离乙醇-水混合物精馏塔设计

1、 1 化工原理课程设计化工原理课程设计 分离乙醇-水混合物精馏塔设计 学 院： 化学工程学院 专 业： 环境工程 学 号： 姓 名： 指导教师： 时 间： 2012 年 6 月 13 日星期三 2 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：设计题目：分离乙醇-水混合物精馏塔设计 二、原始二、原始数据数据： a） 原料液组成：乙醇 20 % 产品中： 乙醇 含量 94% 残液中 4% b） 生产能力：6 万吨/年 c）操作条件 进料状态：自定 操作压力：自定 加热蒸汽压力：自定 冷却水温度：自定 三、三、设计设计说明书说明书内容内容： a）概述 b）流程的确定与说明 c）塔板

2、数的计算（板式塔） ； 或填料层高度计算（填料塔） d) 塔径的计算 e）1）塔板结构计算； a 塔板结构尺寸的确定； b 塔板的流体力学验算；c 塔板的负荷性能图。 2）填料塔流体力学计算； a 压力降； b 喷淋密度计算 f）其它 （1） 热量衡算冷却水与加热蒸汽消耗量的计算 （2） 冷凝器与再沸器传热面的计算与选型（板式塔） （3） 除沫器设计 g）料液泵的选型 h）计算结果一览表 3 第第一一章章 课程设计报告内容课程设计报告内容 一、一、精馏流程的确定精馏流程的确定 乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器 冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经

3、冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸 汽向沸热器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。 二、二、塔的物料衡算塔的物料衡算 (一) 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 20 / 46 0.0892 20 / 4680 / 18 F x 86.0 18/646/94 46/94 D x 4 / 46 0.016 4 / 4696 / 18 W x (二) 平均摩尔质量 0.089246(10.0892)18/20.498/ F Mkgkmolkgkmol 0.8646(10.86)18/42.08/ D Mkgkmolkgkmol 0.01646(10.016)18/18.448/ W Mkgkmolk

4、gkmol (三) 物料衡算 总物料衡算 FWD 易挥发组分物料衡算 FxWxDx FwD 600001000 /198.04/ 42.0830024 D m Dkm olhkm olh MT 联立以上三式得 2283.41/Fkm olh 2283.41/Wkm olh 三三、塔板数的确定塔板数的确定 (一) 理论塔板数 T N的求取 根据乙醇、水的气液平衡数据作 y-x 图 4 乙醇水气液平衡数据 液相中乙醇的摩尔 分数 气相中乙醇的摩尔 分数 液相中乙醇的摩尔分 数 气相中乙醇的摩尔 分数 0.0 0.0 0.25 0.551 0.01 0.11 0.30 0.575 0.02 0.175 0.4 0.614 0.04 0.273 0.5 0.657 0.06 0.34 0.6 0.6