化工原理课程设计--乙醇-水分离过程筛板精馏塔设计

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1、乙醇水筛板塔课程设计 1 化工原理课程设计 课题名称 乙醇-水分离过程筛板精馏塔设计 院 系 化工学院 班 级 学 号 学生姓名 指导老师 设计周数 2 乙醇水筛板塔课程设计 2 目录目录 绪论5 一、设计概况介绍 6 二、塔板工艺设计 8 2.1 精馏塔全塔物料衡算 8 2.2 乙醇和水的物性参数计算 . 8 2.2.1 温度 9 2.2.2 平均摩尔质量 .10 2.2.3 平均密度.11 2.2.4 混合液体的表面张力 .12 2.2.5 混合液体的粘度 14 2.2.6 相对挥发度.15 2.3 塔板的计算 .15 2.3.1 精馏段、提留段方程计算 .16 2.3.2 理论塔板、实际

2、塔板计算 16 2.4 操作压力的计算 17 三、 塔体的工艺尺寸计算 17 3.1 塔径的初步计算 17 3.1.1 气液相体积流量计算 .17 3.1.2 塔径计算.18 3.2 塔体有效高度的计算 .20 3.4 溢流装置 20 3.4.1 精馏段溢流装置的计算.20 堰长.21 溢流堰高度 21 弓形降液管宽度和截面积 .22 3.4.2 精馏段塔板的布置.23 塔板的分布23 边缘区宽度的确定23 开孔面积的计算23 筛孔的计算及其排列24 3.4.3 提留段溢流装置的计算.24 堰长.24 溢流堰高度 24 弓形降液管宽度和截面积 25 3.4.4 提留段塔板的布置.25 塔板的分

3、布25 边缘区宽度的确定26 开孔面积的计算26 筛孔的计算及其排列26 四、 筛板的流体力学验算 27 乙醇水筛板塔课程设计 3 4.1 塔板压降 27 4.1.1 干板阻力.27 4.1.2 气体通过液层的阻力 .27 4.1.3 液体表面张力的阻力（很小可以忽略不计） 28 4.1.4 气体通过每层板的压降28 4.2 液沫夹带 29 4.3 漏液 .29 4.4 液泛 .29 五、 塔板负荷性能图 .30 5.1 精馏段塔板负荷性能图30 5.1.1 雾沫夹带线 .30 5.1.2 液泛线 31 5.1.3 液相负荷上限线 32 5.1.4 液相负荷下限线 33 5.1.5 漏液线 3

4、3 5.2 精馏段塔板负荷性能图34 5.2.1 雾沫夹带线 .34 5.2.2 液泛线 35 5.2.3 液相负荷上限线 36 5.2.4 液相负荷下限线 36 5.2.5 漏液线 36 六、 热量衡算 37 6.1 塔顶气体上升焓38 6.2 回流液的焓.38 6.3 进塔顶流出液的焓38 6.4 冷凝液消耗的焓.38 6.5 进料口的焓.39 6.6 塔底残液的焓.39 6.7 再沸器热负荷的计算.39 6.8 预热器、全凝器、再沸器等的选择及介质消耗量39 七、主要工艺接管尺寸的计算和选择44 7.1 精料管44 7.2 釜残液出料管44 7.3 回流管44 7.4 塔顶蒸汽出料管44

5、 7.5 塔底进气管45 7.6 法兰的选择45 7.7 泵的选择45 八、 塔总高度的计算 .46 8.1 塔顶空间46 8.2 塔底空间46 8.3 人孔47 8.4 封头47 乙醇水筛板塔课程设计 4 8.5 裙座47 8.6 吊柱47 8.7 塔高47 8.8 筒体47 九、辅助设备的选型47 9.1 原料储罐47 9.2 产品储罐48 十，经济衡算48 10.1 水蒸气的费用48 10.2 冷却水的费用48 10.3 设备投资费用48 10.4 总费用.48 十一、设计一览表.49 乙醇水筛板塔课程设计 5 绪论绪论 工原理是一门关于化学加工过程的技术基础课，它为过程工业提供科学基础

6、，对化工及 相近学科的发展起支撑作用。 化工原理课程以单元操作为内容， 以传递过程原理和研究方法 论为主线，研究各个物理加工过程的基本规律，典型设备的设计方法，过程的操作和调节原 理。化工原理课程教学包括三个环节，即：理论课教学、实验课教学和课程设计。实验课 与理论课同步进行，课程设计安排在化工原理理论课之后进行。实验课程的设计思想：培养 学生动手能力、 观察能力、 综合分析和处理问题的能力。 课程设计是一个总结性的教学环节， 针对化工厂中一个实际的化工单元操作，完成主体设备的工艺设计，附属设备的选型设计， 主体设备总图的绘制。通过课程设计，使学生掌握化工设计的程序和方法，学会查阅资料、 使用手册、选用数据和公式、合理确定工艺流程、正确进行工艺计算、用技术经济的观点评 价设计结果，用文字数表图纸表达设计思想、以及严谨认真的工作态度和工作作风。 精馏是分离液体混合