化工课程设计--乙醇—水连续精馏塔设计

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1、乙醇水精馏塔设计吉首大学 0 化工原理课程设计化工原理课程设计 设计题目：设计题目：乙醇乙醇水连续精馏塔设计水连续精馏塔设计 专业名称：专业名称： 应用化学应用化学 专业班级：专业班级： 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导老师：指导老师： 日日 期：期： 年年 月月 日日 乙醇水精馏塔设计吉首大学 1 目目 录录 1 目录 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2 设计任务书 3 2.1 设计题目：乙醇水连续精馏塔设计 . 3 2.2 设计任务及条件 . 3 2.3 设计内容及要求 . 3 3 设计方案的确定及流程说明 3 3.1 塔的类型选择 . 3 3.2 塔板类型的选择 4 3.3

2、 进料热状况的选择 . 4 3.4 进料热状况的选择 4 3.5 塔釜加热方式的确定 4 3.6 塔顶冷凝方式 . 4 3.7 塔板溢流形式 . 4 3.8 塔径的选取 . 5 3.9 适宜回流比的选取 5 3.10 操作流程 5 4 塔的工艺设计 6 4.1 精馏塔全塔物料浓度计算 . 6 4.1.1 水和乙醇的物理性质 6 4.1.2 常压下乙醇水系统 txy 数据表 6 4.1.3 料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 . 7 4.1.4 平均摩尔质量. 7 4.1.5 物料衡算 7 4.2 理论板的计算 . 8 4.2.1 最小回流比的计算和操作回流比R 。 8 4.2.2 精馏塔的气、液向

3、负荷 9 4.2.4 全塔效率 ET. 10 4.3 实际塔板数 NE .11 精馏段塔板数：N精=19 38.0 7 11 提馏段塔板数：N提=8 38.0 3 11 NE= N精 11 乙醇水精馏塔设计吉首大学 2 5塔的工艺条件及物性数据计算 .11 5.1 操作压强 Pm11 5.2 温度 tm . 12 5.3 平均摩尔质量M 12 6精馏段气液负荷计算 15 7、塔和塔板主要工艺尺寸计算 15 7.1 塔径的计算 15 7.2 塔高的计算 . 16 7.3 溢流装置 17 7.4 塔板布置 . 20 7.5 筛孔数 n 与开孔率. 21 8、筛板的流体力学验算 22 8.1 气体通

4、过筛板压强降的液柱高度 p h 22 8.1.1 干板压强降相当的液柱高度 c h . 22 8.1.2 气流穿过板上液层压强降相当的液柱高度 l h. 22 8.1.3 克服液体表面张力压强降相当的液柱高度 h 23 8.2 雾沫夹带量 V e 的验算 23 8.3 漏液的验算 24 8.4 液泛的验算 24 9、塔板负荷性能图 24 9.1 雾沫夹带线 24 9.2 液泛线 . 25 9.3 液相负荷上限线 . 27 9.4 漏液线（气相负荷下限线） . 27 9.5 液相负荷下限线 . 28 乙醇水精馏塔设计吉首大学 3 2 设计任务书设计任务书 2.1 设计题目：设计题目：乙醇乙醇水连

5、续精馏塔设计水连续精馏塔设计 2.2 设计任务及条件设计任务及条件 1.进精馏塔料液含乙醇40%(质量分数)，其余为水。 2.产品乙醇含量不得低于90%(质量分数)。 3. 乙醇回收率：98%。 4. 残液中乙醇含量不得高于 1.4%(质量分数)。 5. 生产能力：30000t/a（w/w)乙醇产品，年工作时间：7200 小时/年。 6.操作条件： 进料状况 泡点进料 回流比 R/Rmin= 单板压降 不大于667Pa 加热蒸汽压力 350kPa(绝压) 工业水平均温度 20 7.设备型式：浮阀塔 8.厂址：吉首市 2.3 设计内容及要求设计内容及要求 1.设计方案的确定及流程说明 2.精馏塔

6、的工艺计算(包括物料衡算、理论塔板数、回流比、总板效率、平均参 数、塔高、塔径设计等) 3.塔板结构设计及流体力学验算 4.塔板负荷性能图的绘制 5.附属设备的设计(包括产品冷却器和接管选型) 6.有关附属设备的设计和选型， 绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图， 编写设计说明书。 3 设计方案的确定及流程说明设计方案的确定及流程说明 3.1 塔的类型选择塔的类型选择 本设计任务为分离乙醇水混合物。对二元混合物的分离，应采用连续精馏 乙醇水精馏塔设计吉首大学 4 流程。一般来讲，板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较大，塔板效率稳定， 操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便，因而在工业上应用较为广泛。 考虑到设计、 制造及生产技