化工原理课程设计--乙醇—水精馏浮阀塔设计

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1、 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书 设计题目设计题目：乙醇水精馏浮阀塔设计 课程设计的目的与意义课程设计的目的与意义： (1) 初步掌握化工单元操作设计的基本方法和程序； (2) 训练我们的基本技能，如计算、绘图、运用设计资料（手册、标准和规范） 、使用 经验数据，进行经验估算和处理数据等； (3) 提高运用工程语言（简洁的文字、清晰的图表、正确的计算）表达设计思想能力。 培养我们理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已学过的理论和实际经验。 课程设计的内容课程设计的内容： 设计一个常压浮阀精馏塔，分离含乙醇 0.48（以下皆为质量分率）的乙醇水混 合液，进料温度为 35，要求获

2、得 0.95 的塔顶产品和 0.03 的塔釜产品，年生产量为 3000t,再沸器用 2atm 的水蒸汽作为加热介质，塔顶全凝器采用冷水为冷凝介质。通过 翻阅大量的资料进行工艺计算、物性数据处理、塔体塔板尺寸计算、流体力学计算、 画负荷性能图等对浮阀塔展开了全方面的设计。 工艺操作条件工艺操作条件： 精馏塔的塔顶压力 4kPa 进料状态 泡点进料 回流比 R=1.6Rmin 加热蒸汽压力 101.33kPa 单板压降 不大于 0.70kPa 设备型式 浮阀塔（F1 型） 课题课题设计任务设计任务： （1） 完成主题设备的工艺设计与计算； （2） 有关附属设备的设计和选型； （3） 绘制带控制点的

3、工艺流程简图和主体设备的工艺条件图； （4） 编写设计说明书。 主要参考书主要参考书： 1王国胜.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，2006.8 2申迎华、郝晓刚.化工原理课程设计.北京：化学工业出版社，2009.5 3贾绍义，柴诚敬等.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，2002.8 4付家新、王为国、肖稳发.化工原理课程设计（典型化工单元操作设备设计） .北京： 化学工业出版社，2010.10 5任晓光.化工原理课程设计指导.北京：化学工业出版社，2009.1 6濮存恬.精细化工过程及设备.北京：化学工业出版社，1996 7夏清、陈常贵.化工原理（上册）.天津：天津大学出版社

4、，2005.1 8夏清、陈常贵.化工原理（下册）.天津：天津大学出版社，2005.1 指导教师 王 俊 职 务(称) 2013年 11 月 25 日 1 目录 摘要 3 第一章 概述. 4 1.1 塔设备的类型 5 1.2 板式塔与填料塔的比较及选型 5 1.2.1 板式塔与填料塔的比较 . 5 1.2.2 塔设备的选型 6 第二章 设计任务 7 2.1 设计摘要 7 2.2 设计任务和条件 7 第三章 设计方案简介板式塔的设计 8 3.1 设计方案的确定 8 3.1.1 装置流程的确定 . 8 3.1.2 操作压力的选择 9 3.1.3 进料状况的选择 9 3.1.4 加热方式的选择 9 3

5、.1.5 回流比的选择 .10 3.2 塔板的类型与选择 .10 3.2.1 塔板的类型 .10 3.2.2 塔板的选择 12 第四章 浮阀塔精馏工艺设计12 4.1 工艺计算 12 4.1.1 全塔物料衡算 .12 4.1.2 Rmin 的确定 .14 4.1.3 塔板数的确定 15 4.2 精馏塔的操作工艺条件及相关物性数据的计算 .21 4.2.1 操作压力 21 4.2.2 操作温度 21 4.2.3 平均摩尔质量 21 4.2.4 平均密度 .22 5.2.5 液体平均表面张力的计算 .24 4.3 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 26 4.3.1 塔径的计算 .26 4.3.2 精馏塔有

6、效高度的计算 .29 4.3.3 塔高的计算 .29 4.4 塔板主要工艺尺寸的计算 31 4.4.1 溢流装置的设计 .31 4.4.2 塔板布置及浮阀数目与排列 .34 4.5 塔板流体力学验算 36 2 4.5.1 气相通过浮阀塔板的压降 .36 4.5.2 淹塔 .38 4.5.3 雾沫夹带 .39 4.6 塔板负荷性能图（精馏段） 41 4.6.1 雾沫夹带线 .41 4.6.2 液泛线 .41 4.6.3 液相负荷上限线 .42 4.6.4 漏液线 .43 4.6.5 液相负荷下限线 .43 4.6塔板负荷性能图（提馏段） .44 4.6.1雾沫夹带线 44 4.6.2液泛线 45 4.6.3液相负荷上限线 46 4.6.4漏液线 46 4.6.5液相负荷下限线 46 参考文献 4