乙醇—水二元物料板式精馏塔课程设计

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1、 1 目录 目录目录.1 前前 言言 .3 摘摘 要要 .4 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书 .5 第第 1 1 章章 绪论及基础数据绪论及基础数据 7 1.11.1 设计基础数据设计基础数据 7 1.1.1 乙醇和水的物理性质 .7 1.1.2 常压下乙醇和水的气液平衡数据 .7 1.1.3 乙醇和水物性数据 .8 1.21.2 精馏流程的确定精馏流程的确定 11 第第 2 2 章章 精馏塔工艺计算精馏塔工艺计算 11 2.12.1 全塔工艺计算全塔工艺计算 12 2.1.1 精馏塔二元物系物料衡算 12 2.1.2 相对挥发度的计算 12 2.1.3 最小回流比的确定 12

2、2.1.4 确定合适的回流比 13 2.1.5 操作线方程 13 2.1.6 精馏塔理论塔板数及理论加料位置 13 2.1.7 全塔效率 14 2.2.1 操作压强 P . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.2 操作温度 T 15 2.2.3 物性数据计算 16 2.2.4 气液负荷计算 19 2.32.3 精馏段工艺设计精馏段工艺设计 20 2.3.1 精馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算 20 2.3.2 筛板流体力学验算 22 2.3.3 塔板负荷性能图 23 2.42.4 提馏段工艺设计提馏段工艺设计 27 2.4.1 提馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算 27 2.4.2 筛板流体力学

3、验算 29 2.4.3 塔板负荷性能图 31 2 第第 3 3 章章 板式塔结构及附属设备设计板式塔结构及附属设备设计. 34 3.13.1 热量衡算热量衡算 34 3.1.1 进入系统的热量 34 3.1.2 离开系统的热量 34 3.1.3 热量衡算式 35 3.3.2 2 塔高的计算塔高的计算 35 第第 4 4 章章 设计结果汇总设计结果汇总 . 35 参参 考考 文文 献献 . 39 附附 录录 . 40 3 前 言 化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是 均相混合物。 生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。 精馏是分离液体混合物 （含 可液

4、化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广 泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下（有时加质量剂） ，使气、液两相多次直接接触和分 离，利用液相混合物中各组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组 分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的 过程。 在本设计中我们使用筛板塔，筛板塔的突出优点是结构简单造价低。合理的设计和适 当的操作筛板塔能满足要求的操作弹性，而且效率高采用筛板可解决堵塞问题适当控制漏 夜。 筛板塔是最早应用于工业生产的设备之一，五十年代之后通过大量的工业实践逐步改 进了设计方法和结构近年来与浮阀塔一起成为化工生中主要的传质设备为减少对传质的 不利影响可将塔板的液体进入区制成突起的斜台状这样可以降低进口处的速度使塔板上 气流分布均匀。 筛板塔多用不锈钢板或合金制成， 使用碳刚的比率较少。 它的主要优点是： 结构简单，易于加工，造价为泡罩塔的 60%左右，为浮阀塔的 80%左右； 在相同条件下，生产能力比泡罩塔大 20%40%； 塔板效率较高，比泡罩塔高 15%左右，但