化工原理课程设计---乙醇水溶液连续板式精馏塔设计

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1、 化工原理课程设计 1 第一章第一章 前言前言 乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。在很 多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难 的，因为乙醇极具挥发性，所以，想得到高纯度的乙醇很困难。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的 挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程， 因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进 行，塔内装有若干层塔板和充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外， 还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引

2、入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏 操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器，回流液泵等附属 设备，才能实现整个操作。 浮阀塔与 20 世纪 50 年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔 的优点，已成为国内应用最广泛的塔形，特别是在石油，化学工业中使用最普遍。浮阀 有很多种形式，但最常用的是 F1 型和 V-4 型。F1 型浮阀的结构简单，制造方便，节省 材料，性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内， F1 型浮阀又分轻阀和重阀两种， 但一般情况下都采用重阀， 只有处理量大且要求压强降 很低的系统中，采用轻阀。浮阀

3、塔具有下列优点：1，生产能力大。2，操作弹性大。3， 塔板效率高。4，气体压强降及液面落差较小。5，塔的造价低。浮阀塔不宜处理宜结焦 或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。 化工原理课程设计 2 第二章第二章 绪论绪论 2 2. .1 1 设计方案设计方案 本设计任务为分离乙醇-水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流 程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上 升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器 冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，故操作回流比取最小回流比的 1.4 倍。塔釜

4、采用直接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 2 2. .2 2 设计方案的确定及流程说明设计方案的确定及流程说明 2.2.2.12.1 选塔依据选塔依据 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在 塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速度稳 定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造 价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广 泛用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中。塔径从 200mm到 6400mm，使用效果均较好。 浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点： () 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加 2040，而接近于筛板塔。 () 操作弹性大，一般约为 59，比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大 得多。 () 塔板效率高，比泡罩塔高 15左右。 () 压强小，在常压塔中每块板的压强降一般为 400660N/m 2。 () 液面梯度小。 () 使用周期长。粘度稍大以及有一般聚合现象的系统也能