浮阀塔课程设计--板式精馏塔的设计

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1、 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称课程名称： 化工原理课程设计 题题 目：目： 板式精馏塔的设计 学生姓名学生姓名： 学号：学号： 系系 别别： 环境与建筑工程系 专业班级专业班级： 指导老师指导老师： 20092009 年年 1212 月月 设计任务书 一设计题目 80000 吨/年乙醇-水精馏装置设计 二工艺条件 塔型选择：浮阀塔。 原料组成：乙醇-水溶液，年产 80000 吨；乙醇含量：38%（质量分数，下 同） 。 年工作日：345 天，每天 24 小时连续运行。 生产能力：9662kg/h。 操作压力：塔顶压力 为 1.101325105Pa；塔底压力为 1.101325 10

2、5+N(265530)Pa（N 为塔板数） 。 进料状态与回流比：自选。 三设计要求 塔顶的乙醇含量不小于 97%； 塔底的乙醇含量不大于 0.5%； 塔顶易挥发组分回收率为 99%。 四设计内容 1）操作条件的确定； 2）精馏塔的工艺条件计算； 3）精馏塔主要尺寸的计算； 4）塔板结构尺寸的的确定； 5）塔的流体力学验算； 6）操作性能负荷图； 7）各接管尺寸的确定。 五设计结果 设计说明书一份； 绘制生产工艺流程图一张； 精馏塔的工艺流程图一张。 目录 1 操作条件的确定 1 1.1 操作压力 1 1.2 进料状态 1 1.3 加热方式 1 2 物料衡算 1 2.1 原料液及塔顶、塔底产品

3、的摩尔分率的平均摩尔质量 1 2.2 全塔物料衡算 2 3 塔板数的确定 2 3.1 气液平衡数据的计算 2 3.2 最小回流比和操作回流比 7 3.3 操作线方程 8 3.3.1 精馏段操作线方程： 8 3.3.2 图解法求算理论板数 8 3.3.3 实际板层数 8 4 精馏塔的工艺及有关物性数据 . 11 4.1 精馏段和提馏段各自平均压力 . 11 4.1.1 精馏段平均压力 . 11 4.1.2 提馏段平均压力 . 11 4.2 精馏段和提馏段各自平均摩尔质量 . 11 4.2.1 精馏段平均摩尔质量 . 11 4.2.2 提馏段平均摩尔质量 . 12 4.3 精馏段和提馏段各自平均温

4、度 . 12 4.3.1 精馏段平均温度 . 12 4.3.2 提馏段平均温度 . 13 4.4 精馏段和提馏段各自平均密度 . 13 4.4.1 精馏段平均密度 . 13 4.4.2 提馏段平均密度 . 14 4.5 精馏段和提留段液相平均表面张力 . 15 4.5.1 精馏段相平均表面张力 . 16 4.5.2 提馏段液相平均表面张力 . 17 4.6 精馏段和提馏段各自平均黏度 . 17 4.6.1 精馏段平均黏度 . 17 4.6.2 提馏段平均黏度 . 18 5 精馏段主要尺寸的计算 . 18 5.1 精馏段的气液负荷 . 18 5.1.1 精馏段 . 18 5.1.2 提馏段 . 19 5.2 塔径的计算 . 19 5.2.1 精馏段塔径的确定 . 19 5.2.2 提馏段塔径的确定 . 20 5.3 精馏塔有效高度 . 21 5.3.1 提馏段有效高度 . 21 5.3.2 提馏段有效高度 . 21 5.4 溢流