化工原理课程设计--- 60吨日二级酒精精馏塔的设计

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1、化工原理课程设计 - 0 -60 吨/日生产能力二级酒精精馏塔 目录 摘要 1 关键词 1 第一章 综述 2 1.1 设计简介 . 2 1.1.1 设计内容 . 2 1.1.2 设计任务 . 2 1.1.3 设备选型 . 3 1.1.4 工艺流程确定 . 3 1.2 酒精精馏的生产方式及特点 . 4 1.3 设计方案 . 5 第二章 塔板的工艺设计 6 2.1 精馏塔全塔物料衡算 . 6 2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 . 6 2.1.2 理论塔板及操作回流比的确定 . 7 2.1.3 物料衡算式求解 9 2.1.4 操作线方程的确定:. 9 2.1.5 实际塔板数的求取 . 错

2、误错误!未定义书签。未定义书签。 2.1.6 实际塔板数的估算 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 计算相关物性参数 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.1 操作压强 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.2 平均温度 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.3 平均摩尔质量 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.4 平均密度 . 14 2.2.5 表面张力 15 2.2.6 平均粘度 . 16 2.2.7 精馏塔的气，液相负荷 . 16 2.3 塔径的初步设计 17 2.3.1 塔径的计算 . 17 2.3.2 精馏塔有效高度的计算 . 1

3、9 2.4 溢流装置 20 2.4.1 板上流体流程 20 2.5 塔板布置及浮阀数目与排列 23 2.5.1 塔板的设计 . 23 第三章 塔板的流体力学计算 26 3.1 气体通过浮阀塔板的压降 26 3.1.1 干板压降相当的液柱高度 . 27 化工原理课程设计 60 吨/日生产能力二级酒精精馏塔 3.1.2 气体穿过板上液层压降相当的液柱高度 . 27 3.1.3 液体表面张力相当的液柱高度 . 28 3.2 液泛（淹塔）验算 28 3.3 漏液验算 29 3.4 液膜夹带量验算 29 3.5 塔板负荷性能图 30 3.5.1 气相负荷下限线，记为线 1 错误错误!未定义书签。未定义书

4、签。 3.5.2 气相负荷上限线记为线 2 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.5.3 液泛线，记为线 3 32 3.5.4 液相负荷上限线，记为线 4 33 3.5.5 液相负荷下限线，记为线 5 34 3.6 设计结果一览表 . 35 第四章 塔附件设计 37 4.1 接管 37 4.1.1 原料进料管 . 37 4.1.2 饱和水蒸汽进料管 . 37 4.1.3 回流管 . 38 4.1.4 釜液出料管 . 39 4.1.5 塔顶蒸汽出料管 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1.6 法兰 39 4.2 辅助设备定型 40 4.2.1 冷却器的选择 . 40 4.2.2

5、全凝器的选择 . 40 4.2.3 预热器的选择 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.3 塔体结构 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.3.1 塔顶空间 . 42 4.3.2 塔底空间 . 42 4.3.3 人孔数目 42 4.3.4 塔高 . 42 4.4 塔的机械设计 43 4.4.1 筒体 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.4.3 吊柱 . 43 结束语 40 参考文献 41 化工原理课程设计 60 吨/日生产能力二级酒精精馏塔 1 60 吨/日二级酒精精馏塔的设计 摘要：化工生产中常需要进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。精 馏是应用最广泛的分离技

6、术，是分离互溶液体混合物最常用的方法。本设计采用板式精 馏塔中的浮阀塔，以连续精馏方式从二元物系乙醇-水溶液中分离乙醇。在对全塔进行 物料衡算的基础上，依次完成了实际塔板数、塔体和塔板工艺尺寸的计算和确定，并对 浮阀塔板进行了流体力学验算，作出了塔板负荷性能图。由此选择合适的辅助设备和各 接管尺寸。 关键词：浮阀塔、连续精馏、乙醇-水、流体学验证 化工原理课程设计 2 第一章 综述 1.1设计简介 1.1.1 设计内容 蒸馏是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、 冶金等部门。精馏可按不同方法进行分类。 根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏。 根据塔内气液接触构件的结构形式可分为板式塔和填料塔两大类。 板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，液体横向 流过塔板，而气体垂直穿过液层，气液两相成错流流动，进行传质与传热，但对于整个 板来说，两相基本上成逆流流动。在正常操作下，气相为分散相，液相为连续相，气相 组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。 板式塔的空塔较高，因而生产能力较高，本设计的目的是分离乙醇-水混合液，处 理量大；尽