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、 前言前言 转眼之间，我们已经结束了大三的学习。在这三年的学习当中， 我们系统的学习了化工原理，物理化学，无机化学，有机化学，分析 化学，化工设备与机械基础，机械制图，化工热力学等方面的知识， 初步掌握了化学生产与化学设备之间的相互关系。 在李志礼老师的指 导下，我们开始了化工原理课程设计。实践是检验真理的唯一标准， 学习了那么多的理论知识以后， 终于有机会在现实过程中运用自己学 习到的知识。在这次设计过程中，我们得到了老师学长学姐们很多的 帮助，在此对他们表示衷心的感谢， 由于我们所知识的有限和能力的 不足，在设计过程中难免会遇到设计不合理，考虑不周全的地方，希 望老师给予理解与指导，我们会

2、更加努力，争取做得更好。 设计者： 2011.7.6 目录目录 第一章 设计题目与要求设计题目与要求 1.1 设计题目 1.2 任务要求与数据 第二章 筛板式精馏塔的工艺设计与计算筛板式精馏塔的工艺设计与计算 2.1 2.1 塔板数的确定塔板数的确定 2.2 2.2 塔径的确定塔径的确定 第一章第一章 设计题目与要求设计题目与要求 1.1 设计题目：设计题目： 乙醇水溶液连续板式精馏塔设计 1.2 任务要求与数据：任务要求与数据： 1、设计一连续精馏塔分离乙醇和水，具体工艺参数如下： （1）原料乙醇含量：质量分率 40% （2）年产量：30000t （3）摩尔分率：xD=0.82；xW=0.0

3、2 2、工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝，泡点进料，泡点回流，R= （1.22）Rmin。 3、 设备形式 筛板塔。 4、 设计工作日 每年 330 天，每天 24 小时连续运行。 第二章 筛板式精馏塔的工艺设计与计算筛板式精馏塔的工艺设计与计算 2.1 2.1 塔板数的确定塔板数的确定 2.1.2.1.1 1 全塔物料衡算全塔物料衡算 原料液中：设 乙醇（A）; 水（B） 查附表得: MA A =46.07 MB B=18.02 由已知条件可知：x F =0.4 x D =0.82 xW =0.02 年产量：30000t 每年 330 天，每天 24 小时连续运行 h/34kmol.92 )

4、02.18*18.007.46*82.0(*24*330 30000000 D 由 F = D + W x F * *F=x D * *D+x W * *W 得 F=194.4（kmol/h） ， W=102.6（kmol/h） ， 表表 2 2- -1 1 不同温度下乙醇不同温度下乙醇水的汽液平衡组成水的汽液平衡组成 t（） 100 95.5 89.0 86.7 85.3 84.1 82.7 82.3 x 0.00 0.0190 0.0721 0.0966 0.1238 0.1661 0.2337 0.2608 y 0.00 0.1700 0.3891 0.4375 0.4704 0.508

5、9 0.5445 0.5580 t（） 81.5 80.7 79.8 79.7 79.3 78.74 78.41 78.15 x 0.3273 0.3965 0.5079 0.5198 0.5732 0.6763 0.7472 0.8943 y 0.5826 0.6122 0.6564 0.6599 0.6841 0.7385 0.7815 0.8943 由 t-x(y)图用内插法可知: 塔顶温度 t D= 78.3，塔底温度 tw = 95.3 平均温度 8.86 2 3.953.78 t 进料温度： f t 80.7 相对挥发度的确定相对挥发度的确定 当 t=95.5时： 1 (1)0.1

6、7(10.019) (1)(10.17)0.019 B A A B yx y x y x y x =10.58 当 t=89.0时： 2 (1)0.3891(10.0721) 8.20 (1)(10.3891)0.0721 AB BA y xyx y xy x 当 t=86.7时： 3 (1)0.4375(10.0966) 7.27 (1)(10.4375)0.0966 AB BA y xyx y xy x 当 t=85.3时： 4 (1)0.4704(10.1238) 6.29 (1)(10.4704)0.1238 AB BA y xyx y xy x 当 t=84.1时： 5 (1)0.5058(10.1661) (1)(10.5058)0.1661 B A