乙醇和水精馏实验课程设计

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1、 乙醇与水连续筛板精馏塔乙醇与水连续筛板精馏塔 题目题目：醇醇- -水溶液连续精馏塔优化设计水溶液连续精馏塔优化设计 目录 第一章： 序言.4 第二章 设计方案的确定及流程说明. 6 2.1 塔型选择 6 2.2 操作流程 6 第三章 塔的工艺计算. 7 3.1 整理有关数据并绘制相关表格 7 3.2 全塔物料衡算 9 3.3 最小回流比与操作回流比 . 10 3.4 理论塔板数的确定 . 11 3.5 全塔效率的估算 . 11 3.6 实际塔板数的求取 . 13 第四章 塔的工艺条件及物性计算 13 3 4.1 平均摩尔质量 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。3 4.2 平均密度 .

2、 14 4.3 液体表面张力 . 15 4.4 汽液相体积流率 . 17 4.5 塔径的计算 . 17 4.6 精馏塔高度的计算 . 21 第五章 塔板主要工艺尺寸的计算 23 5.1 溢流装置 24 5.2 塔板布置 25 第六章 塔板的流体力学验算 错误错误! !未定义书签。未定义书签。7 6.1 气体通过塔板的压力降 hp 液柱 . 27 6.2 液面落差 . 278 6.3 液沫夹带（雾沫夹带） . 278 6.4 漏液 . 289 6.5 液泛 29 第七章 塔板负荷性能图 3 31 7.1 漏液线 . 31 7.2 液沫夹带线 . 31 7.3 液相负荷下限线 . 32 7.4 液

3、相负荷上限线 . 32 7.5 液泛线 . 32 第八章 各接管尺寸的确定及选型 35 8.1 进料管尺寸的计算及选型 . 35 8.2 釜液出口管尺寸的计算及选型 . 35 8.3 回流管尺寸的计算及选型 . 35 8.4 塔顶蒸汽出口径及选型 . 36 第九章 精馏塔的主要附属设备 37 9.1 冷凝器 . 38 9.2 再沸器 . 38 设计结果一览表. 39 设计总结与体会.40 参考文献参考文献 4 41 第一章 序言 化工原理课程设计是综合运用化工原理课程和有关先修课程（物理化学，化工 制图等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁， 在整个教学中

4、起着培养学生能力的重要作用。 通过课程设计， 要求更加熟悉工程设计的基本内容， 掌握化工单元操作设计的主要程序及方法， 锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力， 问 题分析能力，思考问题能力，计算能力等。 精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）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的挥 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。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续 的或间歇的，有些特殊的物系还可采用

5、衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分 离。本设计的题目是乙醇-水连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来 分离易挥发的乙醇和不易挥发的水，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分 离。乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。 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，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的 乙醇必须通过一定的方法。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度， 最简单的方法就是用连续精馏的 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

6、混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精 馏操作是在精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或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。 课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。 不仅能够培养学 生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学 生的工程意识。更能培养我们的创新意识、严谨认真的学习态度。是对我们进行 的一次综合性设计训练。通过对乙醇连续精馏塔的设计,增加对化工生产过程的 了解以及对化工原理这门课程的认识。 第二章、设计方案的确定及流程说明第二章、设计方案的确定及流程说明 2.1 2.1 塔型选择塔型选择 根据生产任务，若按年工作日 330 天，每天开动设备 24 小时计算，年处理量 为 5 万吨，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和 塔板液