化工原理课程设计---乙醇~水精馏筛板塔设计

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1、 1 化工原理课程设计报告化工原理课程设计报告 9216092160 吨吨/ /年年乙醇乙醇水水 精馏精馏筛板塔筛板塔设计设计 2 目目 录录 一、概述一、概述 . 4 1. 设计依据设计依据 4 2. 技术来源技术来源 4 3. 设计任务及要求设计任务及要求 4 二：计算过程二：计算过程 . 5 1. 塔型选择塔型选择 5 2. 操作条件的确定操作条件的确定 6 2.1 操作压力. 6 2.2 进料状态. 6 2.3 加热方式. 6 2.4 热能利用. 6 3. 有关的工艺计算有关的工艺计算 6 3.1 最小回流比及操作回流比的确定. 7 3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 8

2、 3.3 全凝器冷凝介质的消耗量. 8 3.4 热能利用. 8 3.5 理论塔板层数的确定. 9 3.6 全塔效率的估算. 10 3.7 实际塔板数11 4. 精馏塔主题尺寸的计算精馏塔主题尺寸的计算 .11 4.1 精馏段与提馏段的体积流量11 4.1.1 精馏段.11 4.1.2 提留段 12 4.2 塔径的计算. 13 4.3 塔高的计算. 14 5. 塔板结构尺寸的确定塔板结构尺寸的确定 15 5.2 塔板尺寸. 15 5.2 塔板布置. 16 6. 筛板的流体力学验算筛板的流体力学验算 17 6.1塔板压降 . 17 6.2液面落差 . 18 6.3液沫夹带 . 19 6.4漏液验算

3、 . 19 6.5液泛验算 . 20 3 7. 塔板负荷性能图塔板负荷性能图 20 7.1 漏液线. 20 7.2 液沫夹带线. 21 7.3 液体负荷下限线. 22 7.4液体负荷上限线 . 22 7.5液泛线 . 22 7.6 操作性能负荷图. 23 7.7 筛板塔的工艺设计计算结果. 25 8. 各接管尺寸的确定各接管尺寸的确定 26 8.1 进料管. 26 8.2 釜残液出料管. 27 8.3 回流液管. 27 8.4 塔顶上升蒸汽管. 27 8.5 水蒸汽进口管. 28 参考资料：参考资料： . 29 小结：小结： . 29 4 一、概述一、概述 化工生产中所处理的原料中间产品几乎都

4、是由若干组分组成的混合物，其中 大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。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。精馏过程在能量剂的驱动下（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。该过程是同时进行传质、传热的过程。 乙醇水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无 毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。因其良好的理化性能，而被广 泛地应用于化工、日化、医药等行业。近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃 料越来越有取代传统燃料的趋势，且已在郑州、济南等地的公交、出租车行业内 被采用。山东也已推出了推广燃料乙醇的法规。 长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇水体系有共沸现象，普通的 精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此， 研究和改进乙醇水体系的精馏设备是非常重要的。