乙醇-水精馏塔设计

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1、化工原理课程设计说明书设计题目：乙醇－水精馏塔设计设计者：专业：化学工程与工艺学号：指导老师：2006年6月19日化工原理课程设计任务设计题目：乙醇－水精馏塔设计设计条件系统进料：25ºC处理量：25，000吨/年进料浓度：28%乙醇（质量）处理要求：塔顶乙醇浓度94%（质量）塔底乙醇浓度0.1%（质量）塔顶压强：4kPa(表压)进料状态：泡点进料回流比：1.7Rmin冷却水温：28ºC加热蒸汽：0.2MPa（表压）设备形式：筛板塔年工作时：7200小时年工作日：300天（连续操作）塔顶冷凝器采用全凝器塔低再沸器为间接蒸汽加热目录一、前言……………………………………………

2、………………二、设计方案简介…………………………………………………三、工艺流程图及说明…………………………………………...四、工艺计算及精馏塔设计1、工艺条件……………………………………………………………..2、汽液平衡数据………………………………………………………..3、物料衡算……………………………………………………………….4、实际塔板数确定………………………………………………………5、精馏塔内汽液负荷计算…………………………………………………6、工艺条件及物性数据计算………………………………………………7、塔和塔板主要工艺尺寸计算…………………………………………

3、8、塔板负荷性能图…………………………………………………………五、辅助设备设选型计算六、课程设计的其它问题………………………………………..七、选用符号说明………………………………………………八、参考文献…………………………………………………….九、结束语…………………………………………………………前言乙醇（C2H5OH），俗名酒精，是基本的工业原料之一，与酸碱并重，它作为再生能源犹为受人们的重视。工业上常用发酵法（C6H10O5）n和乙烯水化法制取乙醇。乙醇有相当广泛的用途，除用作燃料，制造饮料和香精外，也是一种重要的有机化工原料，如用乙醇制造乙酸、乙醚等；乙醇又是一种

4、有机溶剂，用于溶解树脂，制造涂料。众所周知，在医药卫生方面，乙醇作为消毒杀菌剂而造福于人类。人类餐饮饭桌上饮用各种酒品，乙醇也是其中不可或缺的组成部分，如：啤酒含3％～5％，葡萄酒含6％～20％，黄酒含8％～15％，白酒含50％～70％（均为体积分数）。据有关资料表明，乙醇对人体具有营养价值。现在，乙醇成为了一种新型替代能源－乙醇汽油。按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上

5、可再生能源的发展重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在我国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益。乙醇精馏是生产乙醇中极为关键的环节，是重要的化工单元。其工艺路线是否合理、技术装备性能之优劣、生产管理者及操作技术素质之高低，均影响乙醇生产的产量及品质。工业上用发酵法和乙烯水化法生产乙醇，单不管用何种方法生产乙醇，精馏都是其必不可少的单元操作。本次设计的精馏塔是为了精馏乙醇以得到高纯度的乙醇，要求达到塔顶馏出物浓度（94%（wt％））,塔底浓度（0.1%（wt％））。本设计采用填料塔，与板式塔相比，填料塔有一下优点：（1）生产能力大；（2）分

6、离效率高；（3）压力降小；（4）持液量小；（5）操作弹性大。设计方案简介工艺流程图及说明工艺计算及精馏塔设计1、工艺条件正如前面设计任务书，本次设计工艺条件如下：进料温度：25ºC处理量：25，000吨/年进料浓度：28%乙醇（wt％）处理要求：塔顶乙醇浓度94%（质量）塔底乙醇浓度0.1%（质量）塔顶压强：4kPa(表压)进料状态：泡点进料回流比：1.7Rmin冷却水温：28ºC加热蒸汽：0.2MPa设备形式：填料塔塔顶冷凝采用全凝器塔低再沸器为间壁加热年工作日：300天（连续操作）年工作时：7200小时2、汽液平衡数据及t-x-y,x-y图（1）乙醇和水的汽液平衡数据

7、如下：温度t/ºC乙醇的摩尔分数/%温度t/ºC乙醇的摩尔分数/%液相xA汽相yA液相xA汽相yA1000.000.0081.532.7358.2695.51.9017.0080.739.6561.2289.07.2138.9179.850.7965.6486.79.6643.7579.751.9865.9985.312.3847.0479.357.3268.4184.116.6150.8978.7467.6373.8582.723.3754.4578.4174.7278.1582.326.0855.8078.1589.438