乙醇-水精馏塔浮阀塔课程设计

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1、化工原理课程设计乙醇——水浮阀精馏塔设计黄小昌化学工程与工艺　化工1308班　学号12010830指导教师王祝敏摘要本设计为分离乙醇-水混合物，采用筛板式精馏塔。精馏塔是提供混合物气、液两相接触条件，实现传质过程的设备。它是利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使混合物不断分离，以达到理想的分离效果。选择精馏方案时因组分的沸点都不高所以选择常压，进料为泡点进料，回流是泡点回流。塔顶冷凝方式是采用全凝器，塔釜的加热方式是使用再沸器。精馏过程的计算包括物料衡算，热量衡算,塔板数的确定等。然后对精馏塔进行设计包括：塔径、塔高、溢流装置。最后进行流体力学验算、绘制塔板

2、负荷性能图。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。浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。2、操作弹性大。3、塔板效率高。4、气体压强降及液面落差较小。5、塔的造价低。浮阀塔不宜处理易结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。关键词：乙醇水精馏浮阀塔连续精馏塔板设计目录前言…………………………………………………………………1第一章设计任务书…

3、…………………………………………………21.1、设计条件……………………………………………………21.2、设计任务……………………………………………………21.3、设计内容……………………………………………………3第二章设计方案确定及流程说明……………………………………5第三章塔板的工艺设计………………………………………………73.1、全塔物料衡算………………………………………………73.2、塔内混合液物性计算………………………………………83.3、适宜回流比…………………………………………………153.4、溢流装置……………………………………………………213.5、塔板布置与

4、浮阀数目及排列………………………………223.6、塔板流体力学计算…………………………………………253.7、塔板性能负荷图……………………………………………293.8、塔高度确定…………………………………………………33第四章附属设备设计…………………………………………………354.1、冷凝器的选择………………………………………………354.2、再沸器的选择………………………………………………36第五章辅助设备的设计………………………………………………385.1、辅助容器的设计………………………………………………385.2、管道设计………………………………………………………3

5、9第六章控制方案………………………………………………………42第七章设计心得与体会………………………………………………42附录一主要符号说明…………………………………………………43附录二塔计算结果表…………………………………………………45附录三管路计算结果表………………………………………………47文献综述……………………………………………………………48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

6、的有机化工原料，如用乙醇制造乙酸、乙醚等；乙醇又是一种有机溶剂，用于溶解树脂，制造涂料。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，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，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，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。浮阀塔与20世纪50

7、年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式，但最常用的形式是F1型和V-4型。F1型浮阀的结果简单、制造方便、节省材料、性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，才用轻阀。浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。2、操作弹性大。3、塔板效率高。4、气体压强降及液面落差较小