乙醇精馏塔化工原理课程设计---分离乙醇-水混合物精馏塔设计

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1、化工原理课程设计分离乙醇-水混合物精馏塔设计学院：化学工程学院专业：学号：姓名：指导教师：时间：2012年6月13日星期三30化工原理课程设计任务书一、设计题目：分离乙醇-水混合物精馏塔设计二、原始数据：a）原料液组成：乙醇20%产品中：乙醇含量≥94%残液中≤4%b）生产能力：6万吨/年c）操作条件进料状态：自定操作压力：自定加热蒸汽压力：自定冷却水温度：自定三、设计说明书内容：a）概述b）流程的确定与说明c）塔板数的计算（板式塔）；或填料层高度计算（填料塔）d)塔径的计算e）1）塔板结构计算；a塔

2、板结构尺寸的确定；b塔板的流体力学验算；c塔板的负荷性能图。2）填料塔流体力学计算；a压力降；b喷淋密度计算f）其它（1）热量衡算—冷却水与加热蒸汽消耗量的计算（2）冷凝器与再沸器传热面的计算与选型（板式塔）（3）除沫器设计g）料液泵的选型h）计算结果一览表30目录前言………………………………………………………………………………………………2一、概述…………………………………………………………………………………………2二、精馏系统工艺流程的确定…………………………………………………………………3三、物

3、料衡算……………………………………………………………………………………3四、塔板数计算…………………………………………………………………………………31、理论塔板数的确定2、总板效率估计3、计算实际塔板数五、塔板结构的工艺设计………………………………………………………………………51、初选塔板间距2、塔径计算3、塔板上溢流型式的确定4、塔板布置5、塔板各部分面积和对应气速计算六、塔板流体力学校核…………………………………………………………………………101、板上溢流强度检查2、气体通过塔板的压力降计算

4、3、液面落差校核4、漏液点气速校核5、降液管内液面高度和液体停留时间校核七、塔板负荷性能图……………………………………………………………………………121、负荷性能图的绘制2、塔板结构设计评述八、塔总体结构…………………………………………………………………………………131、塔高的计算2、接管3、人孔和手孔九、精馏塔附属设备选型设算…………………………………………………………………18参考资料…………………………………………………………………………………………18附录1、乙醇～水溶液的密度………………

5、………………………………………………182、乙醇～水溶液汽液平衡数据（常压）………………………………………………193、乙醇～水蒸汽在沸腾条件下的密度…………………………………………………204、苯、甲苯的密度、表面张力和汽化潜热…………………………………………205、总传热系数（列管换热器）的大致范围……………………………………………206、乙醇～水混合物的热焓………………………………………………………………21摘要30精馏是利用物质沸点的不同，多次的进行混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分蒸发的过程，

6、以达到分离的目的。塔设备是炼油和化工生产的重要设备，其作用在于提供气液两相充分接触的场所，有效地实现气液两相间的传热、传质，以达到理想的分离效果，因此它在石油化工生产中得到广泛应用。一个完整的板式塔主要是由圆柱形塔体、塔板、降液管、溢流堰、受液盘及气体和液体进、出口管等部件组成，同时考虑到安装和检修的需要，塔体上还要设置人孔和手孔。平台扶梯和吊柱等部件，整个塔体由塔裙座支撑，在塔内，根据生产公益要求，装有多层塔板，为气液亮相提供接触的场所，塔板性能的好坏直接影响传质效果，是塔板塔的核心部件设计目的：1

7、着重加深学生对于化工原理理论知识的掌握。2积极引导学生去思考，培养他们灵活运用所学知识去解决问题的能力，以及查阅资料、处理数据的能力。第一章课程设计报告内容一、精馏流程的确定乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽向沸热器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。二、塔的物料衡算(一)料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数30(二)平均摩尔质量(三)物料衡算总物料衡算易挥发组分物料衡算联立以上三式得三、

8、塔板数的确定(一)理论塔板数的求取根据乙醇、水的气液平衡数据作y-x图乙醇—水气液平衡数据液相中乙醇的摩尔分数气相中乙醇的摩尔分数液相中乙醇的摩尔分数气相中乙醇的摩尔分数0.00.00.250.5510.010.110.300.5750.020.1750.40.6140.040.2730.50.6570.060.340.60.6980.080.3920.70.7550.10.430.80.82300.140.4820.8940.8940.180.5130