化工原理精馏塔设计说明

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1、......内蒙古科技大学化工原理课程设计说明书题目：年产2.1万吨乙醇浮阀精馏塔设计学生姓名：高燕学号：0866115113专业：化学工程与工艺班级：化工2008—1班指导教师：郎中敏学习好帮手......学习好帮手......前言在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，课程设计为年产2.1万吨乙醇浮阀精馏塔设计，目的即为回收水中的乙醇，以达到分离的目的。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一，它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。乙醇－水是工业上最常

2、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。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，而且乙醇多以蒸馏法生产，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。所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。因此，研究和改进乙醇－水体系的精馏设备是非常重要的。设计采用浮阀精馏塔进行乙醇－水的精馏。精馏是分离液相混合物的典型单元操作。它利用各组分各组分挥发度的不同实现分

3、离的目的。这种分离通过液相和气相之间的传质实现，而作为气、液两相传质用的塔设备，首先必须要使气、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。浮阀塔是一种板式塔，用于气液传质过程中。浮阀塔与20世纪50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。浮阀的阀片可以浮动，随着气体负荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。并且，由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故)，塔板效率较高，生产能力较大，是化工、炼油行业中使用最广泛

4、的塔型之一。浮阀塔具有以下优点：1、由于浮阀可以根据气速大小自由升降、关闭或开启，当气速变化时，开度大小可以自动调节，因此它的操作“弹性”大（一般5－9），适于生产量波动和变化的情况。学习好帮手......2、浮阀塔处理能力较大，比泡罩塔约提高20%－40%；与筛板塔相近。3、浮阀塔气液两相接触充分，因此，塔板效率较高，一般比泡罩塔高15%左右；4、浮阀塔气体沿阀片周边上升时，只经一次收缩、转弯和膨胀。因此，浮阀塔比泡罩塔的塔板压力降小；5、浮阀塔因浮阀不断上下运动，阀孔不易被脏物或黏性物料堵塞，塔板的清洗也比较容易。6、浮阀塔与泡罩塔相比，结构较简单，制

5、造容易，检修方便。因此，制造费用较泡罩塔低60%－80%。课程设计是化工原理课程中综合性和实践性较强的一个环节，它是理论联系实际的桥梁是使学生体察工程实际问题的复杂性的初次尝试。通过化工原理课程设计，要求学生能综合运用所学课程的基本知识，进行融会贯通、独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，具有初步进行工程设计的能力；达到熟悉工程设计的的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法；提高和进一步培养分析和解决工程实际问题的能力；树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的科学工作精神。2011年06月27日学习好帮手......【中文摘要】：年

6、产2.1万吨浮阀精馏塔设计采用F1型，常压蒸馏。设计中乙醇－水采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后经过泵送入精馏塔内，塔顶上升的蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分采用回流，其余为塔顶产物，塔釜采用间接蒸汽加热供热，塔底产物冷却后送入贮槽。原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。设计包括：主

7、要设备的工艺设计计算—物料衡算xF=0.207xD=0.818xW=0.0012F=329.54kmol/hD=64.74kmol/hW=264.8kmol/h实际塔板数精馏段30块，提馏段3块。工艺参数的选定泡点进料、泡点回流。设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算塔高为20.5m,阀孔数目为115个，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。关键字：乙醇、水、浮阀塔、工艺计算、板式塔结构学习好帮手......符号说明学习好帮手......英文字母：Aa——塔板鼓泡区面积，m2；Ab——板上液流面积，m2；Af——降液管截面积，m2；A0——阀

8、孔总面积，m2；AT——塔截面积，m2；C——计算时的负荷系数，量