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化工原理课程设计 设计题目：设计生产能力35吨/日的二级酒精 精 馏 塔 姓名： 王 平 班级： 0640901 学号：2009212244 指导教师 何从林 目录 摘要 1 关键词 1 第一章 综述 2 1.1设计简介 2 1.1.1设计内容 2 1.1.2设计任务 2 1.1.3设备选型 3 1.1.4工艺流程确定 3 1.2酒精精馏的生产方式及特点 4 1.3设计方案 5 第二章 塔板的工艺设计 6 2.1精馏塔全塔物料衡算 6 2.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 6 2.1.2理论塔板及操作回流比的确定 7 2.1.3 物料衡算式求解 9 2.1.4 操作线方程的确定: 2.1.5实际塔板数的求取 2.1.6实际塔板数的估算 2.2计算相关物性参数 2.2.1操作压强 2.2.2平均温度 2.2.3平均摩尔质量 2.2.4平均密度 2.2.5 表面张力 2.2.6平均粘度 2.2.7精馏塔的气，液相负荷 2.3 塔径的初步设计 2.3.1塔径的计算 2.3.2精馏塔有效高度的计算 2.4 溢流装置 2.4.1 板上流体流程 2.5 塔板布置及浮阀数目与排列 2.5.1塔板的设计 第三章 塔板的流体力学计算 26 3.1 气体通过浮阀塔板的压降 3.1.1干板压降相当的液柱高度 3.1.2气体穿过板上液层压降相当的液柱高度 3.1.3液体表面张力相当的液柱高度 3.2 液泛（淹塔）验算 3.3 漏液验算 3.4 液膜夹带量验算 3.5 塔板负荷性能图 3.5.1气相负荷下限线，记为线1 3.5.2气相负荷上限线记为线2 3.5.3液泛线，记为线3 3.5.4液相负荷上限线，记为线4 3.5.5液相负荷下限线，记为线5 3.6设计结果一览表 第四章 塔附件设计 37 4.1 接管 4.1.1原料进料管 4.1.2饱和水蒸汽进料管 4.1.3回流管 4.1.4釜液出料管 4.1.5塔顶蒸汽出料管 4.1.6 法兰 4.2 辅助设备定型 4.2.1冷却器的选择 4.2.2全凝器的选择 4.2.3预热器的选择 4.3 塔体结构 4.3.1塔顶空间 4.3.2塔底空间 4.3.3 人孔数目 4.3.4塔高 4.4 塔的机械设计 4.4.1筒体 4.4.3吊柱 结束语 44 参考文献 44 附录 45 附录一 AutoCAD法求解最小回流比及理论塔板数 1 最小回流比的求取 2.确定理论塔板数 35吨/日二级酒精精馏塔的设计 摘要：化工生产中常需要进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。精馏是应用最广泛的分离技术，是分离互溶液体混合物最常用的方法。本设计采用板式精馏塔中的塔，以连续精馏方式从二元物系乙醇-水溶液中分离乙醇。在对全塔物料衡算的基础上，依次完成了实际塔板数、塔体和塔板工艺尺寸的计算和确定，并对板进行了流体力学验算，作出了塔板负荷性能图。由此选择合适的辅助设备和各接管尺寸。设计出的塔径,有效高度m,总高度29.1m，该精馏塔能达到乙醇-水的分离要求。1.1设计简介 1.1.1设计内容 蒸馏是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精馏可按不同方法进行分类。 根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏。 根据塔内气液接触构件的结构形式可分为板式塔和填料塔两大类。 板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，气液两相成错流流动，进行传质与传热，但对于整个板来说，两相基本上成逆流流动。在正常操作下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。 板式塔的空塔较高，因而生产能力较高，本设计的目的是分离乙醇-水混合液，处理量大；尽管塔板的流动阻力大，塔板效率不及高效填料塔，但板式塔的效率稳定，造价低，检修、清理方便，故选板式塔。 1.1.2设计任务 1.生产能力：35吨／天二级酒精 2.原料：乙醇含量29.8%（W）的粗馏冷凝液，以乙醇——水二元系为主； 3.采取直接蒸汽加热； 4.采取泡点进料，常压操作；液相进塔流程； 5.馏出液中乙醇含量95％(V)，并符合二级酒精标准； 6.釜残液中乙醇含量不大于0.2％(W)； 7.四级酒精（含乙醇为95%（V）其他无要求）的产出率为二级酒精的2%； 8.塔顶温度 78℃，塔底温度100~104℃； 9.一般工业塔板效率0.3-0.4； 10.精馏段塔板数计算值 ～22层，工厂 32层； 提馏段塔板数计算值 ～10层，工厂 16层； 11.二级酒精从塔第三、四、五层提取； 12.