板式精馏塔资料.docVIP

食品工程原理课程设计说明书 设计题目： 乙醇－水连续精馏筛板塔的设计 设计者：姓名 郭道博 学号 20124061120 班级 食品科学与工程一班 指导教师： 吴大伟 设计成绩： 日期 一、设计题目 3 二、设计基础数据 3 三、设计要求 3 四、精馏塔工艺计算 3 4.1 物料衡算 3 4.1.1进料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 3 4.1.2平均摩尔质量 4 4.2全塔物料衡算 5 4.3塔板数的确定 5 4.3.1理论塔板数的求取 5 理论塔板数的求取 6 4.3.2全塔效率的估算 6 4.3.3实际塔板数 7 五、精馏塔主题尺寸的计算 8 5.1表面张力 8 5.2各部分压力 9 5.3平均密度 9 5.4 精馏段与提馏段的汽液体积流量计算 11 5.5塔径D的计算 11 5.6塔高的计算 13 5.7塔板结构尺寸的确定 13 5.7.1溢流装置计算 14 5.7.2降液管 14 5.7.3塔板布置 16 六、塔板的流体力学验算 17 6.1 气体通过塔板的压力降 17 6.1.1 干板阻力 17 6.1.2 板上充气液层阻力 18 6.1.3 由表面张力引起的阻力 18 6.2液体在降液管内停留时间的校核 18 6.3 液沫夹带（雾沫夹带）的校核 19 6.4漏液点的校核 19 6.5 溢流液泛条件的校核 20 七、塔板负荷性能图 21 7.1精馏段塔板负荷性能图 21 7.1.1漏液线（气相负荷下限线） 21 7.1.2 过量液沫夹带线 21 7.1.3液相负荷下限线 22 7.1.4液相负荷上限线 22 7.1.5溢流液泛线 22 7.2提馏段塔板负荷性能图 24 7.2.1漏液线（气相负荷下限线） 24 7.2.2 过量液沫夹带线 24 7.2.3液相负荷下限线 25 7.2.4液相负荷上限线 25 7.2.5溢流液泛线 25 八、工艺计算汇总表 27 九、对设计的详叙及有关问题的分析讨论 28 十、工艺流程图 29 一、设计题目 乙醇-水连续精馏筛板塔的设计 二、设计基础数据 含乙醇40%（质量分率，下同）的水溶液，拟经一精馏塔进行分离，自塔顶得到乙醇纯度为89%，釜残液中含乙醇不得高于0.05%。年生产能力为0.2万吨合格乙醇产品。试设计该精馏塔。 假定恒摩尔流成立，塔顶采用全凝器，塔顶压强为5kpa（表压），进料为饱和液体，回流比为最小回流比的1.2倍，单板压降不大于0.7kpa,加热蒸汽为低压蒸汽。 三、设计要求 1、写出设计计算书（计算过程及计算结果尽量表格化）； 2、画出精馏塔的示意流程，并标明各部位的温度、压力、流量。 3、画出塔板平面布置图。 4、画出塔板负荷性能图，并进行讨论。 5、附有汇总表 四、精馏塔工艺计算 4.1 物料衡算 4.1.1进料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 乙醇—水系统t—x—y数据 沸点t/℃ 乙醇摩尔数/% 沸点t/℃ 乙醇摩尔数/% 气相 液相 气相 液相 99.9 0.004 0.053 82 27.3 56.44 99.8 0.04 0.51 81.3 33.24 58.78 99.7 0.05 0.77 80.6 42.09 62.22 99.5 0.12 1.57 80.1 48.92 64.70 99.2 0.23 2.90 79.85 52.68 66.28 99.0 0.31 3.725 79.5 61.02 70.29 98.75 0.39 4.51 79.2 65.64 72.71 97.65 0.79 8.76 78.95 68.92 74.69 95.8 1.61 16.34 78.75 72.36 76.93 91.3 4.16 29.92 78.6 75.99 79.26 87.9 7.41 39.16 78.4 79.82 81.83 85.2 12.64 47.49 78.27 83.87 84.91 83.75 17.41 51.67 78.2 85.97 86.40 82.3 25.75 55.74 78.15 89.41 89.41 4.1.2平均摩尔质量 液相： 气相： 4.2全塔物料衡算 4.3塔板数的确定 4.3.1理论塔板数的求取 由工艺条件决定 故取操作回流比 理论塔板数的求取 由图可以看出当时，理论板数为块，进料板为第15块，精馏段需14块，提馏段需7块,（包括蒸馏塔）。 4.3.2全塔效率的估算 (1)各部分的温度 (2)相对挥发度 (3)黏度 (4)全塔效率 4.3.3实际塔板数 实际塔板数 所得实际塔板数： （1）精