乙醇水连续板式精馏塔的设计精要.docVIP

河北工业职业技术学院 化工原理课程设计 说明书 设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔设计 系 别 环境与化学工程系 专业年级 12化学工程与工艺 设计者 范恩赐 学号 36 指导教师 周长丽 吴鹏飞 职称 教授 讲师 日 期 2014年12月18日 化工原理课程设计任务书 一 、 设计题目： 乙醇－水连续板式精馏塔的设计 任务要求 设计一连续筛板浮阀精馏塔以分乙醇和水，具体工艺参数如下： 原料加料量 F＝126.6kmol/h 进料组成 ＝0.14 馏出液组成 ＝0.83 釜液组成 ＝0.002 塔顶压力 p＝4kpa（表压） 单板压降 ≤0.7 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。 三、 主要设计内容 1、设计方案的选择及流程说明 2、工艺计算 3、主要设备工艺尺寸设计 （1）塔径及 精 馏段塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图 （4）总塔高 4、设计结果汇总 5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图 目 录 第一章 前言 1 （一） 精馏原理及其在化工生产上的应用 1 （二）精馏塔对塔设备的要求 1 （三） 常用板式塔类型及本设计的选型 1 （四） 本设计所选塔的特性 1 第二章 流程的确定和说明 2 （一） 设计思路 2 （二） 设计流程 2 第三章 精馏塔的工艺计算 2 （一） 物料衡算 2 （二） 回流比的确定 2 (三) 板数的确定 3 1. 精馏塔的气液相负荷 3 2. 精馏段与提馏段操作线方程 3 3. 图解法确定理论板数及进料位置 3 4. 全塔效率 3 (1) 平均温度的计算 3 （2） 黏度的计算 4 (3) 全塔效率的计算 4 （4） 实际塔板数 4 第四章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 4 （一） 操作压强的计算 4 （二） 操作温度的计算 4 （三） 塔内各段气液两相的平均分子量 4 （四） 精馏塔各组分的密度 4 1. 液相密度 4 2. 气相密度 5 （五） 液体表面张力的计算 5 （六） 液体平均粘度的计算 5 第五章 精馏段气液负荷计算 5 第六章 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 5 （一） 塔径的计算 5 （二）溢流装置 6 1. 溢流堰长 6 2. 出口堰高 6 3.降液管的宽度与降液管的面积 6 4.降液管底隙高度 7 （三）塔板布置 7 （四） 筛孔数与开孔率 7 （五） 塔有效高度 8 （六） 塔高计算 8 第七章 筛板的流体力学验算 8 （一） 气体通过筛板压强降相当的液柱高度 8 1. 干板压强降相当的液柱高度 8 2. 气流穿过板上液层压强降相当的液柱高度 8 3. 克服液体表面张力压强降相当的液柱高度 9 （二） 雾沫夹带量的验算 9 （三） 漏液的验算 9 （四） 液泛验算 9 第八章 塔板负荷性能图 9 （一） 雾沫夹带线（1） 9 （二） 液泛线（2） 10 （三） 液相负荷上限线（3） 10 （四） 漏液线（气相负荷下限线）（4） 10 （五） 液相负荷下限线（5） 11 第九章 筛板塔的工艺设计计算结果总表 11 第十章 精馏塔的附属设备及接管尺寸 12 （一） 塔顶蒸汽出口管径 12 （二）回流液管径 12 （三） 加料管径 12 （四） 釜液排出管径 13 （五） 饱和水蒸气管径 13 (六) 再沸器的选用 13 (七)冷凝器的选用 13 （八）蒸汽喷出器 13 附图：工艺流程图及精馏塔工艺条件图 14 第一章 前言 精馏原理及其在化工生产上的应用 实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。 （二）精馏塔对塔设备的要求 精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下： 一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产