乙醇水溶液筛板精馏塔的工艺设计.docVIP

筛板式精馏塔的设计 目录 目录 1 摘要 4 1概述 5 2 精馏工艺流程确定 7 2.1进料热状况 7 2.2进料方式 7 2.3冷凝方式 7 2.4加热形式 7 3、精馏塔的物料衡算 8 3.1、原料液、馏出液、釜液组成 8 3.1.1、原料液组成 8 3.1.2、馏出液组成 8 3.1.3、釜液组成 8 3.2、物料衡算 9 3.2.1、质量流量 9 3.2.2、摩尔流量 9 3.2.3、体积流量及体积分率 10 3.3、结果汇总表 11 4、塔板数的确定 13 4.1、理论塔板数的确定 13 4.1.1、最小回流比Rmin 13 4.1.2、最小理论塔板数Nmin的确定 13 4.1.3、最佳回流比的确定 13 4.2 操作线方程 15 4.2.1 精馏段操作线方程 16 4.2.2 提溜段操作线方程 16 4.2.3 q线方程 16 4.2.4 用逐板计算出理论塔板数 16 4.3、总板效率η的估计 18 4.3.1、平均挥发度 18 4.3.2、加料摩尔组成的液体平均摩尔粘度μav 18 4.3.3、估计总板效率η 19 4.3.4 实际板数的确定 19 5、塔板结构的工艺设计 21 5.1、初选塔板间距H T 21 5.2、塔径初算 21 5.2.1液泛气速uF 21 5.2.2、塔径的核算 23 5.3、塔板上溢流型式的确定 23 5.4、塔板布置 23 5.4.1、筛孔孔径 24 5.4.2、筛孔中心距t0和开孔率φ0 24 5.4.3、 筛板厚度tp 25 5.4.4、溢流堰长lw 25 5.4.5、堰板高度hw 25 5.4.6、降液管下沿与塔板板间距ta 26 5.4.7、安定区宽度Ws和边缘区宽度Wc 26 5. 5、塔板各部分面积和对应气速计算 26 5.5.1降液管面积Ad 26 5.5.2塔板工作面积Aa 27 5.5.3塔有效截面积An 27 5.5.4筛孔总面积 27 6. 塔板流体力学校核 29 6.1、板上溢流强度检查 29 6.2、气体通过塔板的压力降ΔHt 29 6.3、液面落差校核 30 6.4、漏液点气速校核 30 6.5、降液管内液面高度Hd和液体停留时间t校核 30 6.5.1、降液管内液面高度Hd 30 6.5.2、停留时间t 31 7. 塔板负荷性能图 32 7.1负荷性能图的绘制 32 7.1.1液体流量下限线 32 7.1.2液体流量上限线 32 7.1.3漏液线 32 7.1.4液泛线 33 7.1.5雾沫夹带上限线 34 7.2、塔板结构设计评述 35 8.、塔总体结构 36 8.1、塔体与裙座结构及封头的选用 36 8.2、塔盘结构 36 8.3、除沫装置 36 8.4、塔附件 37 8.5、塔高的计算 37 8.5.1、塔的顶部空间高度 37 8.5.2、塔的底部空间高度 37 8.5.3、加料板的空间高度 37 8.5.4、支座高度 37 8.5.5、人孔 38 8.5.6塔高 38 8.6、接管 38 8.6.1、回流管和液体进料管 38 8.6.2、釜液出口管 39 8.6.3、气体进口管 40 8.6.4、气体出口管 41 9、精馏塔附属设备选型计算 42 9.1、釜底再沸器 42 9．2、馏出蒸汽冷凝器（余热利用） 42 9．3、产品冷却器 43 9.4、泵的选用 44 10．数据汇总 46 参考文献 49 致谢 50 附录 摘要 本实验设计采用筛板式精馏塔对乙醇～水溶液进行分离。以9200kg·h-1,24.8%的溶液进料，塔顶馏出液的质量分率为89.3%，塔釜馏出液的质量分率为0.95%。该筛板式精馏塔塔高12m,塔板数为15块，其中，精馏段12块，提馏段3块，且第13块板为进料板。塔板间距选用450mm ,塔径为1200mm，塔板筛孔孔径为5mm，筛孔中心距为17.5mm，开孔率7.4%，筛板厚度为3mm，溢流堰长864mm，堰板高度为40.93mm，安定区宽度80mm，边缘区宽度30 mm。塔板降液管截面积为0.109m2，工作面积为0.719m2,有效截面积为1.021m2，筛孔总面积为0.0532m2。本塔选用IS 65-50-160 型号的进料泵冷液进料，塔顶采用冷却水用量为22795.2kg·h-1的A900-240-0.6-280型号的冷凝器及冷却水用量为2865.6kg·h-1 的A600V-120-6-50型号的产品冷却器，塔釜采用蒸汽用量为6802.343kg·h-1 的A400-60-1-10型号的再沸器。 关键词：乙醇～水溶液 精馏 分离 1 概述 均相物系的分离方法有吸收、萃取、干燥、精馏等操作，其中工业上分离均相液体混合物最常用的过程是蒸馏。利用液体混合物中组分挥发性能的差异，以热能为媒介使其部分汽化，从而在