食品工程原理课程设计(乙醇-水精馏塔).docVIP

食品工程原理课程设计 题目 乙醇-水精馏塔的设计 课程名称 食品工程原理课程设计 学号 学生姓名 所在专业 食品科学与工程 所在班级 指导老师 目录 任务书 4 一、方案确定流程说明 4 1、生产时日 4 2、 选择塔型 5 3、 精馏方式 5 4、 操作压力 5 5、加热方式 5 6、 工艺流程 5 二、绪论 5 1塔设备在化工生产中的作用与地位 5 2塔设备的分类 6 3板式塔 6 三、塔的工艺计算 8 1、查阅文献，整理有关物性数据 8 2、精馏塔的物料衡算 9 2.1求q值 9 2.2塔顶和塔釜温度的确定 9 2.3回流比和理论塔板的确定 10 2.4操作方程的确定 10 2.5板效率及实际塔板数的确定 10 3、精馏段物性衡算 11 3、1物料衡算 11 3、2气液体积流率的计算 13 4、提馏段物性衡算 13 4、1物料衡算 13 4、2气液体积流率的计算 15 四、塔和塔板主要工艺尺寸计算 16 塔径D的计算 16 塔板详细设计 17 五、精馏塔的附属设备及选型 18 1 辅助设备的选型 18 1.1 直接蒸汽加热 18 1.2冷凝器 19 1.3馏出液冷却器 20 1.4釜液冷却器 20 2 塔的主要接管尺寸的选取 21 2.1塔顶蒸气管路 21 2.2塔顶冷凝水管路 21 2.3塔顶液相回流管路 22 2.4加料管路 22 2.5塔釜残液流出管 23 2.6冷却水出口管路 23 2.7塔顶馏出液管路 24 3输送泵的选取 25 六、设计结果一览表 25 七、设计评述 29 八、精馏塔设备图与流程图 30 九、主要符号说明与参考资料 30 1、符号一览表 30 2、参考文献 31 任务书 乙醇—水精馏搭的设计 （一）设计任务 1、生产能力：日产（24h）40吨93%乙醇产品。 2、产品要求：塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％(质量分率)。 3、设备型式：筛板塔 （二）操作条件 1、精馏塔顶压强：P＝1 atm（绝压） 2、进料热状况：原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气 3、回流比：操作回流比R=(1.1—2.0) 4、加热蒸汽：接蒸汽加热 5、单板压降：不大于0.7Kpa （三）设计内容 1、方案确定流程说明 2、塔的工艺计算 3、塔和塔板主要工艺尺寸的设计 4、辅助设备选型 (四)设计成果 1、设计说明书一份 2、设计图纸，包括流程图，负荷性能图，塔盘布置图，浮阀塔工艺条件图。 一、方案确定流程说明 1、生产时日 设计要求塔日产40吨93%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小时，每 天24小时连续正常工作。 2、 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大，液气比适应范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构最简单的，它与泡罩塔相比较具有下列优点：生产能力大10-15%，板效率提高15%左右，而压降可降低30%左右，另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右，安装容易，也便于清洗检修。因此，本设计采用筛板塔比较合适。 3、 精馏方式 由设计要求知，本精馏塔为连续精馏方式。 4、 操作压力 常压操作可减少因加压或减压操作所增加的增、减压设备费用和操作费用，提高经济效益, 在条件允许下常采用常压操作，因此本精馏设计选择在常压下操作。 5、加热方式 在本物系中，水为难挥发液体，选用直接蒸汽加热，可节省再沸器。 6、 工艺流程 原料槽中的原料液先由离心泵送到预热器预热，再进精馏塔，精馏塔塔顶蒸汽经全凝器冷凝，泡点回流，塔顶产品输送进乙醇贮存罐，而再沸器则加热釜液，塔釜产品流入釜液贮存罐 二、绪论 1塔设备在化工生产中的作用与地位 塔设备是是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。 在化工、石油化工、炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品质量和环境保护等各个方面都有重大影响。塔设备的设计和研究受到化工炼油等行业的极大重视。 2塔设备的分类 塔设备经过长期的发展，形成了形式繁多的结构，以满足各方面的特殊需要，为研究和比较的方便，人们从不同的角度对塔设备进行分类，按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成相界面的塔，长期以来，人们最长用的分类按塔的内件结构分为板式塔、填料