筛板式乙醇精馏塔设计 乙醇水溶液连续板式精馏塔设计.docVIP

筛板式乙醇精馏塔设计 乙醇水溶液连续板式精馏塔设计 目录 目录 错误！未定义书签。 绪论 3 第二章 设计方案 4 2.1 设计方案 4 2.2设计方案的确定及流程说明 4 2.2.1选塔依据 4 2.2.2加热方式：直接蒸汽加热 4 2.2.3选择适宜回流比 4 2.2.4回流方式：泡点回流 4 2.2.5操作流程说明 5 第三章 塔板的工艺设计 6 3.1 精馏塔全塔物料衡算 6 3.2 主要数据参数的计算 6 3.2.1乙醇—水系统t-x-y数据 6 3.2.2 温度的计算 7 3.2.3 密度的计算 7 3.2.4混合液体表面张力 9 3.2.5 混合物的黏度计算 10 3.2.6相对挥发度计算 11 3.3理论塔的计算 11 3.4 塔径的初步设计 12 3.4.1气、液相体积流量计算 12 3.4.2精馏段塔径的计算 12 3.4.3提馏段塔径的计算 13 3.5溢流装置 13 3.5.1堰长lW的计算 13 3.5.2弓降液管的宽度和横截面积 13 3.5.3降液管底隙高度 14 3.6塔板的结构尺寸、浮阀数目及排列3.6.1塔板的结构尺寸 14 3.6.2浮阀数目及排列 14 第四章 塔板的流体力学验算 16 4.1气相通过浮阀塔板的压降 16 14 4.2液泛 16 17 20 4.3 雾沫夹带 17 4.4塔板负荷性能图 第五章 塔附件设计 5.1接管 5.2人孔 20 21 第六章 塔总体高度的设计 22 6.1塔的顶部空间高度 22 6.2塔的底部空间高度 22 6.3进料板空间高度HF 22 6.4塔总体高度 22 第七章 附属设备设计 22 7.1数据与说明 22 7.2预热器计算 23 7.3全凝器计算 23 7.4冷却器计算 24 第八章 连续筛板精馏塔设计结果 25 结束语 26 参考文献 27 主要符号说明 28 附录 30 附录一 设计所需技术参数 30 附录二乙醇—水系统t—x—y数据 30 附录三 流程图说明 31 绪论 乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，所以，想得到高纯度的乙醇很困难。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行，塔内装有若干层塔板和充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器，回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。 浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔形，特别是在石油，化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式，但最常用的是F1型和V-4型。F1型浮阀的结构简单，制造方便，节省材料，性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，采用轻阀。浮阀塔具有下列优点：1.生产能力大；2.操作弹性大。3.塔板效率高；4.气体压强降及液面落差较小；5，塔的造价低。浮阀塔不宜处理宜结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。 设计方案 设计方案 本设计任务为分离乙醇-水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，故操作回流比取最小回流比的1.4倍。塔釜采用直接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 2.1设计方案的确定及流程说明 2.1.1选塔依据 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速度稳定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广泛用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中。塔径从200mm到6400mm，使用效果均较好。 浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点： 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加20～40％，而接近于筛板塔。 操作弹性大，一般约为5～9，比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要