分离乙醇-水混合物精馏塔设计化工原理课程设计_精品.docVIP

化工原理课程设计 分离乙醇-水混合物精馏塔设计 学 院： 化学工程学院 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 时 间： 2012年6月13日星期三  化工原理课程设计任务书 一、设计题目：分离乙醇-水混合物精馏塔设计 二、原始数据： a） 原料液组成：乙醇 20 % 产品中： 乙醇 含量 ≥94% 残液中 ≤4% b） 生产能力：6万吨/年 c）操作条件 进料状态：自定 操作压力：自定 加热蒸汽压力：自定 冷却水温度：自定 三、设计内容： ）流程的确定说明）塔的计算塔径塔板结构计算；塔板结构尺寸的塔板的流体力学验算；c塔板的负荷性能图（） （） （） 前言 ……………………………………………………………………………………………… 2 一、概述 ………………………………………………………………………………………… 2 二、精馏系统工艺流程的确定 ………………………………………………………………… 3 三、物料衡算 …………………………………………………………………………………… 3 四、塔板数计算 ………………………………………………………………………………… 3 1、理论塔板数的确定 2、总板效率估计 3、计算实际塔板数 五、塔板结构的工艺设计 ……………………………………………………………………… 5 1、初选塔板间距 2、塔径计算 3、塔板上溢流型式的确定 4、塔板布置 5、塔板各部分面积和对应气速计算 六、塔板流体力学校核 ………………………………………………………………………… 10 1、板上溢流强度检查 2、气体通过塔板的压力降计算 3、液面落差校核 4、漏液点气速校核 5、降液管内液面高度和液体停留时间校核 七、塔板负荷性能图 …………………………………………………………………………… 12 1、负荷性能图的绘制 2、塔板结构设计评述 八、塔总体结构 ………………………………………………………………………………… 13 1、塔高的计算 2、接管 3、人孔和手孔 九、精馏塔附属设备选型设算 ………………………………………………………………… 18 参考资料 ………………………………………………………………………………………… 18 附录 1、乙醇～水溶液的密度 ……………………………………………………………… 18 2、乙醇～水溶液汽液平衡数据（常压） ……………………………………………… 19 3、乙醇～水蒸汽在沸腾条件下的密度 ………………………………………………… 20 4、苯、甲苯的密度、表面张力和汽化潜热 ………………………………………… 20 5、总传热系数（列管换热器）的大致范围 …………………………………………… 20 6、乙醇～水混合物的热焓 ……………………………………………………………… 21 摘 要 精馏是利用物质沸点的不同，多次的进行混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分蒸发的过程，以达到分离的目的。 塔设备是炼油和化工生产的重要设备，其作用在于提供气液两相充分接触的场所，有效地实现气液两相间的传热、传质，以达到理想的分离效果，因此它在石油化工生产中得到广泛应用。 一个完整的板式塔主要是由圆柱形塔体、塔板、降液管、溢流堰、受液盘及气体和液体进、出口管等部件组成，同时考虑到安装和检修的需要，塔体上还要设置人孔和手孔。平台扶梯和吊柱等部件，整个塔体由塔裙座支撑，在塔内，根据生产公益要求，装有多层塔板，为气液亮相提供接触的场所，塔板性能的好坏直接影响传质效果，是塔板塔的核心部件 设计目的： 1着重加深学生对于化工原理理论知识的掌握。 积极引导学生去思考，培养他们灵活运用所学知识去解决问题的能力，以及查阅资料、处理数据的能力。 一、精馏流程的确定 乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后，送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽向沸热器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。 塔的物料衡算 (一) 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 (