化工原理课程设计乙醇水二元体系浮阀精馏塔的工艺设计.doc

南京工业大学 《化工原理》专业课程设计 设计题目乙醇-水二元体系浮阀精馏塔的工艺设计 学生姓名 班级、学号 指导教师姓名 金志强 、景文珩 课程设计时间2012 年12 课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能力及设计过程表现，30% 设计最终成绩（五级分制） 指导教师签字 化学化工学院 课程名称： 化工原理课程设计 设计题目：乙醇-水二元体系浮阀精馏塔的工艺设计 学生姓名： 专业：化学工程与工艺 班级学号： 化工 设计日期： 2012-12-24 设计任务： 乙醇-水体系 设计条件： 进料量：F=230 kmol/h 进料组成：=0.17 （摩尔分率） 进料热状态：泡点进料 常压，塔釜间接蒸汽加热 塔顶冷凝水温度t=25℃， 塔釜加热蒸汽温度T=139℃ 设计要求： 1．产品浓度： 94 （mass %） 2．易挥发组分回收率： 99% 目录 一 概述………………………………………………………….8 二 工艺设计 1 总体设计方案 1.1 操作压强的选择……………………………………….….8 1.2 物料的进料热状态……………………………………….8 1.3 塔釜的加热方式………………………………………….9 1.4 回流方式选定……………………………………………10 1.5 回流比的确定……………………………………………10 2 精馏的工艺流程图……………………………………………10 3 精馏塔塔板数的确定 3.1 物料衡算……………………………………………………...11 3.2 物系相平衡数据……………………………………………...11 3.3 回流比确定…………………………………………………..14 3.4 逐板法计算理论塔板数……………………………………..15 3.5 实际塔板数的确定……………………………………….…17 4 塔体主要工艺尺寸的确定 4.1 精馏段塔径塔板的设计计算 4.1.1 精馏段塔塔径塔板的设计参数 4.1.1.1 操作压力…………………………………….19 4.1.1.2 温度………………………………………….... 4.1.1.3 平均摩尔质量………………………………… 4.1.1.4 平均密度……………………………… 4.1.1.5 液体表面张力……………………………….…. 4.1.1.6 液体的粘度…………………………………… 4.1.1.7 液负荷计算…………………………………… 4.1.2 塔板参数计算和选择 4.1.2.1 塔径的计算………………………………………24 4.1.2.2 溢流装置的确定…………………………………25 4.1.2.3 安定区与边缘区的确定………………………… 4.1.2.4 鼓泡区阀孔数的确定及排列…………………… 4.1.2.5 开孔率计算……………………………………… 4.1.3 4.1.2.1 塔板压降………………………………………… 4.1.2.2 降液管停留时间………………………………… 4.1.2.3 雾沫夹带………………………………………… 4.1.4 负荷性能图 4.1.4.1 液相下限线………………………………………. 4.1.4.2 液相上限线…………………………………….…34 4.1.4.3 漏液线…………………………………………….34 4.1.4.4 过量雾沫夹带线……………………………….....35 4.1.4.5 液泛线…………………………………………… 4.1.4.6 性能负荷图……………………………………… 4.2 提馏段塔径塔板的设计计算 4.2.1 精馏段塔塔径塔板的设计参数