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安徽科技学院
食品药品学院
乙醇—水板式精馏塔设计
班级：食品科学与工程101
姓名：
学号：
指导教师：杜传来张继武
时间：2012年1月6日
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：
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。
设计任务或主要技术指标：
生产能力为日产24吨98%的乙醇产品，原料中乙醇含量为25%（质量分数，以下同），分离要求为塔顶乙醇含量不低于95%，常压精馏，塔顶全凝，q取1.2，R=1.1Rmin。塔底乙醇含量不高于0.1%；常压下操作，塔顶采用全凝器，饱和液体进料的板式精馏塔。
关键词：精馏塔、板式塔、设计
一.设计的基础数据
原始数据条件
处理能力：生产能力为日产24吨98%的乙醇产品
原料：乙醇含量为25％（质量百分比，下同）的饱和液体分离要求：塔底含量不超过0.1％,塔顶含量高于98％.
工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝，q取1.2，R=1.1Rmin。
相对分子密度
相对分子
密度
沸 点
比热容
黏度
表面
导热系 张力
名称
分子式
质量
20℃
101.33kPa
(20℃)
(20℃
数
kg/m3
℃
Kg/(kg.
)
(20℃)
水
H2O
18.02
998
100
4.183
1.005
0.599
72.8
乙醇
CHOH
2 5
46.07
789
78.3
2.39
1.15
0.172
22.8
???? ?(20
???? ?
(20℃
℃)
mPa.s
?
℃)
/(m. )
N/m
表3—2 乙醇—水系统t—x—y数据
气相
液相
气相
液相
99.9
0.004
0.053
82
27.3
56.44
99.8
0.04
0.51
81.3
33.24
58.78
99.7
0.05
0.77
80.6
42.09
62.22
99.5
0.12
1.57
80.1
48.92
64.70
99.2
0.23
2.90
79.85
52.68
66.28
99.0
0.31
3.725
79.5
61.02
70.29
98.75
0.39
4.51
79.2
65.64
72.71
97.65
0.79
8.76
78.95
68.92
74.69
95.8
1.61
16.34
78.75
72.36
76.93
91.3
4.16
29.92
78.6
75.99
79.26
87.9
7.41
39.16
78.4
79.82
81.83
85.2
12.64
47.49
78.27
83.87
84.91
83.75
17.41
51.67
78.2
85.97
86.40
82.3
25.75
55.74
78.15
89.41
89.41
沸点t/℃乙醇摩尔数/%
沸点t/℃
乙醇摩尔数/%
沸点t/℃
乙醇摩尔数/%
乙醇和水的不同温度下的密度。
表1—1不同温度下乙醇和水的密度
? ? ? ?
温度/℃ 乙 水 温度/℃ 乙 水
80
735
971.8
85
720
961.85
85
730
968.6
100
716
958.4
90
724
965.3
乙醇和水的不同温度下的表面张力。
温度/℃
表1—2 乙醇和水不同温度下的表面张力
70 80 90
100
乙醇表面张力10?2N/m2
水表面张力/10?2N/m2
18
64.3
17.15
62.6
16.2
60.7
15.2
58.8
乙醇和水的不同温度下的黏度。
表1—3乙醇和水不同温度下的黏度
7080
70
80
90
100
0.48
0.415
0.351
0.305
0.400
0.330
0.318
0.284
乙醇黏度水的黏度
mpa.smpa.s
乙醇—水气、液平衡组成与温度关系
表1—1 乙醇—水气、液平衡组成与温度关系
（液相）（气相）（液相）（气相）1000
（液相）
（气相）
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