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《乙醇水精馏塔课程设计教程》

目录

一、文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1课程设计目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2精馏技术在工业中的应用概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3本设计对象——乙醇水分离体系介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4设计任务与主要技术指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

二、工艺方案论证与选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1可行分离方法探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1.1蒸馏法与其他分离方法对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1.2精馏与其他单元操作的联用考虑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.2精馏原理及基本概念阐述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3工艺流程方案的初步构想．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.4设计方案的确立与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

三、物料衡算与热量衡算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.1原料组成与进料状态确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.2全塔物料平衡计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2.1总物料衡算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2.2易挥发组分物料衡算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.3操作压强选择与确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.4全塔热量衡算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.4.1各物流热焓值的估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.4.2回流比的影响与初步确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

四、精馏塔的塔板水力学计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.1塔径的计算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.1.1塔顶、塔底、塔中段气液负荷的估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.1.2塔径公式应用与计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.2塔板类型的选择与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.3塔板水力特性参数设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.3.1堰长与降液管设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.3.2堰上液层高度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.3.3塔板开孔率与孔径确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.4塔板压降与液泛现象的校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

五、精馏塔的塔板传质效率计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.1理论板数的确定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.1.1气液平衡关系图的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

5.1.2相对挥发度的计算与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

5.1.3求解理论板数的图解法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.2传质单元数的估算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.3塔板效率的概念与估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

5.3.1总板效率的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5