年产4000吨乙醇-水筛板精馏塔设计说明书（泡点）2024.12.26.docxVIP

年产4000吨（乙醇）

乙醇-水板式精馏塔设计说明书

PAGE3

目录

TOC\o1-3\h\z\u第1章前言 1

第2章设计方案的确定 3

2.1塔设计原则 3

2.2装置流程的确定 3

2.3操作压力的选择 3

2.4进料状态的选择 3

2.5冷却方式的选择 4

2.6加热方式的选择 4

第3章物性参数计算 5

3.1物料衡算 5

3.1.1全塔物料衡算 5

3.2物性参数计算 6

3.2.1操作温度 6

3.2.2气液相平均摩尔质量计算 7

3.2.3气液相组成计算 8

3.2.4密度计算 8

3.2.5表面张力计算 10

3.2.6粘度的求取 12

3.2.7相对挥发度的求取 13

3.3塔板数的确定 14

3.3.1理论塔层数NT的求取 14

3.3.2理论板数计算 16

3.3.3实际板层数的求取 17

3.3.4操作压力 18

3.3.5气液相体积流量计算 19

3.4物性结果设计汇总表 20

第4章工艺设计计算 22

4.1塔体工艺尺寸计算 22

4.1.1塔径计算 22

4.1.2精馏塔有效高度计算 25

4.2塔板工艺尺寸计算 25

4.2.1溢流装置的计算 25

4.2.2弓形降液管宽度和截面积 26

4.2.3降液管底隙高度 28

4.3塔板分布 29

4.3.1开孔区求取 29

4.3.2筛孔计算与排列 29

4.4流体力学核算 31

4.4.1塔板压降 31

4.4.2液面落差 35

4.4.3雾沫夹带 35

4.4.4漏液 35

4.4.5液泛 36

4.5塔板负荷性能图 37

4.5.1雾沫夹带线 37

4.5.2液相负荷下限 38

4.5.3液相负荷上限 38

4.5.4漏液线 39

4.5.5液泛线 40

第5章结构设计计算 45

5.1冷凝器的选择 45

5.1.1热负荷Q 45

5.1.2冷却剂用量 45

5.1.3平均温差 45

5.1.4传热系数K 46

5.1.5换热面积 46

5.2再沸器的选择 46

5.2.1热负荷Q 46

5.2.2加热蒸汽用量 47

5.2.3传热系数K 47

5.2.4平均温差 47

5.2.5换热面积 47

5.3进料泵的选择 48

5.4塔附件的计算 49

5.4.1接管 49

5.4.2法兰 51

5.4.3封头 51

5.4.4除沫器 53

5.4.5裙座 53

5.4.6吊柱 53

5.4.7人孔或手孔 54

5.5塔总体高度 54

5.5.1塔顶空间高度 54

5.5.2塔底空间高度 55

5.5.3塔体高度 55

第6章符号说明 56

第7章总结 58

参考文献 59

PAGE59

第1章前言

生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物。其中大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作。在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下（有时加质量剂）。使气、液两相多次直接接触和分离。利用液相混合物中各组分挥发度的不同。使易挥发组分由液相向气相转移。难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的过程。

图1-1精馏塔工作流程示意图

在本设计中我们使用筛板塔。筛板塔的突出优点是结构简单造价低。合理的设计和适当的操作筛板塔能满足要求的操作弹性。而且效率高采用筛板可解决堵塞问题适当控制漏液。

筛板塔是最早应用于工业生产的设备之一。五十年代之后通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构。近年来与浮阀塔一起成为化工生中主要的传质设备。为减少对传质的不利影响。可将塔板的液体进入区制成突起的斜台状这样可以降低进口处的速度使塔板上气流分布均匀。筛板塔多用不锈钢板或合金制成。使用碳钢的比率较少。

它的主要优点是：结构简单。易于加工。造价为泡罩塔的60左右。为浮阀塔的80%左右；在相同条件下。生产能力比泡罩塔大20%～40%；塔板效率较高。比泡罩塔高15%左右。但稍低于浮阀塔；气体压力降较小。每板降比泡罩塔约低30%左右。缺点是：小孔筛板易堵塞。不适宜处理脏的、粘性大的