文档介绍：化工原理课程设计
乙醇-水连续精馏塔的设计
姓名
学号
年级
专业化学工程与工艺
系(院) 化学化工学院
指导教师张杰
2013年 6月
目录
第一章绪论……………………………………………………………………… 1
第二章塔板的工艺设计………………………………………………………… 3
精馏塔全塔物料衡算………………………………………………… 3
常压下乙醇-水气液平衡组成(摩尔)与温度关系………………… 3
理论塔板的计算……………………………………………………… 8
塔径的初步计算……………………………………………………… 10
溢流装置…………………………………………………………………11
塔板布置及浮阀数目与排列……………………………………………12
第三章塔板的流体力学计算…………………………………………………… 14
气相通过浮阀塔板的压降………………………………………………14
淹塔………………………………………………………………………15
液沫夹带…………………………………………………………………15
塔板负荷性能图…………………………………………………………16
第四章附件设计………………………………………………………………… 20
接管………………………………………………………………………21
筒体与封头………………………………………………………………22
除沫器……………………………………………………………………22
裙座………………………………………………………………………22
吊柱………………………………………………………………………22
人孔………………………………………………………………………23
第五章塔总体高度的设计……………………………………………………… 23
第六章塔附属设备设计………………………………………………………… 23
…………………………………………………23
冷凝器的选择……………………………………………………………24
参考书目……………………………………………………………………………24
主要符号说明………………………………………………………………………25
结束语………………………………………………………………………………26
(一) 设计题目
乙醇-水连续精馏塔的设计
(二) 设计任务及操作条件
1) 进精馏塔的料液含乙醇30%(质量分数,下同),其余为水;
2) 产品的乙醇含量不得低于93%; 3) %;
4) 每年实际生产时间:7200小时/年,处理量:80000吨/年;
5) 操作条件
a) 塔顶压力: 常压 b) 进料热状态: 饱和液体进料(或自选)
c) 回流比: R= d) 加热方式:直接蒸汽 e) 单板压降: ≤
(三) 板类型
浮阀塔
(四)厂址
临沂地区
(五)设计内容
1、设计说明书的内容
1) 精馏塔的物料衡算;
2) 塔板数的确定;
3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;
4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算;
5) 塔板主要工艺尺寸的计算;
6) 塔板的流体力学验算;
7) 塔板负荷性能图;
8) 精馏塔接管尺寸计算;9)设计结果汇总
10) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求
绘制生产工艺流程图(选作);
注:常压下乙醇-水气液平衡组成与温度的关系见课程设计教材附录(105页)
第一章绪论
塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式,可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作,填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求:(1)生产能力大(2)分离效率高(3)操作弹性大(4)气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早,具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
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的挥发度的不同,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