文档介绍：目录
第一部分:设计任务书……………………………………………………………3
第二部分:工艺流程图……………………………………………………………3
第三部分:设计方案的确定与说明…………………………………………4
第四部分:设计计算与论证……………………………………………………4
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第五部分:设计结果概要………………………………………………………25
第六部分:参考资料……………………………………………………………25
第七部分:心得体会………………………………………………………………26
第一部分:设计任务书
题目:
酒精连续精馏板式塔的设计。
原始数据:
:乙醇—水混合物,含乙醇39%(质量),温度38℃;
:馏出液含乙醇94%(质量),温度39℃,残液中含酒精浓度≤%
:日产酒精(指馏出液)10000 Kg ;
:加热蒸汽为饱和蒸汽,其绝对压强为260KPa。

任务:
,绘出流程图,标明所需的设备、管线及其有关观测或控制所必需的仪表和装置。
:选定塔板型,确定塔径、塔高及进料板的位置;选择塔板的结构型式、确定塔板的结构尺寸;进行塔板流体力学的计算(包括塔板压降、淹塔的校核及雾沫夹带量的校核等)。
,计算塔的操作弹性。
。
,确定每个换热器的传热面积并进行选型,若采用直接蒸汽加热,需确定蒸汽鼓泡管的形式和尺寸。
。
作业份量:
,说明书内容见《化工过程及设备设计》的绪论,其中设计结果概要一项具体内容包括:塔板数、塔高、塔径、板间距、回流比、蒸汽上升速度、热交换面积、单位产品热交换面积、蒸汽用量、单位产品蒸汽用量、冷却用水量、单位产品冷却用水量、操作压强、附属设备的规格、型号及数量等。
(1号图纸);
塔板结构草图(35X35计算纸);
工艺流程图(35X50计算纸)。
第二部分:工艺流程图
(见附图1)
流程概要:
乙醇-水混合原料经预热器加热到泡点后,送进精馏塔,塔顶上升的蒸汽采用全凝器冷凝后,一部分采用回流,其余为塔顶产物,塔釜采用间接蒸汽加热供热,塔底产物冷却后送人贮槽。
第三部分:设计方案的确定与说明
一. 设计方案的确定
:选用F1型重浮阀塔.
浮阀塔兼有泡罩塔和筛板塔的优点,而且操作弹性大,操作灵活,板间压降小,液面落差小, 浮阀的运动具有去污作用,不容易积垢堵塞,操作周期长,结构简单,容易安装,操作费用较小,其制造费用仅为泡罩塔的60%~80%;又由于F1型浮阀塔结构简单,制造方便,节省材料,性能良好;另外轻阀压降虽小,但操作稳定性差,低气速时易漏液。
综上所述,选择F1型重阀浮阀塔。
:常压精馏
对于乙醇-水体系,在常压下已经是液态,且乙醇-水不是热敏性材料,在常压下也可成功分离,所以选用常压精馏。因为高压或者真空操作会引起操作上的其他问题以及设备费用的增加,尤其是真空操作不仅需要增加真空设备的投资和操作费用,而且由于真空下气体体积增大,需要的塔径增加,因此塔设备费用增加。综上所述,选择常压操作。
:泡点进料
进料状态有五种,如果选择泡点进料,即q=1时,操作比较容易控制,且不受季节气温的影响,此外,泡点进料时精馏段和提馏段的塔径相同,设计和制造时比较方便。
:间接蒸汽加热
蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热,设置再沸器。直接蒸汽加热只能用于塔底产物基本是水,由于蒸汽的不断通入,对塔底溶液起了稀释作用,在塔底易挥发物损失量相同的情况下,塔底残液中易挥发组分的浓度应较低,因而塔板数稍有增加,成本增加,故采用间接加热。
:选择适宜回流比,塔釜残液作为原料预热热源
适宜的回流比应该通过经济核算来确