文档介绍：分离乙醇-水的精馏塔设计设计人员:所在班级:化学工程与工艺成绩:指导老师:日期:化工原理课程设计任务书设计题目:乙醇---水连续精馏塔的设计设计任务及操作条件进精馏塔的料液含乙醇35%(质量分数,下同),其余为水;产品的乙醇含量不得低于90%;塔顶易挥发组分回收率为99%;生产能力为50000吨/年90%的乙醇产品;每年按330天计,每天24小时连续运行。操作条件塔顶压强4kPa(表压)进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽(或自选)单板压降kPa。设备形式:筛板塔或浮阀塔设计内容:设计讲明书的内容精馏塔的物料衡算;塔板数的确定;精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;精馏塔的塔体工艺尺寸计算;塔板要紧工艺尺寸的计算;塔板的流体力学验算;塔板负荷性能图;精馏塔接管尺寸计算;对设计过程的评述和有关问题的讨论;设计图纸要求;绘制生产工艺流程图(A2号图纸);绘制精馏塔设计条件图(A2号图纸);设计基础数据:常压下乙醇---水体系的t-x-y数据;乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。设计题目:乙醇---水连续精馏塔的设计设计任务及操作条件:进精馏塔的料液含乙醇35%(质量分数,下同),其余为水;产品的乙醇含量不得低于90%;塔顶易挥发组分回收率为99%,生产能力为50000吨/年90%的乙醇产品;每年按330天计,每天24小时连续运行。塔顶压强4kPa(表压)进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽(或自选)单板压降≤。设备形式:筛板塔设计内容:精馏塔的物料衡算:原料乙醇的组成xF==%平均摩尔质量MF=由于生产能力50000吨/年,.则qn,F因此,qn,D塔板数的确定: 甲醇—水属非理想体系,但可采纳逐板计算求理论板数,本设计中理论塔板数的计算采纳图解法。由乙醇和水有关物性的数据,求的求得乙醇—水体系的相对挥发度α=,最小回流比的计算:采纳泡点进料,因此q=1,xF,由气液平衡方程y,因此yq,即,把xF=xq=𝟎.𝟏𝟕𝟒𝟎=,依照最小回流比计算公式Rmin即,Rmin=,依照回流比R是最小回流比的合适倍数,因此选择选择2倍。即R=2Rmin=,因此q=1精馏段,根基操作线方程:y=因此,y=+=x因此x=xD=,y=联立y=x求得y=-=xw=,xw,及xq以及操作线方程,利用图解法在x-y坐标上做出平衡线与对角线同时画梯级作图如下:由图可知,,故,,t数据利用表2中数据由拉格朗日插值可求得、、。进料口:,=℃塔顶:,=℃塔釜:,=℃精馏段平均温度℃提馏段平均温度℃由塔顶和塔底平均温度得=℃查手册得,℃下,乙醇的粘度为,水的粘度为能够有下式求得平均粘度其中xi-进料中某组分的摩尔分数-该组分的粘度,按照塔的平均温度下的液体计则=*+*==-=,则筛板塔为E===10/=16提馏段实际板层数=4/=7进料板位置总的塔板数Nc=16+7=23精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算:乙醇气液平衡数据() 表1如下 T/℃液相xa/%气相ya/% T/℃液相xa/%气相ya/% T/℃液相xa/%气相ya/%10000 .