文档介绍：化工原理课程设计任务书
:分离乙醇—水二元物系浮阀式精馏塔的设计
:
生产能力:年处理乙醇—(开工率为3000/天)
原料:来自原料罐,温度20℃,乙醇含量为48%(质量分率,下同)
分离要求:塔顶乙醇含量不低于92%
%
塔顶压力P=105KPa
进料状态为泡点进料
塔釜为饱和蒸汽直接加
:
1. 完成该精馏塔的各工艺设计,包括设备设计及辅助设备选型。
2. 画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
3. 写出该精馏塔的设计说明书,包括设计结果汇总和设计评价。
摘要
本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图,是较完整的精馏设计过程。精馏设计包括设计方案的选取,主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的核算,以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
本次设计结果为:理论板数为20块,%,精馏段实际板数为40块,提馏段实际板数为5块,实际板数45块。进料位置为第17块板,,设置了四个人孔,,通过浮阀板的流体力学验算,证明各指标数据均符合标准。
关键词:二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
第一章绪论 5
第二章塔板的工艺设计 7
精馏塔全塔物料衡算 7
乙醇和水的物性参数计算 7
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第三章塔体的工艺尺寸计算 12
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、浮阀数目与排列 15
第四章筛板的流体力学验算 16
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第五章塔板负荷性能曲线 19
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第六章塔附件的设计 21
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第七章塔总体高度的设计 24
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第八章附属设备的计算 24
热量衡算 24
0℃的塔顶气体上升的焓Qv 24
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冷凝器的设计 26
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浮阀塔工艺设计计算结果列表 28
主要符号说明 29
参考文献 31
致谢 31
第一章绪论
精馏的基本原理是根据各液体在混合液中的挥发度不同,采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。在现代的工业生产中已经广泛地应用于物系的分离、提纯、制备等领域,并取得了良好的效益。其中主要包括板式塔和填料塔,而板式塔的塔板类型主要有泡罩塔板、浮阀塔板、筛板塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直塔板等等,本次课程设计是浮阀塔。
精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别,是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流,为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流,使在相同理论板的条件下,为精馏实现高纯度的分离时,始终能保证一定的传质推动力。所以,只要理论板足够多,回流足够大时,在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品,而在塔底获得高纯度的重组分产品。精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法
本次课程设计是分离乙醇——水二元物系。在此我选用连续精馏浮阀塔。具有以下特点:
(1) 处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加20~40%,而接近于筛板塔。
(2) 操作弹性大,一般约为5~9,比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大得多。
(3) 塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。
(4) 压强小,在常压塔中每块板的压强降一般为400~660N/m2。
(5) 液面梯度小。
(6) 使用周期长。粘度稍大以及有一般聚合现象的系统也能正常操作。
(7) 结构简单,安装容易,制造费为泡罩塔板的60~80%,为筛板塔的120~130%。
本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图,是较完整的精馏设计过程。精馏设计包括设计方案的选取,主要设备的工艺设计计算——物料衡算、工艺参数的选定、设备的结