乙醇-水溶液精馏课程设计

广 西 工 学 院

课题名称： 别：专 业：学 号：姓 名：指导教师：时 间：乙醇-水溶液连续精馏设计 生物与化学工程系 化工082班 马升艳 罗建平

年6月13-25日

1 系 200800601045 2011

设计题目: 筛板精馏塔

设计者: 班级 化工082班 姓名 ： 马升艳 日期 2011 年 6月

指导教师: (签字)

设计成绩: 日期

附: 筛板精馏塔设计任务书

一、 二、

设计名称：乙醇-水溶液连续精馏塔设计 设计条件

1． 进精馏塔的料液含乙醇25%（质量），其余为水； 2． 产品乙醇含量不得低于94%（质量）； 3． 残液中乙醇含量不得高于0.1%（质量）；

4． 生产能力为日产94%（质量）乙醇产品425吨/天； 5． 操作条件 （1）塔顶操作压力4kPa（表压）； （2）进料热状况（自选）； （3）回流比（自选）； （4）加热蒸气为低压蒸汽； （5）全塔效率60% 。 （6）单板压力降 ≤ 0.7 kPa

6．工作日：每年330天，每天24小时连续运行。

三、

设计要求： 1． 2．

设计方案的确定及流程说明； 塔的工艺计算：

（1）物料衡算；

（2）计算塔顶 、塔底及加料板温度； （3）计算平衡数据；

（4）计算塔板数：作X-Y图；求最小回流比及适宜回流比；求理论塔板数和实际

塔板数。

3．

塔 和塔板的主要工艺尺寸计算 ：

2

（1） 塔体和塔板主要尺寸的确定 ：塔径；溢流装置（溢流堰长 、出口堰高 、降

液管的宽度及面积 、降液管下端与塔板间距离）；塔板设计（塔板布置：包括开孔区 、溢 流区 、安定区 、无效区；筛孔数或浮阀数：包括孔径 、塔板厚度 、开孔面积 、开孔率 、孔数或浮阀数 、浮阀的选型；排列方式及孔心距）。

（2） 塔板的液体力学验算：塔板压力降；雾沫夹带；漏液点气速；液泛（即淹塔）。 （3） 塔板负荷性能图。 4． 5．

设计结果一览表 板式塔的结构：

塔体结构：塔顶空间；塔底空间；人孔；视镜；支座；塔高；封头及容器

（1） 法兰。 （2） 6．

塔板结构及安装方式。

附属设备的计算及选型

再沸器（即蒸馏釜）； 塔顶回流冷凝器； 料液预热器；

塔顶 、塔底产品冷凝器；

（1） （2） （3） （4）

（5） 主要接管尺寸及法兰：包括塔顶蒸气出口 管、回流液管 、料液排出管、加

料管 、饱和水蒸气管的管径 及各接管的法兰。 （6） 7． 8．

蒸气喷出器。

绘图：生产工艺流程图 、精馏塔的工艺图 、塔板构造图。 对本设计的评述和有关问题的分析讨论。

3

目录

第一章 设计方案简介 …………………………………………………...........1 第二章 工艺流程草图及说明 ……………………………………………….2 第三章 塔板的工艺计算 ……………………………………………………3 3.1精馏塔全塔物料衡算 ……………………………………………………3 3.2乙醇和水的物性参数计算 ……………………………………………….3 3.2.1温度 ………………………………………………………………….3 3.2.2密度 ………………………………………………………………….4 3.2.3混合液体表面张力…………………………………………………….6 3.2.4相对挥发度…………………………………………………………….7 3.2.5混合物黏度…………………………………………………………….8 3.3理论板数和实际板数的计算 …………………………………………...8 第四章 塔体的主要工艺尺寸计算…………………………………………………11 4.1塔体的主要工艺尺寸计算 …………………………………………..............11 4.1.1塔体主要尺寸确定 ……………………………………………………….11 4.1.2溢流装置计算 ……………………………………………………………13

4.1.3塔板设计………………………………………………………………………………14 4.2筛板的流体力学验算………………………………………………………………………16 4.2.1气相通过浮阀塔板的压降……………………………………………………………16 4.2.2淹塔……………………………………………………………………………………18 4.2.3物沫夹带………………………………………………………………………………19 4.2.4漏液点气速……………………………………………………………………………19 4.3塔板负荷性能曲线…………………………………………………………………………20

4.3.1物沫夹带线……………………………………………………………………………20 4.3.2液泛线…………………………………………………………………………………21 4.3.3液相负荷上限…………………………………………………………………………22 4.3.4漏液线…………………………………………………………………………………22 4.3.5液相负荷下限…………………………………………………………………………22

第五章 板式塔的结构................................................................................................ 25 5.1塔高的计算 ……………………………………………………………….........................16

5.1.1塔的顶部空间高度……………………………………………………………………25 5.1.2塔的底部空间高度……………………………………………………………………25 5.1.3人孔……………………………………………………………………………………25 5.1.4裙座……………………………………………………………………………………25 5.1.5筒体与封头……………………………………………………………………………26

5.2接管 ………………………………………………………………………….17

5.2.1进料管…………………………………………………………………………………26 5.2.2回流管…………………………………………………………………………………27 5.2.3塔底出料管……………………………………………………………………………27 5.2.4塔顶蒸汽出料管………………………………………………………………………28 5.2.5塔底进气管……………………………………………………………………………28

5.3法兰 ………………………………………………………………………….29 第六章 附属设备的计算……………………………………………………………30 6.1热量衡算………………………………………………………………………30

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6.2附属设备的选型................................................................................................32

6.2.1再沸器…………………………………………………………………………………32 6.2.2塔顶回流冷凝器………………………………………………………………………32 6 …… 此处隐藏：406字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……