精馏塔的设计.doc

化工原理课程设计说明书 设计题目： 乙醇－水精馏塔设计 设计者： 专业： 化学工程与工艺 学号： 指导老师： 2012年11月19日 化工原理课程设计任务 设计题目：乙醇－水精馏塔设计 设计条件 系统进料：45oC 处理量： 38，000吨/年 进料浓度：25%乙醇（质量） 处理要求：塔顶乙醇浓度 94% （质量） 塔底乙醇浓度 0.5%（质量） 塔顶压强：4kPa(表压) 进料状态： 泡点进料 回流比： 1.7Rmin 冷却水温： 28oC 加热蒸汽： 0.2 MPa（表压） 设备形式： 筛板塔 年工作时： 7200小时 年工作日： 300天（连续操作） 塔顶冷凝器采用全凝器 塔低再沸器为间接蒸汽加热 目录 前言…………………………………………………………… 设计方案简介………………………………………………… 工艺流程图及说明…………………………………………... 工艺计算及精馏塔设计 工艺条件…………………………………………………………….. 汽液平衡数据……………………………………………………….. 物料衡算………………………………………………………………. 实际塔板数确定……………………………………………………… 精馏塔内汽液负荷计算………………………………………………… 工艺条件及物性数据计算……………………………………………… 塔和塔板主要工艺尺寸计算………………………………………… 塔板负荷性能图………………………………………………………… 辅助设备设选型计算 课程设计的其它问题……………………………………….. 选用符号说明……………………………………………… 参考文献……………………………………………………. 结束语………………………………………………………… 前言 乙醇（C2H5OH），俗名酒精，是基本的工业原料之一，与酸碱并重，它作为再生能源犹为受人们的重视。工业上常用发酵法（C6H10O5）n和乙烯水化法制取乙醇。乙醇有相当广泛的用途，除用作燃料，制造饮料和香精外，也是一种重要的有机化工原料，如用乙醇制造乙酸、乙醚等乙醇又是一种有机溶剂，用于溶解树脂，制造涂料。啤酒含3％～5％，葡萄酒含6％～20％，黄酒含8％～15％，白酒含50％～70％（均为体积分数）。按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在我国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益。94%（wt％））,塔底浓度（0.5%（wt％））。本设计采用填料塔，与板式塔相比，填料塔有一下优点：（1）生产能力大；（2）分离效率高；（3）压力降小；（4）持液量小；（5）操作弹性大。 设计方案简介 我们知道乙醇和水可以任意比例互溶，于是可以用水把乙醇从有机物中萃取出来，又因为乙醇和水的相对挥发对的差异，可以利用精馏技术进一步提纯乙醇以得到高纯度的乙醇，以作为各种工业原料。可以这样说，乙醇－水的精馏是生产乙醇的一个重要工艺单元。 本次设计采用板式精馏塔、连续操作，年产量为25,000顿，泡点进料，塔顶全回流，塔底间接蒸汽加热，产品质量分数达到94％，釡出液质量分数小于0.1%。由乙醇－水二元混合物的相图可知，当乙醇的含量升高到一定值时（摩尔含量约90％），相图将非常靠近于y=x线，可知这是一个比较高的分离要求。 在设计过程中将先对塔内进行工艺计算分析气液相组成、温度、压力等的变化，得到塔的各种设计尺寸；然后将对本工艺的附属设备进行计算，并选型；对工业生产过程做好理论基础。 工艺流程图及说明 V101-原料储槽 V102-中间槽 P101-进料泵 P102-回流泵 E101-进料预热器 E102-冷凝器 E103-再沸器 TQ101-乙醇精馏塔 1- 原料进料管