乙醇水溶液连续浮阀精馏塔设计副本精要.doc

化工设计 乙醇-水溶液连续浮阀精馏塔设计 目录 1.前言 5 1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 5 1.2精馏塔对塔设备的要求 5 1.3常用板式塔类型及本设计的选型 6 1.4．本设计所选塔的特性 7 1.4.1生产能力大 7 1.4.2操作弹性大 7 1.4.3塔板效率高 7 1.4.4气体压降及液面落差小 7 1.4.5的造价较低 7 2．设计题目 9 2.1设计思路 9 2.2设计流程 9 3．设汁任务及操作条件 10 3.1设计题目 10 3.2设计条件 10 4.塔板的设计 11 4.1. 塔板的工艺设计 11 4.1.1精馏塔全塔物料衡算 11 4.1.2 常压下乙醇水气液平衡组成（摩尔）与温度关系 12 4.1.3塔径的初步设计 21 4.1.4溢流装置 23 4.2塔板的流体力学计算 26 4.2.1 气相通过浮阀塔板的压降 28 4.2.2 淹塔 28 4.2.3 物沫夹带 29 4.2.4 塔板负荷性能图 30 4.2.5 浮阀塔设计工艺参数 33 5. 塔附件设计 35 5.1接管 35 5.1.1 进料管 35 5.1.2回流管 35 5.1.3塔釜出料管 35 5.1.4塔顶蒸汽出料管 35 5.1.5塔釜进气管 35 5.1.6法兰 35 5.2筒体和封头 35 5.2.1筒体 36 5.2.2封头 36 5.3 除沫器 37 5.4 裙座 38 5.5 吊柱 38 5.6 人孔 39 6. 塔总体高度的设计 39 6.1 塔的顶部空间高度 39 6.2 塔的底部空间高度 39 7 附属设备设计 40 7.1 冷凝器的选择 40 7.2 再沸器的选择 40 参考文献 41 感想 41 摘 要 本设计是以乙醇――水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇－－水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。 通过画图计算得出理论板数为24块，回流比为3.52,算出塔效率为41.07%，实际板数为56块，进料位置为第49块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为0.6m，有效塔高19.454m，浮阀数（精馏段每块27，提馏段每块19）。通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。本次设计过程正常，操作合适。 关键词：乙醇水连续精馏 实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。 1.2精馏塔对塔设备的要求 精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下： (1)生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。 (2)效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。 (3)流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。 (4)有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。 (5)结构简单，造价低，安装检修方便。 (6)能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。 1.3常用板式塔类型及本设计的选型 常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，浮阀塔多用不锈钢板或合金 。实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。 浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点。所以在此我们使用浮阀塔，浮阀塔的突出优点是结构简单，造价低，制造方便；塔板开孔率大，生产能力大等。 乙醇与水的分离是正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用非常广泛，对于提纯物质有非常重要的意义。所以有必要做好本次设计 1.4．本设计所选塔的特性 1.4.1生产能力大 由于塔板上浮阀安排比较紧