(本科)毕业论文_乙醇丙醇筛板精馏塔设计化工原理课程设计.doc

吉 林 化 工 学 院 课 程 设 计 设计题目：乙醇-丙醇筛板精馏塔设计 课程设计任务书 1、设计题目：乙醇—丙醇二元筛板精馏塔设计 2、设计基本条件： （1）操作平均压力：常压； （2）进料温度：tF 0.25（泡点）； （3）塔顶产品含量：xD 0.98 质量分率 ； （4）塔釜液含量0.035（质量分数） （5）加料热状况q 0.99 6 回流比R 1.1~2.0 （7）塔顶采用全冷凝、泡点回流； （8）单板压降0.7 ； 3、设计任务： （1）完成精馏塔工艺设计计算、设备设计计算（物料衡算、能量衡算和设备计算）； （2）精馏塔附属设备的简单计算和选用 （3）撰写设计说明书（word文档上机打印）； （4）绘制乙醇—丙醇精馏工艺流程图 目录 摘要 5 绪论 6 第一章 精馏塔的工艺条件及有关物性计算 7 1.1：设计条件的确定： 7 1.2：精馏塔全塔物料衡算 7 1.2.1：温度的确定： 7 1.2.2：饱和蒸汽压p的计算 8 1.2.3:物料相对挥发度的计算： 8 1.2.4密度的计算 9 1.2.5: 塔顶液相平均表面张力的计算 11 1.2.6: 粘度的计算 12 1.3.1：理论板数的确定 13 1.3.2:实际塔板数的确定 14 1.4.:气液负荷计算： 15 1.4.1精馏段的气液体积流率： 15 1.4.2提馏段的气液体积流率 15 第二章 热量衡算 16 2.1.比热容及汽化热的计算 16 2.1.1塔顶温度下的比热容 16 2.1.2进料温度下的比热容 16 2.1.3塔底温度下的比热容 17 2.1.4塔顶温度下的气化潜热 17 2.2.热量衡算： 17 2.2.1．0℃时塔顶上升的热量 17 2.2.2回流液的热量（此点为泡点回流） 18 2.2.3塔顶馏出液的热量 18 2.2.4进料的热量 18 2.2.5塔底残液的热量 18 2.2.6冷凝器消耗的热量 18 2.2.7再沸器提供的热量 18 第三章 塔板设计计算 19 3.1塔体工艺尺寸的计算 19 3.1.1精馏塔塔径的计算 19 3.1.2精馏塔有效塔高的计算 21 3.2塔板工艺尺寸的计算 21 3.2.1溢流装置的设计 21 第四章 筛板塔的流体力学验证 24 4.1：塔板压降 24 4.2，雾沫夹带量的验算 25 4.3.泛液的验算 25 第五章 塔板负荷性能图 27 5.1：液沫夹带线 27 5.2,，液泛线 28 5.3.液相负荷上限线 31 5.4.漏液线（气相负荷下限线） 31 5.5.液相负荷下限线 33 第六章 附属设备设计 35 6.1：塔封头 35 6.2.塔顶空间 35 6.3.塔顶空间 35 6.4.人孔 35 6.5.进料板处板间距 36 6.6.裙座 36 6.7.塔体总高度 36 6.8主要接管尺寸的选取 36 第七章 结果汇总表 39 主要符号说明 41 主要符号说明表 41 结束语 43 化工原理课程设计教师评分表 45 摘要 在这次任务中，设计的是筛板精馏塔和预热器。塔满足的要求：对摩尔分数为0.25的乙醇—丙醇混合液进行分离，塔顶采出产品中，乙醇所占摩尔分率为0.98；釜液苯的摩尔分率为0.035。 先进行物料衡算，据物料的物理性质及相关参考资料，选择适当的回流比和塔效率，初步求出塔的理论板数和实际板数，建立塔的框架。以此为基础，展开物料物理性质和塔工艺尺寸的计算：塔径，精馏段板间距，提馏段板间距；选用单溢流弓形降液管和凹形受液盘；并用流体力学对筛板进行验算，干板阻力、液沫夹带量、漏液量和液泛等均在工程设计要求范围之内，设计出了合格的精馏塔。 塔顶采用全凝器，进料液用釜液预热。 关键词：乙醇—丙醇、筛板精馏塔、计算机编程和图解、精馏段、提馏段。 绪论 化工生产中，产品一般为混合物，要得到高纯度组分则必须对粗产品进行分离；如液固的分离有过滤操作，混合气体的分离有吸收操作；同样混合液体的分离操作有蒸馏和精馏。　 对工厂大批量生产过程中，精馏操作广泛用于液体混合物的分离；精馏塔又分为筛板塔、浮阀塔和喷射型塔等。相比之下：筛板塔具有容易堵塞，漏液量较大和操作弹性小的缺点；但它结构简单、设计简便、操作容易、生产能力大、压降小又经济的优点；故在生产尤其是中试装置中应用颇多。 这次设计将让学生深深体会到知识在生产中的应用，很大的提高学生的自学能力，在设计过程中初步了解理论在世纪中的应用的重要，对实际过程有了初步的了解，增强我们动手能力也提高了我们的综合应用知识的能力。这次设计对学生的就业和考研深造均有很大帮助。我一定尽我所能完成此设计任务，不辜负大学里这种锻炼自己的机会，不辜负老师中对我们的指导，争取给老师一份满意的答卷，给自己满意的作品！ 第一章