乙醇–水溶液连续精馏塔优化工艺设计.doc

化工原理课程设计 乙醇-水溶液连续精馏塔优化工艺设计 姓 名：XXX XXXX 学 号：XXXXXX XXXXX 学 校：XXXXXXXXX 班 级：XXXXXXXXXX 指导老师：XXXX 时 间：XXXXXX 摘要 化工生产常常需要进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有效组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的差异并借助多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有很重要的地位。因此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔形的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计采用的筛板塔是化工生产中非常重要的气液传质设备。此设计对二元物系的精馏问题进行了详尽的分析、计算、选取、核算、绘图等，是比较完整的比较精确的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛应用。 精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺计算，工艺参数的选定，泡点进料，泡点回流，设备的结构设计，工艺尺寸的设计，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，我们可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，各种接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。 关键词：乙醇；水；精馏段；提馏段；筛板塔。 目录 第一章 前言 第二章 绪论 2.1 设计任务………………………………………………………………………6 2.2 设计方案 ………………………………………………………………………6 2.3 技术支持………………………………………………………………………7 第三章 塔板的工艺设计 3.1 常压下乙醇-水气液平衡组成与温度的关系……………………………………………8 3.2 精馏塔全塔物料衡算……………………………………………………………………9 3.3 精馏段的物性衡算…………………………………………………………………………11 3.4 提馏段的物性衡算…………………………………………………………………………14 3.5 板效率及实际塔板数的确定………………………………………………………………17 3.6 精馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算………………………………………………………18 3.7提馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算………………………………………………………21 第四章 塔板的流体力学验算 4.1精馏段塔板流体力学验算………………………………………………………………24 4.2提馏段塔板流体力学验算………………………………………………………………27 4.3 精馏段塔板负荷性能图…………………………………………………………………29 4.4 提馏段塔板负荷性能图…………………………………………………………………33 第五章 塔附件设计 5.1 换热器的选择……………………………………………………………………………36 5.2直接蒸汽加热热量衡算…………………………………………………………………37 5.3冷凝器……………………………………………………………………………………37 5.4馏出液冷却器……………………………………………………………………………38 5.5釜液冷却器………………………………………………………………………………39 5.6 换热器规格汇总表……………………………………………………………………40 5.7 输送泵的选择…………………………………………………………………………40 第六章 塔的主要接管尺寸的选取 6.1 塔顶蒸汽管路……………………………………………………………………42 6.2塔顶冷凝水管路…………………………………………………………………42 6.3塔顶液相回流管路…………………………………………………………………42 6.4加料管路……………………………………………………………………………43 6.5塔釜残液流出管路……………………………………………………………………43 6.6冷却水出口管路………………………………………………………………………44 6.7塔顶馏出液管路………………………………………………………………………45 6.8接口管路汇总表…………………………………………………………………………45 第七章 塔总体高度的设计 7.1塔高的确定……………………………………………………………………………46 7.2塔顶空间的确定……………………………………………………………………46 7.3塔底空间的确定……………………………………………………………