乙醇-水精馏塔课程设计.docx

燕京理工学院Yanching Institute of Technology（2017）届制药工程专业课程设计任务书题目： 乙醇——水混合液精馏塔设计 学院：化工与材料工程学院 专业：制药1301 学号：130120004姓名： 张世宇指导教师： 林贝 教研室主任（负责人）： 林贝 2016 年 09月 25 日化工原理课程设计乙醇——水混合液精馏塔设计张世宇制药工程　1301班　学号130120003指导教师　林贝摘 要本设计是以乙醇――水混合液为设计物系，以筛板塔为精馏设备分离乙醇和水。筛板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。关键词：乙醇-水精馏 筛板塔 连续精馏 塔板设计目 录前 言1第１章 设计任务书2第2章 设计方案的确定及流程说明3第2.1节 设计方案的确定3第2.2节设计流程5第3章 精馏塔的工艺设计6第3.1节　精馏塔的物料衡算6第3.2节　理论板的计算7第3.3节　平均参数的计算11第3.4节　塔径的初步设计15第3.5节　塔高的计算17第４章 塔板结构设计19第4.1节 溢流装置计算19第4.2节 塔板及筛板设计20第4.3节 塔板流体力学验算21第5章 塔板负荷性能图24第5.1节 雾沫夹带线24第5.2节 液泛线24第5.3节 液相负荷上限线25第5.4节 漏液线25第5.5节 液相负荷下限线26第5.6节 塔板负荷性能图26第6章 附属设备设计27第6．1节 冷凝器27第6.2节 再沸器28第7章 设计结果汇总30第7.1节各主要流股物性汇总30第7.2节 筛板塔设计参数汇总30参考文献32附录33前 言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中，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： 一：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。 二：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。 三：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。 四：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。 五：结构简单，造价低，安装检修方便。 六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。第１章 设计任务书1.设计题目：乙醇——水混合液精馏塔设计2.设计任务及条件2.1 生产能力：年处理量3万吨乙醇.。2.2 进精馏塔料液含乙醇 34%(质量分数)。2.3 料液初温：45℃ 2.4 塔顶产品乙醇含量93%(质量分数)。 2.5 残液中乙醇含量不得高于 0.5%(质量分数)。 2.6 每年实际生产天数：300天（24小时，一年中有两个月检修）2.7 设备型式：筛板塔2.8 操作条件： 精馏塔顶压力4kPa(表压)进料状况泡点进料回流比R/Rmin = 2.0单板压降0.7kPa加热蒸汽压力101.325kPa(表压)2.9 厂址：廊坊地区 3.设计内容及要求 3.1 设计方案的确定及流程说明 3.2 精馏塔的工艺计算(包括物料衡算、理论塔板数、回流比、总板效率、平均参 数、塔高、塔径设计等) 3.3 塔板结构设计及流体力学验算 3.4 塔板负荷性能图的绘制 3.5 附属设备的设计(包括产品冷却器和接管选型) 3.6 设计结果汇总(包括主要设备尺寸及衡算结果等) 3.7 附图：图解理论板，塔板负荷性能图，生产工艺流程图(2号图)。第2章 设计方案的确定及流程说明第2.1节设计方案的确定2.1.1 塔的类型选择本设计任务为分离乙醇—水混合物。对二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，操作 弹性大，且造价低，检修、清洗方便，因而在工业上应用较为广泛。 因考虑到设计、制造及生产技术的成熟稳定性，所以决定采用板式塔进行精馏操作。2.1.2 塔板类型的选择 板式塔的类型有许多，例如泡罩塔、浮阀塔、筛板塔，