乙醇—丙醇浮阀板式精馏塔设计.doc

吉林化工学院 化工原理 课 程 设 计 题目 乙醇-丙醇连续浮阀板式精馏塔的设计 教 学 院 化学与制药工程学院 专业班级 应化1103 学生姓名 李林辉 学生学号 xxxxxxxxx 指导教师 xxxxxx 2014 年 06 月 01 日 化工原理课程设计任务书 一 设计题目： 乙醇-丙醇连续浮阀式精馏塔的设计 二 任务要求 设计一连续浮阀精馏塔以分离乙醇-丙醇， 具体工艺参数如下：原料加料量 F＝100kmol/h进料组成 xF＝0.451馏出液组成 xD＝0.921 釜液组成 xw＝0.021塔顶压力 p＝100kpa 单板压降 ≤0.7 kPa 2 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。 三 主要设计内容 1、设计方案的选择及流程说明 2、工艺计算 3、主要设备工艺尺寸设计 （1）塔径及精馏段塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图 （4）总塔高 4、辅助设备选型与计算 5、设计结果汇总 6、工艺流程图及精馏塔设备条件图 摘 要 本次的设计采用的精馏塔是浮阀塔，浮阀塔是化工生产中主要的传质设备。化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是一种最常用的分离方法，它依据多次部分汽化、多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。本次设计针对乙醇-丙醇的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程。 在本次化工原理课程设计中,设计出了乙醇-丙醇的分离设备──精馏塔。进料摩尔分数为0.451的乙醇-丙醇溶液，使塔顶产品乙醇的摩尔含量达到92.1%，塔底釜液摩尔分数为2.1%。采用浮阀式精馏塔，塔高21.58米，塔径1.4米，按逐板法计算理论板数为16块。算得全塔效率为48.48%。精馏段实际板数为10块，提馏段实际板数为23块，实际加料位置在第11块板(从上往下数)，精馏段操作弹性为4.21。通过板压降、漏液、液泛、雾沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。 塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。冷凝器采用浮头式换热器。加热介质采用140℃饱和蒸汽。 关键字：乙醇-丙醇；浮阀；负荷性能图 目录 第一章 前言...............................................................6 第二章 设计方案及流程.................................................9 1.1 装置流程的确定.................................................9 1.2 操作压力的选择.................................................9 1.3 进料状况的选择.................................................9 1.4 加热方式的选择.................................................10 1.5 回流比的选择...................................................10 1.6设计的思路和流程的说明.........................................11 第二章 精馏塔的设计计算.............................................12 2.1 精馏塔的物料衡算..............................................12 2.2回流比的确定..................................................10 2.3 塔板数的确定..................................................13 2.3.1理论塔板数的计算...........................................13 2.3.2 板效率的计算...............................................14 2.3.3实际板