乙醇－水连续精馏筛板塔的设计.doc

化工原理课程设计任务书 2 一 设计题目：乙醇－水连续精馏筛板塔的设计 2 二 设计任务 2 三 操作条件 2 四 设计要求 2 五 设计说明书的要求 2 六 时间及地点 2 第一章 前言 3 第二章 绪论 3 2.1设计方案 3 2.2选塔依据 4 2.3设计思路 4 第三章 塔板的工艺设计 5 3.1物料衡算 5 3.2塔板数的确定 5 3．3热量衡算 9 3.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 10 3.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 13 3.6塔板主要工艺尺寸 16 第四章 筛板的流体力学验算 18 4.1塔板压降 18 4.2液沫夹带量 20 4.3漏液 20 4.4液泛 20 4.5塔板负荷 21 第五章 附属设备及主要附件的选型和计算 24 5.1附属设备设计 24 5.2其它构件 25 第六章 塔总体高度的设计 27 6.1塔的顶部空间高度 27 6.2塔的底部空间高度 27 6.3塔总体高度 27 第七章 筛板塔的工艺设计结果汇总 27 第八章 设计评述及心得 29 第九章 参考文献 30 化工原理课程设计任务书 一 设计题目：乙醇－水连续精馏筛板塔的设计 二 设计任务 (1)原料液中乙醇含量：质量分率=27%（质量），其余为水。 (2)塔顶产品中乙醇含量不得低于94%（质量分率）。 (3)残液中乙醇含量不得高于0.2%（质量分率）。 (4)生产能力：45000t/y乙醇产品，年开工330天。 三 操作条件 （1）精馏塔塔顶压强：4.0kPa(表压) （2）进料热状态： （3）回流比： （4）单板压降： （5） 冷凝器冷却剂：水 （6）冷却剂温度 （7）再沸器加热剂：饱和水蒸气，压力：P=3atm(表压)，热损失： 四 设计要求 (1)对精馏过程进行描述 (2)对精馏过程进行物料衡算和热量衡算 (3)对精馏塔进行设计计算 (4)对精馏塔的附属设备进行选型 (5)画一张精馏塔的装配图。 (6)编制设计说明书 五 设计说明书的要求 （1）目录 （2）设计题目及原始数据（任务书） （3）简述精馏过程的生产流程及特点 （4）精馏过程的有关计算（物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径、塔板设计、接管设计等） （5）附属设备的选型（裙座、再沸器、冷凝器等） （6）设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等） （7）设计评述 （8）参考文献 六 时间及地点 时间：2010.6.14-2010.6.27(第十六、十七周) 地点：博学楼E208、E301、E302教室 第一章 前言 生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质，精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下（有时加质量剂），使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的过程。 在本设计中我使用了筛板塔，筛板塔的突出优点是结构简单、造价低。当有合理的设计和适当的操作，筛板塔能满足分离要求的操作弹性，而且效率高。 筛板塔是最早应用于工业生产的设备之一，五十年代之后通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构，近年来与浮阀塔一起成为化工生中主要的传质设备。为减少对传质的不利影响，可将塔板的液体进入区制成突起的斜台状，这样可以降低进口处的速度，从而使塔板上气流分布均匀。筛板塔多用不锈钢板或合金制成，使用碳钢的比率较少。 它的主要优点是：结构简单，易于加工，造价为泡罩塔的60%左右，为浮阀塔的80%左右；20%～40%；15%左右，但稍低于浮阀塔；30%左右） 精馏是最常用的分离液液混合物方式之一，是组成化工生产过程的主要单元操作，也是典型的化工操作设备之一。进行此次课程设计，我的目的是培养自己综合运用所学知识的能力,以及解决实际化工问题的能力,做到能独立进行化工设计初步训练，为以后从事设计等化工工作打下坚实的基础。 第二章 绪论 2.1设计方案 本设计任务为分离乙醇-水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用进料，将原料液通过预热器加热至50℃后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。塔釜采用再沸器加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 图2-1 流程图 2.2选塔依据 筛板塔是现今应用最广泛的一种塔