化工原理课程设计-乙醇精馏系统换热器设计精选.doc

成绩 学生姓名 学号指导教师 院系化工学院 专业 年级级 教务处制 201年月日一、 设计题目 1 二、 设计依据 1 三、 设计要求 1 第1节：物料衡算、热量衡算 1 1.精馏塔物料衡算 1 2.冷凝器物料衡算及热量衡算 6 3.产品冷却器物料衡算及热量衡算 8 4.原料预热器（1）的物料衡算及热量衡算 9 5.原料预热器（2）的物料衡算及热量衡算 10 6.再沸器的物料衡算及热量衡算 11 7.物料衡算汇总表 12 8.热量衡算及换热器要求汇总表 13 第2节：列管式换热器选型及校核（原料预热器①） 15 1.初选原料预热器（1）规格 15 2.核算总传热系数 21 第3节：所选固定管板式换热器的结构说明 23 1.管程结构 23 2.壳体结构 24 3.其他主要附件 24 第4节：换热器的主要结构和计算结果 25 第5节：参考文献及资料 26 附 27 设计任务书 设计题目：乙醇水精馏系统换热器设计 设计依据： 1、产量：7万吨 2、年工作时间：330天 3、原料乙醇：浓度50%（质量），出库温度25℃ 4、产品乙醇：浓度95%（质量），入库温度≤45℃ 5、乙醇回收率：99.5% 6、原料乙醇泡点进料，回流比R=1.15Rmin 7、循环冷却水进口温度：30℃ 8、再沸器饱和水蒸气温度：150℃ 9、系统散热损失：不考虑系统散热损失 10、换热器KA值裕度：20~40% 11、原料预热器（2）设计 设计要求： 第1节：物料衡算、热量衡算 1.精馏塔物料衡算 乙醇、水的相对分子质量为M乙醇=46.07g/mol，M水=18.02g/mol 由原料乙醇质量浓度为50%得原料乙醇的摩尔分率为： 由产品乙醇质量浓度为95%得产品乙醇的摩尔分率为： 原料F、塔顶馏出液D的平均相对分子质量： 塔顶产品流率D： 由乙醇回收率得： 流率W： 塔底残液摩尔分率： 塔底残液W的平均相对分子质量： 计算Rmin 乙醇-水气液平衡数据 P(kPa) T(℃) X Y 101.325 100.0177 0 0 101.325 94.80857 0. 0. 101.325 91.45791 0. 0. 101.325 89.13188 0. 0. 101.325 87.44582 0. 0. 101.325 86.17473 0. 0. 101.325 85.19216 0. 0. 101.325 84.41518 0. 0. 101.325 83.7881 0. 0. 101.325 83.27224 0. 0. 101.325 82.83999 0. 0. 101.325 82.47122 0.22449 0. 101.325 82.15107 0. 0. 101.325 81.86842 0. 0. 101.325 81.61487 0. 0. 101.325 81.38405 0. 0. 101.325 81.17115 0. 0. 101.325 80.97247 0. 0. 101.325 80.78525 0. 0. 101.325 80.60739 0. 0. 101.325 80.43734 0. 0.62361 101.325 80.27395 0. 0. 101.325 80.11644 0.44898 0. 101.325 79.96425 0. 0. 101.325 79.81705 0. 0. 101.325 79.67465 0. 0. 101.325 79.537 0. 0. 101.325 79.40416 0.55102 0. 101.325 79.27625 0. 0. 101.325 79.15347 0. 0. 101.325 79.03606 0. 0. 101.325 78.92223 0. 0. 101.325 78.81668 0. 0. 101.325 78.71742 0. 0. 101.325 78.62479 0. 0. 101.325 78.53917 0. 0. 101.325 78.46095 0. 0. 101.325 78.39052 0. 0. 101.325 78.3283 0.77551 0.80173 101.325 78.2747 0. 0. 101.325 78.23013 0. 0. 101.325 78.19504 0. 0. 101.325 78.16987 0. 0. 101.325 78.15505 0. 0. 101.325 78.15105 0. 0. 101.325 78.15834 0. 0. 101.325 78.1