乙醇与正丙醇物系分离系统的设计.docx

北京理工大学珠海学院课程设计说明书题目: 乙醇与正丙醇物系分离系统的设计学 院： 化工与材料学院专业班级： 2013级化学工程与工艺1班学 号：学生姓名：指导教师：2015年 12 月 5 日北京理工大学珠海学院课程设计任务书 2015～2016学年第一学期学生姓名：司徒艺桢专业班级： 13化工1班指导教师：李青云工作部门：化工与材料学院课程设计题目乙醇和正丙醇二元物系分离系统的设计二、课程设计内容（含技术指标）1.设计条件生产能力：15000吨/年（每年按300天生产日，每天24小时计算）原料状态：乙醇含量50%（wt%）；温度：25℃；压力：100kPa；泡点进料；分离要求：塔顶馏出液中乙醇含量98%（wt%）；塔釜正丙醇含量94%（wt%）操作压力：100kPa其它条件：（1）塔板类型：筛板；（2）塔顶采用全凝器；（3）R=1.7Rm（5）塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)；（6）单板压降不大于0.7kPa；2.具体设计内容和要求（1）设计工艺方案的选定（2）精馏塔的工艺计算（3）塔板和塔体的设计（4）水力学验算（5）塔顶全凝器的设计选型（6）塔釜再沸器的设计选型（7）进料泵的选取（8）绘制流程图（9）编写设计说明书（10）答辩三、进度安排时间设计安排检查时间10.13-10.20设计动员，下达任务书，查阅资料，拟定设计方案，方案论证，物性数据计算10.2010.20-10.27工艺计算（物料衡算、确定回流比、计算理论板层数、实际板层数、实际进料板位置）10.2710.27-11.03塔结构设计（物性数据的计算、塔径计算、塔结构尺寸的计算、水力学性能校验、负荷性能图及塔高的计算）11.0311.03-11.10热量衡算；附属设备的选型和计算11.1011.10-11.17绘制带控制点的工艺流程图（CAD图）11.1711.17-11.24绘制带控制点的工艺流程图，（借图板和丁字尺，手工绘制图）11.2411.24-11.26编写设计说明书，答辩要求11.27-11.28将说明书及图纸装订并提交11.29答辩四、基本要求序号设计内容要求1设计工艺方案的选定精馏方式及设备选型等方案的选定和论证（包括考虑经济性；工艺要求等）绘制简单流程图2精馏塔的工艺计算物料衡算，热量衡算，回流比、全塔效率、实际塔板数、实际进料位置等的确定3塔板和塔体的设计设计塔高、塔径、溢流装置及塔板布置等4水力学验算绘制塔板负荷性能图5塔顶全凝器的设计选型计算冷凝器的传热面积和冷却介质的用量6塔釜再沸器的设计选型计算再沸器的传热面积和加热介质的用量7进料泵的选取选取进料泵的型号8绘图绘制带控制点的流程图（CAD和手工绘制）9编写设计说明书目录，设计任务书，设计计算结果，流程图，参考资料等10答辩每班数不少于20人答辩教研室主任签名：年月日摘要分离是化工生产中的重要环节，在化工生产中常使用塔设备对混合物的进行分离提纯。本设计进行的就是基于筛板塔，对乙醇和正丙醇物系分离系统的设计。设计过程中分别进行了筛板塔的工艺计算、物料衡算、主要工艺尺寸计算、热力学计算，确定了筛板塔的相关结构的尺寸、进料位置以及全塔效率等，并选定了适合的附属设备。对于本设计的合理性和可行性也进行了初步的核算，使得理论设计在达到技术指标的同时还能够很好地符合实际生产过程，最后还绘制了带控制点的工艺流程图。关键词：分离筛板塔课程设计目录摘要IV1.1分离方法11.2设备初选11.2.1塔板类型的选择11.2.2换热器的选择11.2.3泵的选择11.2.4管路的选择11.3操作条件11.3.1操作压力的选择11.3.2进料状态的选择21.3.3塔底加热方式的选择21.3.4回流比的选择21.3.5流程的选择22.1乙醇与正丙醇的物理性质32.2乙醇-正丙醇混合物系连续精馏的物料衡算82.2.1精馏塔内的物料组成计算82.2.2全塔物料衡算82.2.3确定最小回流比与操作回流比82.2.4精馏段和提馏段的操作线方程82.2.5确定进料位置和塔板数92.2.6确定全塔效率103.1塔的工艺条件及物性数据123.1.1塔的工艺条件123.1.2物性数据123.2精馏塔主要工艺尺寸的计算173.2.1塔径的确定173.2.3筛板塔的塔板结构与设计183.2.4塔板分布及筛板塔的设计计算193.2.5塔板负荷性能图224.1 热量衡算示意图264.2热量衡算264.2.1冷凝器的热负荷264.2.2冷却水消耗量274.2.3加热器热负荷及全塔热量衡算274.2.4加热水蒸汽的用量285.1主要接管尺寸的选取295.1.1进料管295.1.2回流管295.1.3塔底出料管295.1.4塔顶蒸汽出料管295.1.5塔底蒸汽进气管295.1.6.进料泵的选取305.1