化工原理课程设计设计用于乙醇——水溶液分离常压筛板精馏塔.doc

目录 设计题·······································1 原始数据及条件·······························1 绪论·········································1 装置的工艺计算·······························4 筛板的流体力学计算···························15 塔附件的设计·································19 塔顶空间·····································22 附件设备设计你·······························22 设计结果—览表·······························25 心得体会·····································25 十一、参考文献································26 十二、附图········································27 化工原理课程设计任务书 设计题目 设计用于乙醇——水溶液分离的常压筛板精馏塔 原始数据及条件 生产能力：处理量为6000kg/h 原料：原料为含有乙醇20%（摩尔分数，下同）的泡点液体 分离要求：馏出液体中含乙醇86% 釜液中含乙醇不大于2% 要求：取回流比为1.7倍的最小回流比，总板效率为0.6 已知条件：x D=86% xF=20% xw=2% q=1 R=1.7Rmin ET=0.6 绪论： 《化工原理》课程设计是学生在学完基础知识后所安排的工程实践性教学环节，是培养学生综合利用本门课程和有关选修课程知识去解决一次任务的一次训练，它是不仅与化工原理课程内容紧密相连，而且还与先修的物理化学，化工机械基础，计算机在化工中的应用等课程内容密切相关。 课程设计不同于平时的作业，它是通过设备的设计的基础程序和方法，选择流程，具备正确使用有关技术资料的能力，应用所学知识特别是本课程的有关知识解决化工实际问题的工作能力，使学生得到一次学习化工设计技能的初步训练，同时也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 精馏操作时液体混合物分离方法之一，它是是根据混合物中的各组分的挥发度不同而达到分离的目的。在工业上，这需要塔才能实现分离。塔设备是化工，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备，根据塔内气体液体接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。工业上，塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。在传统的设计中，蒸馏过程多采用板式塔，而吸收过程多选用填料塔。近年来随着塔设备设计水平的提高及新型塔构件的出现，上述传统已逐渐被打破。 筛板塔： 筛板与泡罩板的区别在于取消了泡罩与升气管而直接在板上开很多小直径的筛孔；操作时气体以高速通过小孔上升，液体则通过降液管流到下一层。筛板塔的优点是：结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大，气体分散均匀，传质效率较高，缺点是筛孔是堵塞，不易清理，易结晶，黏度大的物料。 填料塔： 填料塔内装填一定高度的填料层，液体沿填料表面成膜状向下流动，作为连续相得气体自下而上流动，与液体逆流传质。两相得组分浓度沿塔高成连续变化。填料塔德主要部件包括塔件，塔体支座，除沫器，接管，人孔和手孔以及塔内件。填料时填料塔中气液接触的基础构件，其性能的尤略直接决定了填料塔的操作性能。填料根据装填方式可以分为散装填料和规整填料两大类。散装填料是一个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆置在塔内。根据结构特点，散装填料可分为还体填料，环鞍型填料及球形填料等，规整填料时按一定几何图形排列，整齐堆砌的填料。根据其集合结构可分为格栅填料，波纹填料，脉冲填料等。填料塔根据塔内的填料种类的不同，可以分为多种类型。 说明：精馏操作是借混合液中各组分挥发度性的差异而达到分离的目的，经过多次部分冷凝，多次部分冷凝，多次部分汽化而完成，一个完整的精馏塔应包括精馏段和提馏段，塔上半部分完成了上升蒸汽的精制，即除去其中的重组分，因而称为精馏段，塔的下部分完成了下降液体中重组分的提浓即提出了轻组分，因而称为提馏段。设置精馏段的目的是除去蒸汽中的重组分，设置提馏段的目的是脱除体中的轻组分，提馏段内的上升蒸汽量与下降液量的相对比值大，有利塔底产品的提纯。 根据全塔物料衡算，有F=D+W和Fx