酒精生产过程精馏塔设计.ppt

化工原理课程设计 酒精生产过程精馏塔的设计 课程设计目的和要求 目的： 锻炼学生的综合能力：资料查阅、知识综合应用、 理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。 培养工程观念：理论→小试→放大。 要求： 设定大致框架，绘制工艺流程图； 进行有关计算，得出设备主要尺寸和参数（塔高， 直径，塔板数等）； 选择附属设备； 根据计算结果绘制主体设备图形； 编写设计说明书。 本设计的基本内容和要求 设计内容包括： 选定精馏方案及流程； 进行精馏塔的工艺计算； 结构和附属设备的选型设计； 绘制精馏塔的装配图； 将设计结果编写成设计说明书。 时 间 安 排 所有工作必须独立完成。 时间：6月7日 —— 6月18日。 6月11日之前完成理论计算， 6月12日开始绘图。 6月16日之前完成主体设备图和流程图。 6月17日之前完成说明书撰写。 一、 化工原理课程设计任务 设计题目：酒精生产过程板式精馏塔的设计 设计任务： 在酒精生产工艺中，将粗产品中的大部分杂质除去 后，还存在着大量的水分，为了达到产品的质量要求， 需要将水分分离出去。本设计结合乙醇生产工艺，要 求设计一浮阀精馏塔，用于乙醇水溶液的分离。 应完成的工作量： 1、乙醇精馏塔的工艺设计，塔板的结构设计 及辅助设备的选型，编写设计说明书。 2、绘制工艺流程图一张。 3、绘制精馏塔的装配图（一号图纸）。 4、说明书编写。 二、设计说明书的内容 1、目录； 2、设计题目及原始数据(任务书)； 3、简述酒精精馏过程的生产方法及特点； 4、论述精馏总体结构(塔型、主要结构)及流程的安排、 材料选择； 5、精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板 数、回流比、塔高、塔径塔板设计、进出管径等)； 6、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); 7、主体设备设计计算及说明； 8、主要附属设备的选择（换热器等）； 9、参考文献 ； 10、自我总结及有关问题的讨论。 说明书书写格式：每页的右边留30mm，用来标 注参考文献及简单备注。 三、绘图要求 1、用坐标纸绘制乙醇—水溶液的y-x图， 并用图解法求理论塔板数； 2、用坐标纸绘浮阀的排孔图； 3、用A4图纸绘制设备流程图一张； 4、用594×841图纸绘制装置图一张：一主视图， 一俯视图，一剖面图，若干个局部放大图。 设备技术要求、主要参数、接管表、 部件明细表、 标题栏等。 四、参考书 1、天津大学，《化工原理》，天津，天津科学技术出版社，1990年。 2、李功样等《常用化工单元设备设计》，广州，华南理工大学出版社，2003年。 3、 魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北京，化学工业出版社，1992年。 4、 刁玉玮，王立业 编，《化工设备机械基础》，大连，大连理工大学出版社，1989年。 5、章克昌，吴佩琮，《酒精工业手册》，北京，轻工业出版社，1995年。 化工设备设计手册《金属设备》 化工设备设计手册《材料与零部件》 五、设计原理和方法 1、关于精馏方案的选定 选定精馏方案是完成设计的先决条件，因为精馏塔工 艺尺寸的确定不仅与所处理物系的性质、给定的生产能力、 组成要求有关，还与操作压力、回流液状态、加热方式以 及所选用设备的型式等一系列因素有关，所以在进行精馏 塔设计过程中，选定精馏方案和拟定精馏装置流程的工作必 须首先进行。 精馏方案选定涉及的内容大致包括： a．精馏方式的选定： 根据生产规模和产品质量要求，可选用简单蒸馏、水蒸汽蒸 馏、间歇精馏、连续精馏或特殊精馏等。 b．操作压力的选取： 根据精馏物系的特点，可以是常压精馏、减压精馏或加压精馏。 c. 塔型的选择： 通过技术经济综合评价，可以选用不同塔型（板式塔、填料塔〕 和不同板型（如浮阀搭、筛板塔等）或填料塔。 d. 进料状态 一般，一切热量尽可能从塔底加入，但应考虑工艺条件。 e. 加热方式：直接蒸汽加热、间接加热，综合各组的计算结果， 比较它们的优缺点。 f．再沸器、冷凝器、冷却器等换热设备的配置: 再沸器配置与所采用的加热方式有关，通常采用间接蒸 汽加热，有时也可采用直接蒸汽加热； 冷凝器的型式多采用列管式换热器，冷凝器的安装位置 从技术和经济上考虑，对于小塔，当传热面积较小时常将冷 凝器直接安装在塔顶，而当处理量较大或搭较高时，则常将 冷凝器移至地面，然后再用回流泵强制回流入塔. 选定方案必须考虑的问题: a、必须考虑工艺要求与平稳操作问题； b、必须考虑经济上的合理性; 如在精馏方式的选定中必须考虑生