优秀的化工课程设计---年产15000吨乙醇精馏塔.

化工原理课程设计说明书设计题目:年产15000吨乙醇精馏塔设计人员：所在班级：成绩：指导老师日期：12年11月目录菏泽学院化工原理课程设计1化工原理课程设计任务书.......................................4摘要....................................................6第一章前言.................................................61.1精馏原理及其在化工生产上的应用...........................61.2精馏塔对塔设备的要求....................................71.3常用板式塔类型及本设计的选型.............................71.4乙醇的性质和用途.........................................81.5本设计所选塔的特性.....................................8第二章概述................................................9第三章设计方案的确定.......................................103.1操作压力..............................................113.2进料状况................................................113.3回流比.................................................113.4加热方式................................................123.5选择塔板类型............................................123.6热能的利用............................................123.7再沸器、冷凝器等附属设备的安排..........................133.8设计的依据与技术来源..................................13第四章流程的确定和说明....................................134.1设计思路................................................134.2设计流程...............................................14菏泽学院化工原理课程设计2第五章精馏塔设计物料计算...................................145.1查阅文献，整理有关物性数据................................155.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率X......................165.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量...................175.1.3易挥发组分的物料衡算...................................175.2.1最小回流比及操作回流比的确定..........................195.2.2精馏段和提馏段操作线的确定............................205.2.3理论及实际塔板数的确定................................20第六章塔的结构设计...........................................226.1.1精馏塔塔径的计算.......................................226.1.2平均摩尔质量的计算....................................236.2.1平均密度的计算.........................................256.3.液相平均密度的计算......................................266.3.1液体平均表面张力计算...................................266.4液体平均黏度计算........................................276.5气液相体积流率计算......................................28第七章精馏塔有效高度的计算.................................29第八章塔板主要工艺尺寸的计算...............................318.1溢流装置计算............................................318.2降液管..................................................318.2.1降液管高度和截面积.....................................328.2.2降液管底隙高度..........................................33菏泽学院化工原理课程设计38.3塔板布置.................................................348.3.1塔板的分块..............................................348.3.2边缘区宽度确定...........................................348.3.3开孔区面积计算...........................................348.4浮阀塔计算及其排列.........................................348.5校核.......................................................358.6流体力学验算..............................................358.6.1气体通过浮阀塔板的压力降................................378.6.2漏液验算................................................378.7雾沫夹带验算................................................378.7.1液体在降液管内的停留时间................................388.8操作性能负荷图.............................................398.9接管尺寸确定...............................................428.9.1进料管尺寸..............................................428.9.2釜残液管尺寸.............................................42总结.........................................................45致谢.........................................................46参考文献.......................................................47菏泽学院化工原理课程设计4化工原理课程设计任务书一、设计题目：乙醇-水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件（1）进精馏塔的料液含乙醇45%（质量分数，下同），其余为水；（3）塔顶易挥发组分回收率为99%；（4）生产能力为15000吨/年92%的乙醇产品；（5）每年按330天计，每天24h连续运行。（6）操作条件a）塔顶压强4KPa(表压）b)进料热状态自选c)回流比自选d)加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）e)单板压降≤0.7KPa三、设备形式：筛板塔或浮阀塔四、设计内容：1、设计说明书的内容1）精馏塔的物料衡算；2）塔板数的确定；3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5）塔板主要工艺尺寸计算：菏泽学院化工原理课程设计56）塔板的流体力学验算；7）塔板负荷性能图；8）精馏塔接管尺寸计算;9)对设计过程的评述和有关问题的讨论。2、设计图纸要求：1）绘制生产工艺流程图；2）绘制精馏塔设计条件图。五、设计基础数据:1.常压下乙醇——水体系的t-x-y数据；2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。菏泽学院化工原理课程设计6摘要本设计是以乙醇――水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇－－水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。通过逐板计算得出理论板数为16块，回流比为3.219,算出塔效率为0.518，实际板数为32块，进料位置为第11块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1米，有效塔高13.6米，浮阀数（提馏段每块76）。通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。本次设计过程正常，操作合适。关键词：乙醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段第一章前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。菏泽学院化工原理课程设计71.2精馏塔对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，心为精馏常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。二：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。五：结构简单，造价低，安装检修方便。六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。1.3常用板式塔类型及本设计的选型常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔菏泽学院化工原理课程设计8一直成为化工生中主要的传质设备，浮阀塔多用不锈钢板或合金。实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点。所以在此我们使用浮阀塔，浮阀塔的突出优点是结构简单，造价低，制造方便；塔板开孔率大，生产能力大等。乙醇与水的分离是正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用非常广泛，对于提纯物质有非常重要的意义。所以有必要做好本次设计。1.4乙醇的性质和用途