发布时间 : 星期二 文章化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计 - 图文更新完毕开始阅读
化工原理 课程设计
题 目：乙醇水精馏筛板塔设计设计时间：
2010、12、20-2011、1、6
化工原理课程设计任务书（化工1）
一、 设计题目 板式精馏塔的设计
二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件
生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况：自选 回流比：自选
加热蒸汽：低压蒸汽 单板压降：≤0.7Kpa 工艺参数
组成浓度（乙醇mol%） 塔顶 78 加料板 28 塔底 0.04 四、设计内容
1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。 2.工艺参数的确定
基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3.主要设备的工艺尺寸计算
板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 4.流体力学计算
流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型
塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。 料液泵设计计算：流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求
1、工艺流程图一张(A2 图纸)
2、主要设备工艺条件图（A2图纸）
目录
前言 ................................................................................................................................................... 4
1概述 ................................................................................................................................................ 5
1.1 设计目的 ............................................................................................................................ 5 1.2 塔设备简介 ........................................................................................................................ 6 2设计说明书 .................................................................................................................................... 7
2.1 流程简介 ............................................................................................................................ 7 2.2 工艺参数选择 .................................................................................................................... 8 3 工艺计算 ..................................................................................................................................... 9
3.1物料衡算 ............................................................................................................................. 9 3.2理论塔板数的计算 ........................................................................................................... 10
3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 ........................................................................... 10 如表3-1 .......................................................................................................................... 10 3.2.2 q线方程 ................................................................................................................... 9 3.2.3 平衡线 ................................................................................................................... 11 3.2.4 回流比 ................................................................................................................... 12 3.2.5 操作线方程 ........................................................................................................... 12 3.2.6 理论板数的计算 ................................................................................................. 12 3.3 实际塔板数的计算 .......................................................................................................... 12
3.3.1全塔效率ET .......................................................................................................... 12 3.3.2 实际板数NE ......................................................................................................... 13
4塔的结构计算 .............................................................................................................................. 14
4.1混合组分的平均物性参数的计算 ................................................................................... 14
4.1.1平均分子量的计算 ................................................................................................ 14 4.1.2 平均密度的计算 ................................................................................................... 15 4.2塔高的计算 ....................................................................................................................... 16 4.3塔径的计算 ....................................................................................................................... 17
4.3.1 初步计算塔径 ....................................................................................................... 17 4.3.2 塔径的圆整 ........................................................................................................... 18 4.4塔板结构参数的确定 ....................................................................................................... 18
4.4.1溢流装置的设计 .................................................................................................... 18 4.4.2塔盘布置（如图4-4） .......................................................................................... 18 4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 ............................................................................... 19 4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 ................................................................................... 20
5 精馏塔的流体力学性能验算 ..................................................................................................... 21
5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 ................................................ 21
5.1.1液沫夹带校核 ........................................................................................................ 21 5.2.2塔板阻力校核 ........................................................................................................ 22 5.2.3溢流液泛条件的校核 ............................................................................................ 23 5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 ....................................................................... 24 5.2.5 漏液限校核 ........................................................................................................... 24 5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 .............................................................................. 24 5.3 塔结构数据汇总 .............................................................................................................. 27 6 塔的总体结构 ........................................................................................................................... 28 7 辅助设备的选择 ......................................................................................................................... 29
7.1塔顶冷凝器的选择 ........................................................................................................... 29 7.2塔底再沸器的选择 ........................................................................................................... 30 7.3管道设计与选择 ............................................................................................................... 31
7.4 泵的选型 .......................................................................................................................... 32 7.5 辅助设备总汇................................................................................................................ ... 32
前言
化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下（有时加质量剂），使气、液两相多次直