乙醇——丙醇溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計

化工原理課程設(shè)計

化工原理課程設(shè)計任務書
一.設(shè)計題目
   乙醇——丙醇溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計
二.設(shè)計條件
1. 操作壓力：P=1atm(絕壓)

2. 進料組成： =0.25（摩爾分率），進料狀態(tài)：q=0.96

3. 塔頂產(chǎn)品組成： =0.98（摩爾分率）

4. 塔釜殘液中濃度 0.035

5. 產(chǎn)量：F=85

6. 最宜回留比與最小回流比的比值：R/Rmin=(1.1-2.0 )

7. 塔頂采用全凝器，泡點回流

8. 塔板采用篩板

 
目　錄
化工原理課程設(shè)計任務書 II
摘      要 1
 緒 論 2
設(shè)計流程 2
設(shè)計思路 3
第1章  精餾塔的工藝計算 4
1.1產(chǎn)品濃度的計算 4
1.11平均相對揮發(fā)度的計算 4
1.2最小回流比的計算和適宜回流比的確定 6
1.4物料衡算 6
1.4.1全塔物料衡算 6
1.5精餾段與提餾段操作線方程 7
1.6理論板數(shù)及進料位置的確定 7
1.7全塔效率 8
1.8實際板數(shù)和實際加料位置的確定 8
第2章  精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計計算 10
2.1塔的有關(guān)物性數(shù)據(jù)計算 10
2.1乙醇和丙醇各種物性數(shù)據(jù) 10
2.1.2操作壓強 12
2.1.3操作溫度 12
2.1.4平均分子量 12
2.1.5平均密度 13
2.1.6液體表面張力 14
2.1.7液體粘度 15
2.1.8體積流率的計算 15
2.2精餾塔主要工藝尺寸的計算 16
2.2.1精餾段塔體工藝尺寸的計算 18
2.2.2提餾段塔體工藝尺寸的計算 18
2.2.3塔的有效高度的計算 19

2.3塔板流動性能的校核 19
2.3.1精餾段 19
2.3.2提餾段 19
2.4塔板負荷性能圖 22
2.4.1精餾段 23
2.4.2提餾段 23
第3章 熱量衡算 27
3.1進入系統(tǒng)的熱量 27
3.2離開系統(tǒng)的熱量 27
3.3熱量蘅算式 28
第4章 板式塔的結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備的計算 29
4.1冷凝器設(shè)計計算 29
4.2試算并初選換熱器的規(guī)格 29
4.2.1確定流體通入的空間 29
4.2.2計算傳熱負荷Q 29
4.2.3選換熱器。 30
4.2.4板式列管換熱器校核 30
4.3主要接管尺寸的選取 33
4.3.1進料管 33
4.3.2釜液出口管 33
4.3.3塔頂蒸汽管 33
4.4泵的選取 34
4.5儲罐的計算 35
設(shè)計結(jié)果匯總表 36
結(jié)  束  語 37
參考文獻 38
主要符號說明 39
附錄1 42
 
摘      要
篩板精餾塔的設(shè)計是化工原理課程的重要部分是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。連續(xù)精餾是依據(jù)多次部分汽化、多次部分冷凝的原理來實現(xiàn)連續(xù)的高純度分離。本次課程設(shè)計是分離乙醇——丙醇二元物系，通過對篩板精餾塔及附屬結(jié)構(gòu)（換熱器，泵等）的設(shè)計，使我們初步掌握化工設(shè)計的基本原理和方法.塔頂冷凝裝置采用全凝器，用來準確控制回流比；塔底采用直接蒸汽加熱，以提供足夠的熱量。
通過逐板計算得出理論板數(shù)17，回流比為5.0,塔效率0.658，實際板數(shù)43，進料位置29，在板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計計算中得出塔徑1.2m，有效塔高20.3m，篩孔數(shù)（精餾段2652個，提餾段2652個）。通過的流體力學驗算，精餾段與提餾段操作都正常，證明篩板塔各指標數(shù)據(jù)均符合標準。并對冷凝器作了熱量衡算，選出了合適的型號G-700-149.1-21-4，其傳熱面積為149.1m2.并對泵作了合適的選型，型號為IS 50-32-200，揚程為10m,這些運算結(jié)果合理，以保證精餾過程的順利進行并使效率盡可能的提高。
關(guān)鍵詞：二元精餾；篩板精餾塔；逐板計算；物料衡算