乙醇——丙醇溶液连续精馏塔设计.doc

乙醇——丙醇溶液连续精馏塔设计

化工原理课程设计

化工原理课程设计任务书
一.设计题目
   乙醇——丙醇溶液连续精馏塔设计
二.设计条件
1. 操作压力：P=1atm(绝压)

2. 进料组成： =0.25（摩尔分率），进料状态：q=0.96

3. 塔顶产品组成： =0.98（摩尔分率）

4. 塔釜残液中浓度 0.035

5. 产量：F=85

6. 最宜回留比与最小回流比的比值：R/Rmin=(1.1-2.0 )

7. 塔顶采用全凝器，泡点回流

8. 塔板采用筛板

 
目　录
化工原理课程设计任务书 II
摘      要 1
 绪 论 2
设计流程 2
设计思路 3
第1章  精馏塔的工艺计算 4
1.1产品浓度的计算 4
1.11平均相对挥发度的计算 4
1.2最小回流比的计算和适宜回流比的确定 6
1.4物料衡算 6
1.4.1全塔物料衡算 6
1.5精馏段与提馏段操作线方程 7
1.6理论板数及进料位置的确定 7
1.7全塔效率 8
1.8实际板数和实际加料位置的确定 8
第2章  精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 10
2.1塔的有关物性数据计算 10
2.1乙醇和丙醇各种物性数据 10
2.1.2操作压强 12
2.1.3操作温度 12
2.1.4平均分子量 12
2.1.5平均密度 13
2.1.6液体表面张力 14
2.1.7液体粘度 15
2.1.8体积流率的计算 15
2.2精馏塔主要工艺尺寸的计算 16
2.2.1精馏段塔体工艺尺寸的计算 18
2.2.2提馏段塔体工艺尺寸的计算 18
2.2.3塔的有效高度的计算 19

2.3塔板流动性能的校核 19
2.3.1精馏段 19
2.3.2提馏段 19
2.4塔板负荷性能图 22
2.4.1精馏段 23
2.4.2提馏段 23
第3章 热量衡算 27
3.1进入系统的热量 27
3.2离开系统的热量 27
3.3热量蘅算式 28
第4章 板式塔的结构与附属设备的计算 29
4.1冷凝器设计计算 29
4.2试算并初选换热器的规格 29
4.2.1确定流体通入的空间 29
4.2.2计算传热负荷Q 29
4.2.3选换热器。 30
4.2.4板式列管换热器校核 30
4.3主要接管尺寸的选取 33
4.3.1进料管 33
4.3.2釜液出口管 33
4.3.3塔顶蒸汽管 33
4.4泵的选取 34
4.5储罐的计算 35
设计结果汇总表 36
结  束  语 37
参考文献 38
主要符号说明 39
附录1 42
 
摘      要
筛板精馏塔的设计是化工原理课程的重要部分是化工生产中主要的气液传质设备。连续精馏是依据多次部分汽化、多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。本次课程设计是分离乙醇——丙醇二元物系，通过对筛板精馏塔及附属结构（换热器，泵等）的设计，使我们初步掌握化工设计的基本原理和方法.塔顶冷凝装置采用全凝器，用来准确控制回流比；塔底采用直接蒸汽加热，以提供足够的热量。
通过逐板计算得出理论板数17，回流比为5.0,塔效率0.658，实际板数43，进料位置29，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径1.2m，有效塔高20.3m，筛孔数（精馏段2652个，提馏段2652个）。通过的流体力学验算，精馏段与提馏段操作都正常，证明筛板塔各指标数据均符合标准。并对冷凝器作了热量衡算，选出了合适的型号G-700-149.1-21-4，其传热面积为149.1m2.并对泵作了合适的选型，型号为IS 50-32-200，扬程为10m,这些运算结果合理，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
关键词：二元精馏；筛板精馏塔；逐板计算；物料衡算