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化工原理课程设计

乙醇——水浮阀精馏塔设计

化学工程与工艺 化工1308班 学号12010830

指导教师

摘 要

本设计为分离乙醇-水混合物，采用筛板式精馏塔。精馏塔是提供混合物气、液两相接触条件，实现传质过程的设备。它是利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使混合物不断分离，以达到理想的分离效果。

选择精馏方案时因组分的沸点都不高所以选择常压，进料为泡点进料，回流是泡点回流。塔顶冷凝方式是采用全凝器，塔釜的加热方式是使用再沸器。

精馏过程的计算包括物料衡算，热量衡算,塔板数的确定等。然后对精馏塔进行设计包括：塔径、塔高、溢流装置。最后进行流体力学验算、绘制塔板负荷性能图。

乙醇精馏是生产乙醇中极为关键的环节，是重要的化工单元。其工艺路线是否合理、技术装备性能之优劣、生产管理者及操作技术素质之高低，均影响乙醇生产的产量及品质。工业上用发酵法和乙烯水化法生产乙醇，单不管用何种方法生产乙醇，精馏都是其必不可少的单元操作。浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。2、操作弹性大。3、塔板效率高。4、气体压强降及液面落差较小。5、塔的造价低。浮阀塔不宜处理易结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。

关键词：乙醇水精馏 浮阀塔 连续精馏 塔板设计

I

目 录

前 言 …………………………………………………………………1 第一章 设计任务书……………………………………………………2

1.1、设计条件……………………………………………………2 1.2、设计任务……………………………………………………2 1.3、设计内容……………………………………………………3 第二章 设计方案确定及流程说明……………………………………5 第三章 塔板的工艺设计………………………………………………7 3.1、全塔物料衡算 ………………………………………………7 3.2、塔内混合液物性计算 ………………………………………8 3.3、适宜回流比 …………………………………………………15 3.4、溢流装置 ……………………………………………………21 3.5、塔板布置与浮阀数目及排列 ………………………………22 3.6、塔板流体力学计算 …………………………………………25 3.7、塔板性能负荷图 ……………………………………………29 3.8、塔高度确定 …………………………………………………33 第四章 附属设备设计…………………………………………………35 4.1、冷凝器的选择 ………………………………………………35 4.2、再沸器的选择 ………………………………………………36 第五章 辅助设备的设计………………………………………………38 5.1、辅助容器的设计………………………………………………38 5.2、管道设计………………………………………………………39

II

燕京理工学院——课程设计

第六章 控制方案………………………………………………………42 第七章 设计心得与体会………………………………………………42 附录一 主要符号说明…………………………………………………43 附录二 塔计算结果表…………………………………………………45 附录三 管路计算结果表………………………………………………47 文 献 综 述……………………………………………………………48

III