乙醇——丙醇溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)

化工原理課程設(shè)計(jì)

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

2. 進(jìn)料組成： =0.25（摩爾分率），進(jìn)料狀態(tài)：q=0.96

3. 塔頂產(chǎn)品組成： =0.98（摩爾分率）

4. 塔釜?dú)堃褐袧舛?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(diǎn)回流

8. 塔板采用篩板

 
目　錄
化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 II
摘      要 1
 緒 論 2
設(shè)計(jì)流程 2
設(shè)計(jì)思路 3
第1章  精餾塔的工藝計(jì)算 4
1.1產(chǎn)品濃度的計(jì)算 4
1.11平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算 4
1.2最小回流比的計(jì)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(jìn)料位置的確定 7
1.7全塔效率 8
1.8實(shí)際板數(shù)和實(shí)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(jì)計(jì)算 10
2.1塔的有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)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(qiáng) 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(jì)算 15
2.2精餾塔主要工藝尺寸的計(jì)算 16
2.2.1精餾段塔體工藝尺寸的計(jì)算 18
2.2.2提餾段塔體工藝尺寸的計(jì)算 18
2.2.3塔的有效高度的計(jì)算 19

2.3塔板流動(dòng)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(fù)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(jìn)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(jì)算 29
4.1冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)算傳熱負(fù)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(jìn)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(chǔ)罐的計(jì)算 35
設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 36
結(jié)  束  語 37
參考文獻(xiàn) 38
主要符號(hào)說明 39
附錄1 42
 
摘      要
篩板精餾塔的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)連續(xù)的高純度分離。本次課程設(shè)計(jì)是分離乙醇——丙醇二元物系，通過對(duì)篩板精餾塔及附屬結(jié)構(gòu)（換熱器，泵等）的設(shè)計(jì)，使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基本原理和方法.塔頂冷凝裝置采用全凝器，用來準(zhǔn)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(jì)算得出理論板數(shù)17，回流比為5.0,塔效率0.658，實(shí)際板數(shù)43，進(jìn)料位置29，在板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算中得出塔徑1.2m，有效塔高20.3m，篩孔數(shù)（精餾段2652個(gè)，提餾段2652個(gè)）。通過的流體力學(xué)驗(yàn)算，精餾段與提餾段操作都正常，證明篩板塔各指標(biāo)數(shù)據(jù)均符合標(biāo)準(zhǔn)。并對(duì)冷凝器作了熱量衡算，選出了合適的型號(hào)G-700-149.1-21-4，其傳熱面積為149.1m2.并對(duì)泵作了合適的選型，型號(hào)為IS 50-32-200，揚(yáng)程為10m,這些運(yùn)算結(jié)果合理，以保證精餾過程的順利進(jìn)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(jì)算；物料衡算