目录
第一章工艺综述 (1)
1.1催化裂化工艺概述 (1)
1.2工艺流程概述 (1)
1.3吸收稳定部分富气工艺概述 (2)
第二章工艺设计计算 (3)
2.1设计任务 (3)
2.2操作条件 (4)
2.3计算换热器相关参数 (4)
2.3.1确定流体在换热器中的流动途径 (4)
2.3.2确定流体的定性温度及物性数据 (4)
2.3.3计算热负荷Q及水的流量 (5)
2.3.4计算平均温度并确定壳程数 (5)
2.4初选换热器规格 (6)
2.5核算压降 (6)
2.5.1管程压降 (6)
2.5.2壳程压降 (7)
2.6核算总传热系数 (7)
2.6.1管程对流传热系数 (7)
2.6.2壳程对流传热系数 (8)
2.6.3污垢热阻 (8)
2.6.4总传热系数K (8)
第三章换热器的结构设计 (9)
3.1筒体部分计算 (9)
3.1.1筒体厚度的计算 (9)
3.1.2壳程圆筒的液压试验及压力试验时应力校核 (9)
3.2椭圆封头厚度计算 (10)
3.3管板选取 (10)
3.4法兰选取 (11)
3.5鞍式支座 (11)
3.6其他主要结构 (12)
3.6.1管子在管板上的固定 (12)
3.6.2管子的排列 (12)
3.6.3折流挡板 (12)
3.6.4拉杆和定距管 (12)
3.6.5进出口接管 (12)
第四章强度校核 (14)
4.1鞍式支座的强度校核 (14)
4.1.1设备自重G (14)
4.1.2作用于每个支座上的反力 (14)
4.1.3筒体轴向应力验算 (14)
4.1.4鞍座处的切向剪应力校核 (15)
4.1.5鞍座板的应力验算 (16)
4.1.6鞍座边角处的周向应力 (16)
4.1.7鞍座腹板的强度校核 (16)
4.2管板计算 (16)
4.2.1初始数据 (16)
4.2.2几何物理系数计算 (17)
4.2.3强度影响系数计算 (18)
第五章换热器设计结果汇总 (23)
参考文献 (25)
第一章工艺综述
1.1催化裂化工艺概述
催化裂化工艺过程一般由三个部分组成，即反应一再生系统、分馏系统、吸收—稳定系统。对处理量较大、反应压力较高（例如>0.2MPa）的装置，常常还有再生烟气的能量回收系统。
1.2工艺流程概述
工艺流程见图1-1
图1-1 工艺流程图
原料油由罐区或其他装置(常减压、润滑油装置)送来，进入原料油罐，由原料泵抽出，换热至200—300℃左右，分馏塔来的回炼油和油浆一起进入提升管的下部，与由再生器再生斜管来的650～700℃再生催化剂接触反应，然后经提升管上部进入分馏塔(下部)；反应完的待生催化剂进入沉降器下部汽提段。被汽提蒸汽除去油气的待生剂通过待生斜管进入再生器下部烧焦罐。由主风机来的空气送人烧焦罐烧焦，并同待生剂一道进入再生器继续烧焦，烧焦再生后的再生催化剂由再
生斜管进人提升管下部循环使用。
烟气经一、二、三级旋分器分离出催化剂后，其温度在650～700℃，压力0.2～0.3MPa(表)，进人烟气轮机作功带动主风机，其后温度为500～550℃，压力为
0.01MPa(表)左右，再进入废热锅炉发生蒸汽，发汽后的烟气(温度大约为200℃左右)通过烟囱排到大气。
反应油气进入分馏塔后，首先脱过热，塔底油浆(油浆中含有2%左右催化剂)分两路，一路至反应器提升管，另一路经换热器冷却后出装置。脱过热后油气上升，在分馏塔内自上而下分离出富气、粗汽油、轻柴油、回炼油。回炼油去提升管再反应，轻柴油经换热器冷却后出装置，富气经气压机压缩后与粗汽油共进吸收塔，吸收塔顶的贫气进入再吸收塔由轻柴油吸收其中的4C ～5C ，再吸收塔顶干气进入干气脱硫塔脱硫后作为产品出装置，吸收塔底富吸收油进入脱吸塔以脱除其中的2C 。塔底脱乙烷汽油进入稳定塔，稳定塔底油经碱洗后进入脱硫醇单元脱硫醇后出装置，稳定塔顶液化气进入脱硫塔脱除H ，S ，再进入脱硫醇单元脱硫醇后出装置。(脱硫脱硫醇未画出)。
由反应器来的反应产物（油气）从底部进人分馏塔，经底部的脱过热段后在分馏段分割成几个中间产品:塔顶为富气及汽油，侧线有轻柴油、重柴油和回炼油。塔底产品是油浆。轻柴油和重柴油分别经汽提后，再经换热、冷却后出装置。
1.3吸收稳定部分富气工艺概述
氮气以压力0.5MPa 、流量72Nm 3/h 、温度20℃进入管中并将参数传送到用户后进入过滤装置，同时通过差压变送器测量压力送往中控室差压报警，之后氮气分三路。第一路通过差压调节阀后分两路，两路同时测出流量送往流量报警并且测出差压后送往差压报警装置，随后分别送往压缩机2MCL527后做密封气；第二路氮气通过调节流量后分两路分别送往压缩机作前置气；第三路氮气通过流量调节装置送往压缩机作隔离气。
原料气进入压缩机2MCL527多级压缩后冷凝出的液体排入敞口漏斗中，其泄露的油气进行放空处理。压缩完成后运往下级装置。
第二章 工艺设计计算
2.1设计任务
在常压连续精馏塔中，分离乙醇-水溶液，组成为10.6f x =及20.2f x =的两段原料被送至不同的塔板处。原料液流量之比12/0.6F F =,均为饱和蒸汽进料，操作回流比为2，要求馏出液组成为0.8，釜残液组成为0.02（均为摩尔分率），请自由选择乙醇的产量病对比分馏塔进行设计。常压下乙醇-水溶液的平衡数据如下表1-1：
表1-1 常压下乙醇-水溶液的平衡数据
针对第八题分馏塔设计塔顶全凝器，冷却介质压力1.2MPa ，塔顶介质进入换热器压力1.8MPa 。
2.2操作条件
（1）处理量：51.4310?吨/年。
（2）冷却介质：水，压力为1.2MPa ，入口温度10℃，出口温度60℃。 （3）冷凝器操作压力：常压。 （4）允许压力降：不大于1atm 。
（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。
2.3计算换热器相关参数
2.3.1确定流体在换热器中的流动途径
91%乙醇蒸汽宜走壳程，水走管程，因考虑泠凝效果，乙醇与水之间存在相变化，乙醇的温度较高，水的热容大，易于散热和冷凝。
2.3.2确定流体的定性温度及物性数据
冷却水介质为自来水，取入口温度为10℃，出口温度为60℃，塔顶产品为乙醇和水的混合蒸汽，入口温度为78.3℃，出口温度为78.3℃。
水的定性温度:
10+60==352
m t ℃
乙醇（91%）的定性温度：
78.3+78.378.32
m T ==℃
两流体的温度差：
78.33543.3m m T t -=-=℃
表2-1 两流体在定性温度下的物性数据
计算混合气的密度（常压下）：
3kg/m 773.5=乙醇ρ
30.2788kg /m ρ=水
30.090.27880.91 5.733 5.46kg/m ρ=?+?=混合
2.3.3计算热负荷Q 及水的流量
按管内塔顶产品计算，即1Ms (乙醇的进料量）：
531 M s 1.431010/(330360024) 5.02kg /s
=????=
91%9%84691%2258.49%973.12kJ /kg
γγγ=?+?=?+?=纯乙醇水
1Q Ms 5.02kg/s 973.12kJ/kg 4885.04kW
γ==?=
若忽略换热器的热损失，水的流量可由热量恒算求得：
212()c s p M C t t Q ??-= （2-1）
解得：227kg/s s M =
2.3.4计算平均温度并确定壳程数
两流体间成逆流流动： 热流体：
1T =78.3℃ → 2T =78.3℃
冷流体：
1t =60℃ → 2t =10℃
所以
21
21
=
43.3ln m t t t t t ?-??=??℃ 式中：1t ?——进、出口两端流体温差中较低一侧的温差；
2t ?——进、出口两端流体温差中较高一侧的温差。 温度校正：
1
22
1=--==
t t T T R 冷流体的温降热流体的温降
73
.01
112=--==
t T t
t P 两流体最初温度差冷流体的温升
由P 和R 查对数平均温差校正系数图得：此时1t ??≈，大于0.8，所以选用单壳程的列管式换热器。
2.4初选换热器规格
根据壳内为乙醇（91%），管内为水，总传热系数范围在430-850()2W/m ?℃
初选：k=650()2W/m ?℃。 利用总传热速率方程式： m
Q
A K t =? (2-2) 式中A ——估算的传热面积，2m ;
K ——假设的总传热系数，()2W/m ?℃;
m t ?——平均传热温度差，℃。
估算换热面积：
2146.59m m
Q
A K t =
=? 根据此面积查标准换热器表，初步选择换热器，参数如下表2-2：
表2-2换热器参数
则该换热器要求的总传热系数
200637.5W /(m C)m
Q
K A t =
=??? 2.5核算压降
2.5.1管程压降
管程压力降可由一般的摩擦阻力公式求得： P
S
t
i
N N
F P P P )(2
1
?+?=?∑ (2-3)
式中
i
P ?∑——管程总压力降，Pa ；
12P P ??、——分别为单程直管阻力与局部阻力，Pa ；
t F ——校正系数，对于Φ25mm ?2.5mm 管子，取 1.4t F =；
s N ——串联壳程数； p N ——管程数。
据上述结果可知：管程数p N =4，串联壳程数s N =1；对于Φ25mm ?2.5mm 的换热管，结构校正系数为 1.4t F =。
管程流速
s 27 1.71m/s 992.20.0253i V u A =
==? 雷诺数
i i i d u Re ρ
μ
=
(2-4)
44
5
0.02 1.71992.2 4.6101072.83510
i i i d u Re ρ
μ
-??=
=
=?>?（湍流） 对于碳钢管，取管壁粗糙度0.1ε=mm 0.10.00520i d ε== 由Re λ-关系图查的0.032λ=，
2
12
i i u L P d ρλ?= (2-5) 2
232i u P ρ?= (2-6)
则
2
41992.2 1.710.0326 1.310Pa 20.02
P ??=??
=?? 22
2992.2 1.71334532Pa 22
i u P ρ??==?=
44(1.3104352) 1.44 1.7210Pa 1atm i P ?=?+??=?<∑
2.5.2壳程压降
壳程为恒温恒压蒸汽冷凝，压力降可忽略。 由以上可知所选换热器合适。
2.6核算总传热系数
2.6.1管程对流传热系数
444.610(10)
i Re =?>
查表得 4.87Pr =
0.80.40.023
Re Pr i i i
k
d α= (2-7) 40.80.420.633
0.023
(4.610) 4.875070W /(m )0.02i α=???=?℃
2.6.2壳程对流传热系数
壳程为饱和乙醇蒸汽冷凝为饱和液体后离开换热器，故可按蒸汽在垂直管外冷凝的计算公式计算o α。
1/4
23
0230.725o c g r d n t ρλαμ?? ?= ? ????
(2-8)
式中：19.7c n ===根
假设壁温50w t =℃
1/4
1/4
23
2332022
3339.817890.172973.12100.7250.7251360.2W /(m C)
1.15100.02519.728.3o c g r d n t ρλαμ-????
???? ???==?=?? ??? ????????
??
2.6.3污垢热阻
管内外污垢热阻均取421.7210W /(m C)-???。
2.6.4总传热系数K
管壁忽略管壁热阻时
000011
so si i i i
d d R R K d d αα=+++ (2-9) 式中：0K ——总传热系数2W /(m C)??；
0i
αα、——分别为管程和壳程流体的传热膜系数，2W /(m C)??； s i s o R R 、——分别为管程和壳程的污垢热阻，2W /(m C)??； 0i d d
、——分别为传热管内直径、外直径，m 。
所以：20441
765W /(m C)10.0250.025
1.7210 1.72101365.20.0250700.02
K --==??+?+?+?
765
1.21637.5
K K ==计选 因此，所选换热器是合适的，安全系数为
765637.5
100%20%637.5
-?=。
第三章 换热器的结构设计
3.1筒体部分计算 3.1.1筒体厚度的计算
根据工作条件选择壳程圆筒的材料为Q345R 钢板，在设计温度78.3℃时需用应力为[]189MPa t σ=，屈服极限345MPa el R =，510MPa m R =。
按GB150——2011标准中，壳程圆筒计算厚度
C P
D P c
t i
c +-=
φδδ][2 (3-1) 式中：δ——筒体厚度，mm ；
i D ——外壳内直径，mm ；
t ][σ——材料在设计温度下的许用应力，MPa ； φ——焊缝系数；本设计采用双面焊缝取85.0=φ； c P ——设计压力，MPa ；
C ——腐蚀裕度，mm 。本设计取2=C mm 。 故有
1.98700
2 6.34mm 21890.85 1.98
d δ?=+=??-
考虑到安全系数，以及开孔强度等措施，GB150—2011中规定当壳体内径
700mm i D =时，壳体的最小厚度为10mm ，则取10=δmm 即8=e δmm 。
3.1.2壳程圆筒的液压试验及压力试验时应力校核
试验液体为水，试验压力T P 按GB150—2011或TSG ?R0004—2009计算
[]1.25[]T
c t
P P σσ= （3-2） []189
1.25 1.25 1.98
2.48[]189T c
t P P σσ==??=MPa 压力试验时，圆筒的总体薄膜应力按下式：
()
2T i e T e P D δσδ?
+= （3-3）
() 2.48(7008)129MPa 0.9310MPa 2280.85
T i e T s e P D δσσδ?+?+===<=??
3.2椭圆封头厚度计算
根据工作条件选择封头的材料为Q345R ，在设计温度为78.3℃时许用应力为
[]189MPa t σ=。
按GB150—2011中，封头壁厚公式
2[]c i
d t
c KP D C P δσ?=+- (3-4) 式中：
d δ——封头厚度，mm ；
K ——形状系数，这里由于封头是标准的，故取1K =。 则有：
1 1.32700
2 4.9mm 2[]0.521890.850.5 1.32
C i d t c KP
D C P δσφ??=
+=+=-??-?
考虑到安全系数，以及开孔补强等措施，GB150—2011中规定封头内径
700i D =mm 时，最小厚度不小于8mm 而筒体厚度为10=δmm ，则封头n δ取
10mm ，e δ8取mm 。
在GB150—2011中可查出该封头的参数：封头深度200mm H =，直边长
25h =mm ，筒体名义厚度为10mm ，封头容积为0.0545V =3m ，重量66.5kg 。
3.3管板选取
由管壳程设计压力最大为1.98MPa 700i D =mm ，则选取如下图3-1及
3-1表中的规格管板：
图3-1 管板 表3-1 管板参数表
3.4法兰选取
图3-2乙型平焊法兰示意图（凸面）图3-3乙型平焊法兰示意图（凹面）
查JB4700-2000压力容器法兰可选甲型平焊法兰其具体尺寸如表3-2：（单位为mm）
表3-2 法兰参数表
3.5鞍式支座
选择重型（B型）鞍式支座，120 包角重型带垫板式不带垫板结构和尺寸如表3-3：
表3-3 鞍式支座参数表
3.6其他主要结构
3.6.1管子在管板上的固定
由于操作温度高于30℃，所以选用焊接形式，此种方式的优越性表现在：管板孔加工要求低，加工简便，焊接强度高，在高温高压下仍能保持连续的紧密性等。
3.6.2管子的排列
此换热器的传热管采用25mm 2.5mm φ?的规格，采用正三角形排列，由于是焊接，则管间距（管中心的间距）t 与管外径0d 的比值为1.28。
3.6.3折流挡板
折流挡板的主要作用是引导壳程流体反复的改变方向作错流流动，以加大壳程流体流速和湍流速度，致使壳程传热系数提高，另外折流挡板还起了支撑管子的作用，防止管束振动和弯曲。所设计的换热器选用圆缺形折流挡板，切缺率（切掉圆弧的高度与壳内径之比）为25%，采用垂直放置。
查表得出折流板与壳体间的间隙为4.0mm 。 折流板直径 24.0
7008
692D D =-=-=。
切去弓形高度 0.250.2570017h D ===。 折流板数量
0.11o
L N h -=- （3-5）
取600mm o h =，则8.83N =块，圆整取9块。
实际折流板间距 60.1
0.50m 0.59
m m 91
h -===+ 3.6.4拉杆和定距管
为了使折流挡板能牢靠地保持在一定位置上，采用拉杆，根据GB155-1999选取12mm φ的钢拉杆，数量4个。
3.6.5进出口接管
（1）a ．管程流体进出口接管，取管内流速 1.71m/s u =
接管内径
i d =
按管子标准圆整取管程流体进出口接管规格为152 4.5mm φ?。 （2）b ．壳程流体进口接管，取壳内流速22m/s u =
接管内径i d = 按管子标准圆整取管程流体进出口接管规格为2457mm φ?。
第四章 强度校核
4.1鞍式支座的强度校核
4.1.1设备自重G
筒体重：
22224310.()(0.710.70)67.8510 3.7010N
4
4
i G D D L π
π
ρ=
-=
-???=?
封头重：
2266.5101330N G =??=
热器重：
22224430()(0.0250.02)6 2.810322 2.6710N
44
i G d d L N π
π
ρ=
-=
?-????=?
附件重：
34 2.610N G =?
则设备自重：
41234 3.4310N G G G G G =+++=?
充满介质时液体介质重量等于壳程液体的质量与管程液体的质量之和，即：
'2'2443220.761020.0545109.3410N 4
4
i G D L G π
π
ρ=
+=
???+??=?
4.1.2作用于每个支座上的反力
'44
43.43109.3410 6.3810N 170kN
22G G F +?+?===?<
故支座选择合理。
4.1.3筒体轴向应力验算
（1）轴向弯矩计算
6m,900mm 138mm 350mm T L A H R ====取，，
m 10
R 350355mm 22
n i R δ=+≈+=
（2） 鞍座截面处的弯矩：
2212(1)413i a a R H A L AL M F A H L
--+=--
+
(4-1)
2240.30.3500.1381620.366.38100.3(1)1312N m 40.138136
a M --+
??=-???-
≈-??+
? （3） 跨中截面处弯矩：
22
2124()4413i b R H FL A L M H L L
-+=-+ (4-2)
224240.350.13816.3810640.36()7.3410N m 40.13846136
b M -+???=?-≈???+
?
（4）轴向应力的计算
由上面的计算结果可知跨中截面弯矩远大于鞍座截面处的弯矩，所以不考虑鞍座处的“偏塌”现象，因此只计算跨中截面的轴向应力即可。
（5） 跨中截面最高点的轴向应力
12i P b m e
M
R σσπδ=- (4-3)
因为是内压操作，所以不考虑i p σ。
则 4
12
7.3410
12.15M P a 3.140.3550.008
σ?=-=-?? （6） 跨中截面最低点的轴向应力
222
2i P b m b
m e e m e
M PR M R R σσπδδπδ=+=+ (4-4) 则 222
4.3MPa 2i P b m b
m e e m e
M PR M R R σσπδδπδ=+=+= （7）轴向应力校核：
[]189t MPa σ=，52.0910MPa t E =? [][]189MPa t cr σσ==
可见 ][,][12cr t σσσσ≤<。 所以满足强度及稳定性要求。
4.1.4鞍座处的切向剪应力校核
因/0.5i A R >，未被封头加强的圆筒，且在鞍座平面上无加强圈的圆筒。鞍座包角=120θ 。则查GB150—2011可得
107.01=K 192.02=K 171.13=K 760.05=K 053.06=K
故4
3 1.171 6.381038MPa 0.3550.008
m e K F R τδ??=
==?
由于4K 不存在，故不存在切向剪应力。 校核：38MPa 0.8[]151.2MPa t h τσ=≤= 所以满足强度要求。
4.1.5鞍座板（不做加强板）的应力验算
筒体最低的周向应力：
013.0,1,765.065===K K K ，2
55b F
kK e δσ-
=
其中：2 1.56104 1.56187.13mm b b =+=+=。
故4
510.760 6.381032.41MPa 0.0080.187
σ???=-=-?，满足5[]189MPa t σσ≤=。
4.1.6鞍座边角处的周向应力
由于616.980.355m
L R ==>，
则446622
23 6.381030.053 6.381068.59MPa 4240.1870.00820.008
e e K F F b σδδ????=--=-=-??? 显然满足6 1.25[]236.25MPa t σσ≤=。
4.1.7鞍座腹板的强度校核
腹板厚：20020180mm s H =-= ，118.33
m
R =。
取180mm s H =，查表90.204K =，
则得：49900.204 6.38109.03MPa 0.180.008s K F H σσ??=
==? ，92
[]3
sa σσ<。 故此鞍座强度验算合格。
4.2管板计算
4.2.1初始数据
壳程圆筒内径700mm i D =； 壳壁厚度10mm s δ=；
管箱厚度10mm n δ=； 换热管外径 25m m d =
壁厚 2.5m m t δ= 根数322n =
间距32mm s = 有效长度6000mm L = 管箱法兰外径 860mm f D = 宽度58mm f b =
厚度''44mm f δ=
假设管板厚度60mm δ=，法兰部分厚度'46mm f δ=，延长部分兼做法兰的管板，各零件材料在设计温度时的物理，机械性能如下：
壳体材料：Q345R 弹性模量：52.0910Mpa s E =? 线膨胀系数：611.40101/C s α-=?
换热管材料：Q245 弹性模量：51.9810Mpa t E =? 线膨胀系数：611.34101/C t α-=? 管屈服极限236Mpa t s σ=
封头法兰材料：16Mn 弹性模量''5E 3.0010Mpa f =? 管板材料：16Mn 弹性模量5E 2.9010Mpa p =? 法兰材料：16Mn 弹性模量'5E 2.9010Mpa f =? 许用应力：
壳程圆筒：[]189MPa t c σ= 换热管：[]147MPa t c σ= 管箱封头法兰：[]181MPa t f σ= 管板：[]181MPa t r σ=
4.2.2几何物理系数计算
对固定管板式换热器按GB151-2012部分计算： 壳程圆筒内径面积：A=
2220.785700384650mm 4
i D π
=?=
管板开孔后面积：222143846503220.78525226668mm A A n d π=-=-??=
壳程圆筒金属横截面积：2() 3.1410(70010)22294mm s s i s A D πδδ=+=??+= 换热管金属截面积：2() 3.14 2.5(25 2.5)177mm t t a d πδδ=-=??-= 管板布管区面积（三角形排列）：220.86632232285544mm
A =??=
管板布管区当量直径：603.12mm t D =
=
=
管板布管区的当量直径与壳程圆筒内径之比：603.12
0.8616700
t t i D D ρ==
= 系数
12266680.589384650A A λ===
11773220.25226668
na A β==?=
551.9810322177
2.422.091022294
t s s E na Q E A ???===??
ex Q Q = 0.60.6
0.4(1)()0.4(1 2.42) 3.8820.589
ex s ex Q Q Q λλλ∑=++--=++=
1
1
0.4(1)(0.6)0.4(10.25)(0.6 2.42) 6.780.589
s ex Q βλ
∑=+++
+=+++
+= 管束模数
5
1.9810
322177
2686M P a 6000
700t t i E n a K LD ???===? 管束加强系数
12
]K =
1[1.318 2.8K == （取0.4u η== ）
管板周边不布管区无景纲宽度
(1) 2.8(10.8616)0.39t k K ρ=-=?-=
4.2.3强度影响系数计算
1．旋转角度
0.022s K ===
0.022h K =
==()()3
2''3
4.395611 4.3960.022700110.02246100.00079700s i s i s W K D K f D ???????=++?=???++? ??????????= ???
()()3
2"'3
4.395611 4.3960.022700110.02244100.00096700s i s i s W K D K f D ???????=++?=???++? ??????????= ???
壳程圆筒与法兰（或凸缘）的旋转刚度参数
3''''
3
55
221 1212 2.91058246 2.09100.0007922MPa 1270058700f f f f s i f i E b K E W D b D ???????=+ ? ?+??
????
????????=?+??=?? ?
+??????
管箱圆筒与法兰（或凸缘）的旋转刚度参数
题目：乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间： 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 (8) 3.1物料衡算 (8) 3.2理论塔板数的计算 (8) 3.2.1查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) 3.2.2q线方程 (9) 3.2.3平衡线 (9) 3.2.4回流比 (10) 3.2.5操作线方程 (11) 3.2.6理论板数的计算 (11) 3.3实际塔板数的计算 (11) 3.3.1全塔效率ET (11) 3.3.2实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13)
乙醇回收塔 用户需求说明文件 (URS表) 森科制药 2014年6月
目录 1、文件审批 2、目的 3、围 4、法规与国家标准 法规 行业标准 国家标准 5、工艺描述及产品介绍 6、用户及系统要求 6.1 URS要求 6.1.1 URS01：设备整体要求 6.1.2 URS02：具体技术要求 6.1.3 URS03：安全及环保要求 6.1.4 URS04：文件资料要求 6.1.5 URS05：服务与维修要求 6.2供应商对项目要求的确认 7、缩略词附件 8、文件修订变更历史 9、附件
乙醇回收塔用户需求说明文件1、文件审批 起草 审核 批准 2、目的
本用户需求文件旨在从项目和系统的角度阐述用户的需求，总括了用户对乙醇回收塔的质量要求（GMP），描述了用户对乙醇回收塔的工作过程及功能的期望，低浓度的乙醇溶液用泵打入塔釜，塔釜夹套通入蒸汽，控制塔顶及塔釜温度压力等参数，按照一定的回流比进行乙醇蒸馏得到高浓度的乙醇溶液。主要包括相关法规符合度和用户的具体需求，这份文件是构建起项目和系统的文件体系的基础，同时也是系统设计和验证的可接受标准的依据。设备生产商应在规定的时间完成并达到本用户需求的设计目标和可接受的质量标准。在本URS 中用户仅提出基本的技术要求和设备的基本要求，并未涵盖和限制卖方设备具有更高的设计与制造标准和更加完善的功能、更完善的配置和性能、更优异的部件和更高水平的控制系统。投标方应在满足本URS的前提下提供卖方能够达到的更高标准和功能的高质量设备及其相关服务。卖方的设备应满足中国有关设计、制造、安全、环保等规程、规和强制性标准要求。如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时，应按较高标准执行（强制性标准除外）。 3、围 本用户需求书所列技术要求适用于新项目提取车间乙醇回收塔生产线设备的采购。新的乙醇回收塔在设计、制造技术及性能上达到国先进水平，符合中国新版GMP要求。 4、法规与国家标准 法规 新建的乙醇回收塔生产线用于提取车间低浓度乙醇的精馏回收。因此必须符合要求，主要包括： ——中国GMP（2010年修订）及其附录 ——2011年版《GMP实施指南》 ——中国药品生产验证指南（2003版） ——GEP良好工程管理规 ——《中国药典》2010年版 行业标准 ——GBZ 1-2010 工业企业设计卫生标准
摘要 乙醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，在国民经济中占有十分重要的地位。随着乙醇工业的迅速成熟，各种制乙醇的方法相继产生。由于乙醇与水混合物的特殊性，即相对挥发度的不同且在一定浓度时生成共沸物，精馏操作一直是乙醇生产不可缺少的工序。 本设计的主要内容是根据20万吨乙醇生产工艺的需求，通过物料衡算和热量衡算以及板式浮阀塔设计的理论知识来设计浮阀塔，并由负荷性能图来进行校验。此外，本设计遵循经济、资源综合利用、环保的原则，严格控制工业三废的排放，充分利用废热，降低能耗，提高工艺的可行性。 关键词：乙醇精馏；浮阀塔；塔附件设计
Abstract Ethanol is a very important organic chemical raw material, but also a fuel, in the national economy occupied a very important position. With the rapid ethanol industry matures, various methods have been found. As a characteristic of a mixture of ethanol and water, the difference of the relative volatility and is generated in a certain concentration azeotrope, distillation operation has been indispensable step of ethanol production. The design of the main content is based on 200,000 tons of ethanol production technology，which needs through material balance and energy balance and the plate valve column design theory to design the float valve column by load performance diagrams for verification. In addition, the design follows the economy, resource utilization, environmental protection principles, strictly control industrial waste emissions, the full use of waste heat, reduce energy consumption and improve the feasibility of the process. Keywords: Ethanol distillation，Valve column，Design
我们都知道乙醇的作用很多，因为产量较高，所以比较普及，运用于工业制品、以及饮料制品等，那么乙醇到底是怎么回收的呢？是怎样的一个流程呢，小编这里来介绍一下乙醇的回收装置。 分为两种： 1、酒精回收塔：适用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收。也适用于甲醇等其他溶煤产品的蒸馏。 工作原理：酒精回收塔工作原理利用酒精沸点低于不及其它溶液沸点的原理，用稍高于酒精沸点的温度，将需回收的稀酒精溶液进行加热挥发，经塔体精镏后，析出纯酒精气体，提高酒精溶液的浓度，达到回收酒精的目的。 设备结构：酒精回收塔由塔釜、塔身、冷凝器、冷却器、缓冲罐、高位贮罐六个部分组成，适用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收，本设备与物料接触部分均采用不锈钢SUS304或SUS316L制造，具有良好的耐腐蚀性能，并且具有节能、环保、降低生产成本、提高这效率的优点。本装置可将30度～50度的稀酒精蒸馏到93度～95度，残液排放含醇度低，符合环保要求。
而另一种就是酒精回收浓缩器 下面小编来说说这款产品特点： 1、全不锈钢机箱结构，美观耐用；特别的盖设计，正蒸馏罐不直接外露，对操作者提供额外的保护。 2、整体拉伸成形的不锈钢蒸馏罐，与蒸馏罐一体的全密封大热金属壳体，无需导热油做热介质，避免更换导热油的费用以及气失效的隐患。 3、内置弹簧卸压装置的蒸馏罐盖子，保证蒸馏罐内压力不大于1PSI。 4、数字温度控制，LCD控制显示屏，温度设置从75°C到240°C内任何一个温度。16数字液晶显示温度。
5、加热系统：双重封闭电热元件，高速隔热层 6、不锈钢冷凝器，冷却方式位风冷 7、控制：通过传感器对各点温度和机器操作状态实行监控，本质的微处理器控制电路实现自动控制。 8、操作简便：整个过程全自动进行，24小时不停机，365天不用人管，没料时自动关机，计算机智能控制。 9、自诊断功能，指示灯显示错误信息。 10、防爆认证：严格按照防爆要求设计制造整台机器的机械结构和电气线路。 总的来说，这两款设备的精度要求还是相对较高的，所以需要在一个合适地方购买才能买到一件靠谱的机器，所以小编在这里给大家推荐一家公司——杭州钱江干燥设备有限公司，这里的产品不仅在生产时精细，并且在售后上，他们也是很让顾客满意的，所以可以放心购买。 更多详情请拨打联系电话或登录杭州钱江干燥设备有限公司官网https://www.doczj.com/doc/1c3201889.html,咨询。
乙醇-水溶液连续精馏塔设计 目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23) 精馏塔设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔设计 二、设计条件 1．处理量： 15000 （吨/年） 2．料液浓度： 35 （wt%） 3．产品浓度： 93 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99% 5．每年实际生产时间：7200小时/年 6. 操作条件： ①间接蒸汽加热； ②塔顶压强：1.03 atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； 三、设计任务 a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算；
c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。 乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 前言 乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。 浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式，但最常用的形式是F1型和V-4型。F1型浮阀的结果简单、制造方便、节省材料、性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，
题目：乙醇-水精馏塔工艺设计与塔顶冷凝器选型设计专业：煤炭深加工与利用 学生姓名：武婷 学号: 090010 小组成员:郭泽红 指导教师: 完成日期: 新疆工业高等专科学校教务处印制 （乌鲁木齐市830091）
化工原理 课程设计任务书设计题目：乙醇——水连续精馏塔的设计 设计人员 所在班级成绩 指导教师日期
一、设计题目：乙醇－水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 （1）进精馏塔的料液含乙醇35%（质量分数，下同），其余为水； （2）产品的乙醇含量不得低于94； （3）塔顶易挥发组分回收率为%； （4）生产能力为25000吨/年94%的乙醇产品； （5）每年按330天计，每天24h连续运行。 （6）操作条件 a) 塔顶压强 4kPa(表压) b) 进料热状态自选 c) 回流比自选 d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选） e) 单板压降小于等于 三、设备形式：筛板塔或浮阀塔 四、设计内容： 1、设计说明书的内容 1) 精馏塔的物料衡算； 2) 塔板数的确定； 3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4）精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5) 塔板主要工艺尺寸的计算； 6) 塔板的流体力学验算； 7) 塔板负荷性能图； 8) 精馏塔接管尺寸计算； 9）对设计过程的评述和有关问题的讨论。 2、设计图纸要求： 1) 绘制生产工艺流程图（A2号图纸）； 2) 绘制精馏塔设计条件图（A2号图纸）。 五、设计基础数据： 1. 常压下乙醇——水体系的t-x-y数据； 2. 乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 。
第一章前言 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、液两相多次直接接触和分离。利用液相混合物中各组分挥发度的不同。使易挥发组分由液相向气相转移。难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的过程。 在本设计中我们使用筛板塔。筛板塔的突出优点是结构简单造价低。合理的设计和适当的操作筛板塔能满足要求的操作弹性。而且效率高采用筛板可解决堵塞问题适当控制漏液。 筛板塔是最早应用于工业生产的设备之一。五十年代之后通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构。近年来与浮阀塔一起成为化工生中主要的传质设备。为减少对传质的不利影响。可将塔板的液体进入区制成突起的斜台状这样可以降低进口处的速度使塔板上气流分布均匀。筛板塔多用不锈钢板或合金制成。使用碳钢的比率较少。 它的主要优点是：结构简单。易于加工。造价为泡罩塔的60左右。为浮阀塔的80%左右；在相同条件下。生产能力比泡罩塔大20%～40%；塔板效率较高。比泡罩塔高15%左右。但稍低于浮阀塔；气体压力降较小。每板降比泡罩塔约低30%左右。缺点是：小孔筛板易堵塞。不适宜处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液；操作弹性较小（约2～3）。 蒸馏是分离均相混合物的单元操作。精馏是最常用的蒸馏方式。是组成化工生产过程的主要单元操作。精馏是典型的化工操作设备之一。进行此次课程设计的目的是为了培养综合运用所学知识,来解决实际化工问题的能力,做到能独立进行化工设计初步训练。为以后从事设计工作打下坚实的基础。 第二章流程的确定和说明 设计思路 首先，乙醇和水的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预
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 (10) 3.1物料衡算 (10) 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)
分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)
分离乙醇-水的精馏塔设计 设计人员： 所在班级：化学工程与工艺成绩： 指导老师：日期：
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 （1）进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；（2）产品的乙醇含量不得低于90％； （3）塔顶易挥发组分回收率为99％； （4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品； （5）每年按330天计，每天24小时连续运行。 （6）操作条件 a）塔顶压强 4kPa （表压） b）进料热状态自选 c）回流比自选 d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选） e）单板压降 kPa。 三、设备形式：筛板塔或浮阀塔 四、设计内容： 1、设计说明书的内容
1）精馏塔的物料衡算； 2）塔板数的确定； 3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4）精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5）塔板主要工艺尺寸的计算； 6）塔板的流体力学验算； 7）塔板负荷性能图； 8）精馏塔接管尺寸计算； 9）对设计过程的评述和有关问题的讨论； 2、设计图纸要求； 1）绘制生产工艺流程图（A2 号图纸）； 2）绘制精馏塔设计条件图（A2 号图纸）； 五、设计基础数据： 1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据； 2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，
下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔顶易挥 发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％的乙醇产 品；每年按330天计，每天24小时连续运行。塔顶压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸 汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。 三、设备形式：筛板塔 四、设计内容： 1）精馏塔的物料衡算： 原料乙醇的组成 xF＝＝0.1740 原料乙醇组成 xD0.7788 塔顶易挥发组分回收率90％ 平均摩尔质量 MF = 由于生产能力50000吨／年，. 则 qn，F 所以，qn，D 2）塔板数的确定： 甲醇—水属非理想体系，但可采用逐板计算求理论板数,本设 计中理论塔板数的计算采用图解法。由乙醇和水有关物性的
分离乙醇-水的精馏塔设计 设计人员： 所在班级：化学工程与工艺成绩： 指导老师：日期：
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 （1）进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水； （2）产品的乙醇含量不得低于90％； （3）塔顶易挥发组分回收率为99％； （4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品； （5）每年按330天计，每天24小时连续运行。 （6）操作条件 a）塔顶压强 4kPa （表压） b）进料热状态自选 c）回流比自选 d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选） e）单板压降 kPa。 三、设备形式：筛板塔或浮阀塔 四、设计内容： 1、设计说明书的内容 1）精馏塔的物料衡算； 2）塔板数的确定； 3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4）精馏塔的塔体工艺尺寸计算；
5）塔板主要工艺尺寸的计算； 6）塔板的流体力学验算； 7）塔板负荷性能图； 8）精馏塔接管尺寸计算； 9）对设计过程的评述和有关问题的讨论； 2、设计图纸要求； 1）绘制生产工艺流程图（A2 号图纸）； 2）绘制精馏塔设计条件图（A2 号图纸）； 五、设计基础数据： 1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据； 2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分 数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔 顶易挥发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％ 的乙醇产品；每年按330天计，每天24小时连续运行。塔顶 压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽 压力低压蒸汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。 三、设备形式：筛板塔 四、设计内容： 1）精馏塔的物料衡算： 原料乙醇的组成 xF＝＝0.1740
甲醇回收塔结构设计 第一章概述 1.1前言 在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。它的应用面广、量大。塔设备广泛用于蒸馏、吸收（气提）、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置生产，产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。因此对塔设备的研究一直是工程界所关注的热点。 塔器按其结构可分为两大类：板式塔和填料塔。板式塔的研究起步较早，其流体力学和传质模型比较成熟，数据可靠，因而70年代以前的很长一段时间里，板式塔的研究处于领先地位。70年代，由于性能优良的新型填料相继问世，特别是规整填料及新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入，使填料塔的放大技术有了新的突破，改变了以板式塔为主的局面，填料塔也进入了一个崭新的时期。 本次设计任务是分离甲醇水的混合液，以回收甲醇，塔径DN400已定，且处理量不算很大，故采用填料塔。 1.2甲醇回收塔的设计背景 本次任务设计的甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收，不仅能有效的保护环境，还能回收有用产品，节约能源，是一件大有裨益的事。 二十多年来，填料塔以其优良的综合性能不断推广应用于工业生产中，改变了板式塔长期占据统治地位的局面。 与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点： （1）生产能力大 板式塔与填料塔的流体流动和传质机理不同。板式塔的传质通过上升的蒸汽穿过板上的液池来实现。塔板的开孔率一般占塔板截面积的8~15%，其优化设计要考虑塔板面积与降液管面积的平衡，否则即使开孔率大也不会使生产能力提高。填料塔的传质是通过上升蒸汽的与靠重力沿填料表面下降的液体逆流接触实现。填料塔的开孔率通常在50%以上，其空隙率则超过90%，一般液泛点都较高，其优化设计主要考虑与塔内件的匹配，若塔设计合理，填料塔的生产能力一般均高于板式塔。 （2）分离效率高 塔的分离效率决定于分离物系的性质、操作状态（压力、温度、流量等）以及塔的类型及性能。
济宁市东方生物工程有限公司 企业标准 文件编号：YZ-SB-019-00 共 5 页HT-300酒精回收塔验证方案
目录 一. 验证目的和范围 二．验证部门及职责 三．设备概述 四. 验证内容 五．验证结论及偏差分析 六．验证周期 七．附录 验证方案批准程序 以上表示您对该验证方案已审阅并同意批准
一、目的和范围 1．1 为了保证中药酒精回收塔的安装和运行质量符合制造厂的设计制造要求及中药提取车间的使用要求，特制定本安装和运行验证方案。本方案规定了该设备的验证范围、方法和有关资料，验证结果用于确认该设备的安装和运行质量以及有关附件的连接是否达到设计标准和符合GMP要求。 1．2 本方案适用于本公司中药酒精回收塔的安装和运行验证。安装验证包括设备及部件安装和电气连接检查确认，运行验证是设备运行状态下，对中药回收塔的塔釜、再沸器、冷凝器、平衡罐等连接的检查。 1．3 回收塔在投入运行前要进行清洗，并建立清洗记录。验证方案执行时应履行该设备有关的标准操作规程，并由负责本设备的操作人员进行试车作业。 三、设备概述 3.1 中药回收塔安装于提取车间。 3.2 设备主要有釜、塔身（内不锈钢网孔波纹填料）、冷凝器、冷却器、缓冲罐、贮罐部分等部分组成。 3.3设备主要技术参数
四、验证内容： 4．1安装运行确认： 4．1．1．中药回收塔设备应进行安装运行确认,所有预先设定的参数应经检查并且均应符合标准。 4．1．2．方案中的所有支持文件及必要的信息应经确认，表明该设备适合于乙醇回收。检查结果见附录2 检查人：复核人： 五、验证结论及偏差分析 六、验证周期： 验证用到的支持文件 七、附录： 附录一回收塔设备描述表 附录二中药回收塔设备安装运行确认表
化工原理课程设计任务书 一 设计题目： 乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计 二 任务要求 设计一连续筛板浮阀精馏塔以分乙醇和水 具体工艺参数如下： 原料加料量 F ＝100kmol/h 进料组成 x F ＝273 馏出液组成 x D ＝0.831 釜液组成 x w ＝0.012 塔顶压力 p ＝100kpa 单板压降 ≤0.7 kPa 2 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。 第三章 精馏塔的工艺计算 3.1物料衡算 3.1.1原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率 乙醇的摩尔质量 46.07/A M kg kmol = 水的摩尔质量 18.02/B M kg kmol = 原料加料量 F ＝100kmol/h 进料组成 x F ＝0.275 馏出液组成 x D ＝0.843 釜液组成 x w ＝0.013 塔顶压力 p ＝100kpa 单板压降 ≤0.7 kPa ()1 0.27346.0710.27318.0225.70/F F F M x M x M kg kmol =?+-?=?+-?=乙醇 水 （） ()0.83146.0710.83118.0241.60/D M kg kmol =?+-?= ()0.01246.0710.01218.0218.36/W M kg kmol =?+-?= 3.1.2物料衡算
精馏塔二元系物料 0.2730.0120.3190.8310.012 F W D W x x D F x x --===-- F D W F D W Fx Dx Wx =+?? =+??1001000.2730.8310.0121D W D W =+?=+ 解得：D=31.6/kmol h W=68.4/kmol h 精馏段：L=RD=2.36×31.6=74.51 kmol/h V=（R+1）D=（2.36+1）×31.6=106.08kmol/h 提馏段：L =L+qF=74.51+100=174.51 kmol/h V =V+(q －1)F=V=106.08 kmol/h 3.2回流比的确定 3.2.1平均相对挥发度的计算 查[1]由相平衡方程1(1)x y x αα=+- 得(1) (1) y x x y α-=- 由常压下乙醇-水溶液的平衡数据 x 0.18 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 y 0.51 0.525 0.551 0.575 0.595 0.61 x 0.45 0.55 0.5 0.6 0.65 0.7 y 0.635 0.678 0.678 0.697 0.725 0.755 由道尔顿分压定律 i y p p =及A A A i B B B P x P x ναν= = 得 ()() 11A B A B i A B A B y y y y x x x x α-= = - 将上表数据代入 得：
酒精回收塔酒精回收装置工作原理与构造 东莞绿达研制生产的酒精回收塔是利用酒精沸点低于不及其它溶液沸点的工作原理，由塔釜、塔身、冷凝器、冷却器、缓冲罐、高位贮罐六个部分组成，用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收。 东莞绿达研制生产的酒精回收塔是利用酒精沸点低于不及其它溶液沸点的工作原理，由塔釜、塔身、冷凝器、冷却器、缓冲罐、高位贮罐六个部分组成，用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收。酒精回收塔是用稍高于酒精沸点的温度，将需回收的稀酒精溶液进行加热挥发，经塔体精镏后，析出纯酒精气体，提高酒精溶液的浓度，达到回收酒精的目的。酒精回收塔同时适用于甲醇、丙酮及其它溶媒产品的蒸馏回收当酒精作为渗漉和回流浓缩的溶剂之后，其浓度必然大大下降，并含有大量药渣和其它杂物，为了减小消耗，降低成本，使这种酒精及时复用，不但要清除母液中的药渣和其它杂质，并且必须要把酒精含量提高到一定的程度。酒精回收塔同时完成这一工业过程。要求是稀母液的酒精浓度为百分之四十左右，如稀母液酒精浓度高，则其回收量也相应增大。https://www.doczj.com/doc/1c3201889.html,/ 酒精回收塔与物料接触部分均采用不锈钢SUS304或SUS316L 制造，具有良好的耐腐蚀性能，并且具有节能、环保、降低生产成本、提高效率的优点。酒精回收塔可将30度～50度的稀酒精蒸馏到93度～95度，残液排放含醇度低，符合环保要求。本装置采用高效
不锈钢波纹填料，接触物料部分全部采用不锈钢制造，设备外表面亚光处理，符合GMP医药标准。回收塔的安装除要求塔的垂直度、气密性、稳定性外，每段塔节、波纹管填料的安装好坏是影响效率的关键。每盘波纹环保填料必须水平，四周用石棉绳或聚四氟烯刨花填实以防短路。四周充填物不得用瓷环或碎瓷片，以防止充填物下沉。不可用易生锈、腐烂的物质充填。填料盘与盘之间应紧贴，不得有间隙。相接触的两盘波纹填料方向应呈90度交错排列。每段塔节两端的填料面应与法兰面平，以使两段塔节连接后其两个端面的填料之间的间隙尽量小。其他辅助设备和仪表如:计量罐,贮罐,输送泵,转子流量计,温度指示仪表等 技术参数： 进料浓度：30%~80%*出料浓度：90%~95%*回流比：R=13（根据进出料浓度而定）*残液排放含醇弄度：W型 东莞绿达可根据不同的工艺要求设计制作酒精回收塔，为您提供迅速全面的技术资询和完善的售后服务。
题目： DN400甲醇回收塔设计
摘要 甲醇作为重要的基本有机化工原料之一,在世界经济中起着十分重要的作用。随着世界能源的日趋紧缺,甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品,以甲醇为原料合成二甲醚、烯烃等化工产业也得到了迅速的发展。甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收，不仅能更有效的保护环境，还能回收有用产品，节约能源，是一件大有裨益的事。 本次设计的甲醇回收装置采用的是填料塔结构，主要内容可分为四个部分：第一部分为概述，主要阐述了塔的设计背景，基本知识及原始数据；第二部分为塔的工艺计算，主要对其进行物料衡算、热量衡算以及理论塔板数的确定等；第三部分为塔的结构设计，对塔的各零部件尺寸，总体结构进行设计；第四部分为强度计算，根据已有数据，对塔在一些不同环境下的强度计算。另外，采用AutoCAD软件绘制了总装配图和部分零件图等施工图。 关键词：甲醇回收塔；填料；工艺计算；结构设计；强度
The design of DN400 methanol recovery tower College of Mechanical Engineering ,Zhejiang University of Technology Abstract Methanol as one of the important basic organic chemical raw materials, plays an important role in the world economy. As the world's energy becomes more scarce, methanol developed into important energy alternatives gradually ,chemical industry used methanol as raw materials for the synthesis of dimethyl ether, olefins and so on, has also been a rapid development. The methanol recovery column purification for factory waste to have a methanol recovery, not only can give more effective protection to the environment, but also can recover useful products, energy conservation, it is a great benefit. The design of methanol recovery is packed tower structure. The main contant can be divided into four parts. The first part is a overview about the designing background of tower, basic information and original data; The second part is parameter calculation on material, heat, the number of theoretical tray etc.; The third part is about the construction of column which mainly including the size of different components and the whole size of tower construction; The fourth part involves testifying the strength of each part.In addition, draw with AutoCAD, including the assembly drawing and several component drawings, just intending to add integrity on this whole task. Keyword: methanol recovery tower; filler; calculation of parameter; constructional design; intensity
节能专业的乙醇回收塔厂就找杭州钱江干燥设备有限公司。 中国干燥行业协会副理事长单位杭州钱江干燥设备有限公司专业设计生产干燥设备，专业从事精馏塔设计、精馏塔制作等交钥匙工程，多次获得国家实用新型专利，精馏塔系列旋流剪切式超重力精馏塔获得国家实用新型专利，旋流剪切式超重力精馏塔专利号：ZL201220066902.1。 超重力精馏塔与传统板式塔、填料塔相比较，具有设备高度低、热效率高（设备散热少、回流比小）、操作性能优、操作弹性大、开停机方便、综合能耗低、设备体积小、可靠的特点，该设备处理物料停留时间短，持液量少，抗堵能力强，同时具有操作简单、维护方便、管理成本低的特点。比较符合药厂GMP规范等优点。 此设备广泛运用于以下有机溶剂的精馏、回收：甲醇、甲醛、甲苯、乙醇、乙二醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二甲基亚砜、甲缩醛、正丁醇、二
氯甲烷、硅醚、环乙烷、异丁烷、异丙醇、冰醋酸、醋酐、DMF、DMSO、DMAA、DMDA等等。此设备在原料药、医药中间体、精细化工、生物柴油、环保、制酒等行业已产业化应用。 一、原理 通过高速旋转产生的离心力来实现超重力场（10~1000g作用下）的环境，即超重力因子β（ω2r/g）通常达350～450左右。在该环境下汽、液两相的速度大大提高，其速度可达4～12m/s，从而大大提高液泛速度。塔中的液体在转子高速下旋转下被加速甩出，在转子及定子间折流流道中被逆向尔行的高速旋转的汽流剪切撕裂成微米至纳米级的液膜、液丝和液滴，从而极大地强化了汽、液两相间的传热、传质过程，使传质效率比普通塔高十多倍。同样的产能所需的设备体积也大大缩小（高度缩小8～10倍），分离效果也大为提高（单位体积内的理论塔板数大大提高，传质单元高度仅为1cm左右）。 二、优势 1.塔径大大减少 2.塔高大大降低，此精馏塔只有两米。 3.梳理时间短，持液量小，抗堵能力强，运行可靠。适用于热敏性和粘度大
乙醇及水的精馏塔设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
题目：乙醇-水精馏塔工艺设计与塔顶冷凝器选型设计专业：煤炭深加工与利用 学生姓名：武婷 学号: 090010 小组成员:郭泽红 指导教师: 完成日期: 新疆工业高等专科学校教务处印制 （乌鲁木齐市 830091）
化工原理 课程设计任务书设计题目：乙醇——水连续精馏塔的设计 设计人员 所在班级成绩 指导教师日期 一、设计题目：乙醇－水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 （1）进精馏塔的料液含乙醇35%（质量分数，下同），其余为水； （2）产品的乙醇含量不得低于94； （3）塔顶易挥发组分回收率为%； （4）生产能力为25000吨/年94%的乙醇产品； （5）每年按330天计，每天24h连续运行。 （6）操作条件 a) 塔顶压强 4kPa(表压) b) 进料热状态自选 c) 回流比自选 d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选） e) 单板压降小于等于 三、设备形式：筛板塔或浮阀塔 四、设计内容：
1、设计说明书的内容 1) 精馏塔的物料衡算； 2) 塔板数的确定； 3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4）精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5) 塔板主要工艺尺寸的计算； 6) 塔板的流体力学验算； 7) 塔板负荷性能图； 8) 精馏塔接管尺寸计算； 9）对设计过程的评述和有关问题的讨论。 2、设计图纸要求： 1) 绘制生产工艺流程图（A2号图纸）； 2) 绘制精馏塔设计条件图（A2号图纸）。 五、设计基础数据： 1. 常压下乙醇——水体系的t-x-y数据； 2. 乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 。 第一章前言 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、液两相多次直接接触和分离。利用液相混合物中各
一前言 甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。 塔设备是化工，制药，环保等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，其流体力学和传质模型比较成熟，数据可靠。尽管与填料塔相比效率较低、通量较小、压降较高、持液量较大，但由于结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点，因而在70年代以前的很长一段时间内，塔板的研究一直处于领先地位。然而，70年代初期出现的世界能源危机迫使填料塔技术在近20年来取得了长足进展。由于性能优良的新填料相继问世，特别是规整填料和新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入，使填料的放大技术有了新的突破，改变了以板式塔为主的局面。在我国，随着石油化工的不断发展，传质分离工程学的研究不断深入，使填料塔技术及其应用进入了一个崭新的时期，其工业应用与发达国家并驾齐驱，进入世界先进行列。 评价塔设备的基本性能的指标主要有： 1、产量和通量：前者指单位时间处理物料量，而后者指单位塔截面上的单位时间的物料处理量。 2、分离效率：对板式塔是指每层塔板所能达到的分离程度。填料塔则是单位填料层高度的分离能力。 3、适应能力及操作弹性：对各种物料性质的适应性及在负荷波动时维持操作稳定而保持较高分离效率的能力。 4、流体阻力：气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降。 除上述几项主要性能外，塔的造价高低、安装、维修的难易以及长期运转的可靠性等因素，也是必须考虑的实际问题。 填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。 本设计综合考虑流程，产量，分离要求，操作控制等因素，采用填料塔实现甲醇回收目标。
各专业完整优秀毕业论文设计图纸 题目： DN400甲醇回收塔设计
摘要 甲醇作为重要的基本有机化工原料之一 ,在世界经济中起着十分重要的作用。随着世界能源的日趋紧缺 ,甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品 ,以甲醇为原料合成二甲醚、烯烃等化工产业也得到了迅速的发展。甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收，不仅能更有效的保护环境，还能回收有用产品，节约能源，是一件大有裨益的事。 本次设计的甲醇回收装置采用的是填料塔结构，主要内容可分为四个部分：第一部分为概述，主要阐述了塔的设计背景，基本知识及原始数据；第二部分为塔的工艺计算，主要对其进行物料衡算、热量衡算以及理论塔板数的确定等；第三部分为塔的结构设计，对塔的各零部件尺寸，总体结构进行设计；第四部分为强度计算，根据已有数据，对塔在一些不同环境下的强度计算。另外，采用AutoCAD软件绘制了总装配图和部分零件图等施工图。 关键词：甲醇回收塔；填料；工艺计算；结构设计；强度 The design of DN400 methanol recovery tower College of Mechanical Engineering ,Zhejiang University of Technology
Abstract Methanol as one of the important basic organic chemical raw materials, plays an important role in the world economy. As the world's energy becomes more scarce, methanol developed into important energy alternatives gradually ,chemical industry used methanol as raw materials for the synthesis of dimethyl ether, olefins and so on, has also been a rapid development. The methanol recovery column purification for factory waste to have a methanol recovery, not only can give more effective protection to the environment, but also can recover useful products, energy conservation, it is a great benefit. The design of methanol recovery is packed tower structure. The main contant can be divided into four parts. The first part is a overview about the designing background of tower, basic information and original data; The second part is parameter calculation on material, heat, the number of theoretical tray etc.; The third part is about the construction of column which mainly including the size of different components and the whole size of tower construction; The fourth part involves testifying the strength of each part.In addition, draw with AutoCAD, including the assembly drawing and several component drawings, just intending to add integrity on this whole task. Keyword: methanol recovery tower; filler; calculation of parameter; constructional design; intensity 目录 摘要 (i) Abstract (ii) 第一章概述 (1) 1.1前言 (1)