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乙醇水精馏塔设计(化工原理课程设计)

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1 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%） 2

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

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 4.1混合组分的平均物性参数的计算 ................................................................................... 13 4.1.1平均分子量的计算 ................................................................................................ 13 4.1.2平均密度的计算 .................................................................................................... 14 4.2塔高的计算 ....................................................................................................................... 15 4.3塔径的计算 ....................................................................................................................... 15 4.3.1初步计算塔径 ........................................................................................................ 16 4.3.2塔径的圆整 ............................................................................................................ 17 4.4塔板结构参数的确定 ....................................................................................................... 17 4.4.1溢流装置的设计 .................................................................................................... 17 4.4.2塔盘布置（如图4-4） ......................................................................................... 17 4.4.3筛孔数及排列并计算开孔率 ................................................................................ 18 4.4.4筛口气速和筛孔数的计算 .................................................................................... 19 5精馏塔的流体力学性能验算 ...................................................................................................... 20 5.1分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 ................................................... 20 5.1.1液沫夹带校核 ........................................................................................................ 20 5.2.2塔板阻力校核 ........................................................................................................ 21 5.2.3溢流液泛条件的校核 ............................................................................................ 23 5.2.4液体在降液管内停留时间的校核 ........................................................................ 23 5.2.5漏液限校核 ............................................................................................................ 23 5.2分别作精馏段、提留段负荷性能图 ............................................................................... 24 5.3塔结构数据汇总 ............................................................................................................... 26 6塔的总体结构 .............................................................................................................................. 28 7辅助设备的选择 .......................................................................................................................... 28 7.1塔顶冷凝器的选择 ........................................................................................................... 29 7.2塔底再沸器的选择 ........................................................................................................... 29 7.3管道设计与选择 ............................................................................................................... 30 7.4泵的选型 ........................................................................................................................... 31 7.5辅助设备总汇................................................................................................................ ... 31

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乙醇—水连续精馏塔(筛板塔

乙醇—水连续精馏塔(筛板塔

Hefei University化工原理课程设计题目: 乙醇—水连续精馏塔（筛板塔）系别: 生物与环境工程系专业:_生物工程学号:姓名: jiami指导教师:2011年 5月 24 日目录设计任务书一．概述1.1 乙醇-水系简介---------------------------------------------------4 1.2筛板塔介绍 --------------------------------------------------41.3设计依据-------------------------------------------------------41.4技术来源--------------------------------------------------------5二.设计任务和要求2.1设计题目---------------------------------------------62.2设计任务及操作条件--------------------------------62.3设备形式------------------------------------------62,4厂址------------------------------------------62.5设计内容-------------------------------------------6三．设计方案3.1塔的工艺的计算-------------------------------------------73.1.1精馏塔的物料衡算---------------------------------------73.2.2塔板数的确定-------------------------------------73.3.1压强温度的计算-----------------------113.3.2平均摩尔质量的计算------------------123.3.3平均密度的计算--------------133.3.4液体平均表面张力计算------------143.3.5液体平均黏度计算：-----------153.3.6气液相体积流率计算：---------163.4塔体工艺尺寸的计算--------------------163.4.1塔径的确定--------------------163.4.2精馏塔有效高度的计算-------------------183.5塔板主要工艺尺寸的计算--------------------------------193.5.1溢流装置计算--------------------------------193.5.2降液管------------------------------193.5.3塔板布置---------------------------203.6塔板流体力学验算-------------------------223.6.1塔板阻力h-------------------------------------22p3.6.2单板压降------------------------------233.6.3降液管泡沫层高度----------------------------233.6.4液体在降液管内的停留时间--------------------------------253.6.5雾沫夹带量校核-------------------------------253.6.6漏液点--------------------------263.7塔板性能负荷图-------------------------273.7.1气相负荷下限线----------------------273.7.2过量雾沫夹带线---------------------293.8精馏塔各接管尺寸的确定---------------------313.8.1进料管---------------------313.8.2回流液管-----------------------------313.8.3塔顶上升蒸汽管---------------------------313.9辅助设备的计算及选型--------------------------323.9.1主要辅助设备的选型-------------------------323.10设计结果一览表------------------------353.11．泵的选用-----------------------------------------------363.11.2、料液泵的计算------------------------------------------363.11.3、原料预热器------------------------------------------363.11.4、塔顶回流冷凝器------------------------------------------36 四．符号说明----------------------------------------------------37 五．总结和设计评述------------------------------------------------40 六．参考文献------------------------------------------------41化工原理课程设计任务书一、概述1.1乙醇-水体系乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。

化工原理课程设计——精馏塔设计

化工原理课程设计——精馏塔设计

南京工程学院课程设计说明书（论文）题目乙醇—水连续精馏塔的设计课程名称化工原理院(系、部、中心)康尼学院专业环境工程班级K环境091学生姓名朱盟翔学号240094410设计地点文理楼A404指导教师李乾军张东平设计起止时间：2011年12月5日至 2011 年12月16日符号说明英文字母A a——塔板开孔区面积，m2；A f——降液管截面积，m2；A0——筛孔面积；A T——塔截面积；c0——流量系数，无因此；C——计算u max时的负荷系数，m/s；C S——气相负荷因子，m/s；d0——筛孔直径，m；D——塔径，m；D L——液体扩散系数，m2/s；D V——气体扩散系数，m2/s；e V——液沫夹带线量，kg(液)/kg(气)；E——液流收缩系数，无因次；E T——总板效率，无因次；F——气相动能因子，kg1/2/（s·m1/2）；F0——筛孔气相动能因子，kg1/2/（s·m1/2）；g——重力加速度，9.81m/s2；h1——进口堰与降液管间的距离，m；h C——与干板压降相当的液柱高度，m液柱；h d——与液体流过降液管相当的液柱高度，m；h f——塔板上鼓泡层液高度，m；h1——与板上液层阻力相当的高度，m液柱；h L——板上清夜层高度，m；h0——降液管底隙高度，m；h OW——堰上液层高度，m；h W——出口堰高度，m；h'W——进口堰高度，m；Hσ——与克服表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱；H——板式塔高度，m；溶解系数，kmol/(m3·kPa)；H B——塔底空间高度，m；H d——降液管内清夜层高度，m；H D——塔顶空间高度，m；H F——进料板处塔板间距，m；H P——人孔处塔板间距，m；H T——塔板间距，m；K——稳定系数，无因次；l W——堰长，m；L h——液体体积流量，m3/h；L S——液体体积流量，m3/h；n——筛孔数目；P——操作压力，Pa；△P——压力降，Pa；△P P——气体通过每层筛板的压降，Pa；r——鼓泡区半径，m，t——筛板的中心距，m；u——空塔气速，m/s；u0——气体通过筛孔的速度，m/s；u0，min——漏气点速度，m/s；u'0——液体通过降液管底隙的速度，m/s；V h——气体体积流量，m3/h；V s——气体体积流量，m3/h；W c——边缘无效区宽度，m；W d——弓形降液管宽度，m；W s——破沫区宽度，m；x——液相摩尔分数；X——液相摩尔比；y——气相摩尔分数；Y——气相摩尔比；Z——板式塔的有效高度，m。

乙醇-水精馏塔设计

乙醇-水精馏塔设计

设计题目板式精馏塔设计成绩课程设计主要内容化工原理课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。

本次课程设计的主要思路及内容是：（1）确定流程方案：根据给定任务，选择操作条件、主体设备，确定精馏流程。

（2）精馏塔工艺计算：确定回流比，对全塔进行物料衡算并计算混合气、液操作温度下的物性参数，计算出气、液体积流量。

（3）塔板的设计计算：确定塔板数，进行塔径初步计算，溢流装置的设计计算，筛板布置、流体力学验算及塔板负荷性能图。

（4）塔附件及附属设备设计：通过计算确定接管、筒体、封头、除沫器、裙座、吊柱、人孔等附件的尺寸及型号，计算出塔总体高度，并对预热器、冷凝器、再沸器等附属设备进行设计。

（5）绘制精馏塔的主体设备装配图和带控制点的工艺流程图，编写设计说明书。

指导教师评语建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。

签名：年月日化工原理课程设计任务书设计题目：板式精馏塔设计设计时间：2011年12月~2012年1月指导老师：设计任务：年处理35000 吨乙醇-水溶液系统1.料液含乙醇40% ，馏出液含乙醇不少于94 %，残液含乙醇不大于0.05 %2.操作条件；（1）泡点进料，回流比R= 1.5 Rmin（2）塔釜加热蒸汽压力：间接0.2 MPa（表压），直接0.1 MPa（绝压）；（3）塔顶全凝器冷却水进口温度20℃，出口温度50 ℃；（4）常压操作。

年工作日300~320 天，每天工作24 h；（5）设备形式（筛板塔、浮阀塔、泡罩塔等）自选；（6）安装地点：合肥。

设计成果：1.设计说明书一份（word2003格式）;2.主体设备装配图一张（1#图纸），带控制点工艺流程图（3#图纸）一张（AutoCAD2004格式）。

目录中文摘要 (5)英文摘要 (6)1前言 (7)2概述 (7)2.1化工分离技术 (7)2.2板式塔塔板设计与选型 (9)3设计方案的确定 (13)3.1设计方案的选定 (13)3.2设计方案确定的要求 (15)3.3设计方案确定及流程说明 (16)3.4精馏塔的设计步骤 (16)4设计计算 (16)4.1精馏塔的工艺计算 (17)4.2塔板数及塔径计算 (24)4.3溢流装置 (26)4.4塔板布置 (27)4.5筛板的流体力学验算 (28)4.6塔板复合性能图 (31)4.7塔附件设计 (36)4.8塔总体高度设计 (38)4.9附属设备的设计 (39)5总结 (40)5.1筛板塔工艺设计计算结果汇总 (40)5.2设计小结 (42)5.3个人心得体会 (42)参考文献……………………………………………………………………………………附录1 相关物性数据………………………………………………………………………附录2 说明书中出现的各字母及其下标的含义………………………………………板式精馏塔设计摘要：鉴于筛板塔结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高等优点，本设计选用筛板式精馏塔精馏分离处理35000吨/年的乙醇-水溶液，首先利用AutoCAD做出相平衡曲线，求出最小回流比为2.2，根据TM 图解法画出全塔所需的理论塔板数为26.2块（含再沸器），通过设计计算，得出实际塔板数为52块（含再沸器），然后对塔和塔板的工艺尺寸进行计算，计算圆整得塔径为m2.1，塔高为m26，物料为泡点进料。

分离乙醇水精馏塔设计含工艺流程图和塔设备图

分离乙醇水精馏塔设计含工艺流程图和塔设备图

分离乙醇水精馏塔设计含工艺流程图和塔设备图集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]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≤。

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＝＝原料乙醇组成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，D2）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。