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1、1化工原理课程设计任务书一 设 计 题 目 ： 分 离 乙 醇 水 连 续 浮 阀 式 精 馏 塔 的 设 计二 原 始 数 据 及 条 件生 产 能 力 ： 年 处 理 乙 醇 -水 混 合 液 20万 吨 （ 开 工 率 300天 /年 ）原 料 ： 乙 醇 含 量 为 20%（ 质 量 百 分 比 ， 下 同 ） 的 常 温 液 体分 离 要 求 ： 塔 顶 乙 醇 含 量 不 低 于 95%塔 底 乙 醇 含 量 不 高 于 0.2%建 厂 地 址 ： 吉 林 地 区一 设 计 题 目乙 醇 水 二 元 物 系 浮 阀 式 精 馏 塔 的 设 计二 设 计 条 件(1)原 料 来 自
2、原 料 罐 ， 温 度 20 ， 乙 醇 含 量 52%（ 质 量 分 率 ） ； 原 料 处 理 量 为 1100kg/h。(2)产 品 组 成 ： 乙 醇 含 量 91%（ 质 量 分 率 ） 。(3)釜 液 组 成 ： 乙 醇 浓 度 0.04%（ 质 量 分 率 ） 。(4)塔 顶 压 力 ： 。(5)精 馏 塔 进 料 状 态 为 泡 点 进 料 。(6)塔 釜 为 饱 和 蒸 汽 直 接 加 热 。三 设 计 内 容(1)确 定 工 艺 流 程 。(2)精 馏 塔 的 物 料 衡 算 。(3)塔 板 数 的 确 定 。(4)精 馏 塔 的 工 艺 条 件 及 有 关 物 性 数 据
3、 的 计 算 。(5)精 馏 塔 塔 体 工 艺 尺 寸 的 计 算 。(6)塔 板 板 面 布 置 设 计 。(7)塔 板 的 流 体 力 学 验 算 与 负 荷 性 能 图 。(8)精 馏 塔 接 管 尺 寸 计 算 。(9)塔 顶 全 凝 器 工 艺 设 计 计 算 和 选 型 。(10)进 料 泵 的 工 艺 设 计 计 算 和 选 型 。(11)带 控 制 点 的 工 艺 流 程 图 、 塔 板 板 面 布 置 图 、 精 馏 塔 设 计 条 件 图 。(12)设 计 说 明 书 。2摘要化 工 生 产 常 需 进 行 液 体 混 合 物 的 分 离 以 达 到 提 纯 或 回 收
4、有 用 组 分 的 目 的 ， 精 馏 是 利 用 液体 混 合 物 中 各 组 分 挥 发 度 的 不 同 并 借 助 于 多 次 部 分 汽 化 和 部 分 冷 凝 达 到 轻 重 组 分 分 离 的 方法 。 精 馏 操 作 在 化 工 、 石 油 化 工 、 轻 工 等 工 业 生 产 中 中 占 有 重 要 的 地 位 。 为 此 ， 掌 握 气 液 相平 衡 关 系 ， 熟 悉 各 种 塔 型 的 操 作 特 性 ， 对 选 择 、 设 计 和 分 析 分 离 过 程 中 的 各 种 参 数 是 非 常 重要 的 。塔 设 备 是 化 工 、 炼 油 生 产 中 最 重 要 的 设
5、 备 类 型 之 一 。 本 次 设 计 的 筛 板 塔 是 化 工 生 产 中 主要 的 气 液 传 质 设 备 。 此 设 计 针 对 二 元 物 系 的 精 馏 问 题 进 行 分 析 、 选 取 、 计 算 、 核 算 、 绘 图 等 ，是 较 完 整 的 精 馏 设 计 过 程 ， 该 设 计 方 法 被 工 程 技 术 人 员 广 泛 的 采 用 。精 馏 设 计 包 括 设 计 方 案 的 选 取 ， 主 要 设 备 的 工 艺 设 计 计 算 物 料 衡 算 xF=0.254 xD=0.788xW=0.0020 F=100kmol h 实 际 塔 板 数 精 馏 段 22块 ，
6、 提 馏 段 7块 。 工 艺 参 数 的 选 定 泡 点 进料 、 泡 点 回 流 。 设 备 的 结 构 设 计 和 工 艺 尺 寸 的 设 计 计 算 塔 高 为 11.35m,筛 孔 数 目 为 3425个 ，辅 助 设 备 的 选 型 ， 工 艺 流 程 图 ， 主 要 设 备 的 工 艺 条 件 图 等 内 容 。 通 过 对 精 馏 塔 的 运 算 ， 可 以得 出 精 馏 塔 的 各 种 设 计 如 塔 的 工 艺 流 程 、 生 产 操 作 条 件 及 物 性 参 数 是 合 理 的 ， 各 种 接 管 尺 寸是 合 理 的 ， 以 保 证 精 馏 过 程 的 顺 利 进 行
7、 并 使 效 率 尽 可 能 的 提 高 。关 键 词 ： 乙 醇 ； 水 ； 精 馏 段 ； 提 馏 段 ； 筛 板 塔 。3目 录第 一 章 前 言 .1第 二 章 绪 论 .2 2.1 设 计 方 案 .2 2.2 选 塔 依 据 .2 2.3 设 计 思 路 .3第 三 章 塔 板 的 工 艺 设 计 .4 3.1 精 馏 塔 全 塔 物 料 衡 算 .4 3.2 常 压 下 乙 醇 -水 气 液 平 衡 组 成 与 温 度 关 系 .4 3.3理 论 塔 的 计 算 .12 3.4 塔 径 的 初 步 设 计 .13 3.5溢 流 装 置 .15 3.6塔 板 的 分 布 、 浮 阀 数 目 及 排 列 .16第 四 章 塔 板 的 流 体 力 学 验 算 .19 4.1气 相 通 过 浮 阀 塔 板 的 压 降 .19 4.2淹 塔 .20 4.3 物 沫 夹 带 .20 4.4塔 板 负 荷 性 能 图 .21第 五 章 塔 附 件 设 计 .26 5.1接 管 .26 5.2筒 体 与 封 头 .27 5.3除 沫 器 .27 5.4裙 座 .28 5.5吊 柱 .28 5.6人 孔 .
