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1、精选优质文档-倾情为你奉上新疆工业高等专科学校毕业设计（论文）2012 届 题 目 专 业 学生姓名 学 号 小组成员 指导教师 完成日期 新疆工业高等专科学校教务处印制专心-专注-专业新 疆 工 业 高 等 专 科 学 校毕 业 设 计（论 文） 任 务 书班级 专业 姓名 日期 1、设计（论文）题目： 2、设计（论文）要求：（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，独立完成。（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。（3）设计任务明确，思路清晰。（4）设计方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定及依据充分可靠。（5）格式规范，严格按系部制定的设计格式模板调整格式
2、。（6）所有学生必须在规定时间交论文初稿。3、设计（论文）日期：任务下达日期 完成日期 4、指导教师签字： 新 疆 工 业 高 等 专 科 学 校毕 业 设 计（论 文）成 绩 评 定 报 告序号评分指标具 体 要 求分数范围得 分1学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。010分2能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解设计任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。015分综合能力设计能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。025分设计（论文）质量计算准确可靠有依据、分析逻辑清晰、正确合理，020分3工作量内容充实，
3、工作饱满，符合规定字数要求。绘图(表)符合要求。0 15分4撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范， 0 15分合计0100分评语：成 绩：评阅人（签名）： 日 期： 毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况自 述 情 况清 晰、完 整流 利简 练清 晰完 整完 整熟 悉内 容基 本完 整熟 悉内 容不 熟悉 内容提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩：答辩委员会综合成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日乙醇和水的精馏塔设计学号： 姓名：陈蓉 (新疆工业高等专科学校, 乌鲁木齐 )乙醇和水分离过程连续
4、精馏塔设计学号： 姓名：陈蓉 (新疆工业高等专科学校, 乌鲁木齐 )摘要：精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。本论文设计了乙醇和水的分离过程连续精馏塔，由所给的任务塔顶易挥发组分回收率99%，设计满足毕业设计的要求，对精馏塔进行物料衡算和塔的工艺条件及物性数据进行了计算，并对塔体、塔板工艺尺寸作了计算。关键词：精馏塔，设备，计算目 录1 概述11.1 精馏操作对塔设备的要求11.2 精馏操作对塔设
5、备的选择11.3 精馏塔的设计步骤22 设计方案的确定32.1 操作条件和基础数据33 精馏塔的物料衡算43.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率43.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量43.3 物料衡算44 塔板数的确定54.1 理论板层数NT的求取54.1.1 求最小回流比及操作回流比54.1.2 求精馏塔的气、液相负荷74.1.3 求操作线方程74.1.4 图解法求理论塔板数74.2 塔板效率的求取74.3 实际板层数的求取85 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算95.1 操作压力计算95.2 操作温度计算95.3 平均摩尔质量计算95.4 平均密度计算105.4.1 气相平均密
6、度计算105.4.2 液相平均密度计算105.4.3 塔顶液相平均密度的计算105.4.4 进料板液相平均密度的计算105.5 液体平均表面张力计算115.5.1 液相平均表面张力依下式计算115.5.2 塔顶液相平均表面张力的计算115.5.3 进料板液相平均表面张力的计算115.5.4 精馏段液相平均表面张力115.6 液体平均粘度计算115.6.1 液相平均粘度依下式计算115.6.2 塔顶液相平均粘度的计算115.6.3 进料板液相平均粘度的计算115.6.4 精馏段液相平均粘度126 精馏塔的塔体工艺尺寸计算136.1 塔径的计算136.2 精馏塔有效高度的计算147 塔板主要工艺尺
7、寸的计算157.1 溢流装置计算157.1.1 堰长lW157.1.2 溢流堰高度hW157.1.3 弓形降液管宽度Wd和截面积Af157.1.4 降液管底隙高度167.2 塔板布置167.2.1 塔板的分块167.2.2 边缘区宽度确定167.2.3 开孔区面积计算167.2.4 筛孔计算及其排列168 筛板的流体力学验算188.1塔板压降188.1.1 干板阻力hc计算188.1.2 气体通过液层的阻力hl计算188.1.3 液体表面张力的阻力h计算188.2 液面落差188.5液沫夹带188.5漏液198.5液泛199 塔板负荷性能图209.1 漏液线209.2 液沫夹带线209.3 液
8、相负荷下限线219.4 液相负荷上限线219.5 液泛线2210 辅助设备的计算及选型2410.1 塔顶全凝器2410.2 塔底再沸器2510.3 进料管2610.4 回流液管2610.5 塔顶上升蒸汽管2610.6 泵的计算及选型2710.6.1 回流泵2710.6.2 加料泵2711 设计结果的讨论和优化2811.1 讨论2811.2 优化28塔板主要结构参数表29符号一览表30参考文献31致 谢32附图一33附图二34附图三351 概述1.1 精馏操作对塔设备的要求精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接
9、触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：（1）气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。（2）操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。（3）流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。（4）结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。（5）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检
10、修。（6）塔内的滞留量要小。实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。1.2 精馏操作对塔设备的选择气液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继
11、出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：（1）结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60，为浮阀塔的80左右。（2）处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加1015。（3）塔板效率高，比泡罩塔高15左右。（4）压降较低，每板压力比泡罩塔约低30左右。筛板塔的缺点是：（1）塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。（2）操作弹性较小(约23)。（3）小孔筛板容易堵塞。1.3 精馏塔的设计步
12、骤本设计按以下几个阶段进行：（1）设计方案确定和说明。根据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。（2）蒸馏塔的工艺计算，确定塔高和塔径。（3）塔板设计：计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算。接管尺寸、泵等，并画出塔的操作性能图。（4）管路及附属设备的计算与选型，如再沸器、冷凝器。（5）抄写说明书。（6）绘制精馏装置工艺流程图和精馏塔的设备图。本设计任务为分离醇和水的混合物，对于二元混合物的分离，应采用连续常压精馏流程。2 设计方案的确定本设计任务为分离乙醇水混合物提纯乙醇，采用连续精馏塔提纯流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，回流比较大，故操作回流比取最小回流比的2.0倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。2.1 操作条件和基础数据进料中乙醇含量（质量分数） ；产品中乙醇含量（质量分数）
