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1、 - 33 - 设计任务书设计任务及要求：(1) 原料：乙醇水溶液，年产量10000吨； 乙醇含量：40%(质量分数)；(2) 设计要求：塔顶产品的乙醇含量不低于93%(质量分数)； 塔底残液的乙醇含量不高于0.5%(质量分数)；（3）厂址位于兰州地区；（4）设备工作日为300天/年，24小时连续运行；（5）兰州当地大气压为86.75 kPa。 目 录设计任务书 1 说明书目录 2 一、概述 5 1.1设计原理 5 1.2设计任务及要求 6 二、设计计算 7 （一）、设计方案的确定 7 1、塔型选择 7 2、操作条件的确定 7 2.1操作压力 7 2.2加料状态 8 2.3加热方式 8 （二）
2、、工艺计算 8 3、有关的工艺计算 9 3.1最小回流比及操作回流比的确定 9 3.2塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 10 3.3全凝器冷凝介质的消耗量 10 3.4热能利用 11 3.5理论塔板层数的确定 11 3.6全塔效率的估算 12 3.7实际塔板数N P 13 （三）、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 13 1、操作压力 13 2、操作温度 13 3、精馏段的平均密度 14 （1）气相平均密度 14 （2）液相平均密度 14 （四）、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 14 4.1精馏段与提馏段的体积流量 15 4.1.1精馏段 15 4.1.2提馏段 16 4.2塔径的计算 1
3、7 4.3塔高的计算 19 (五)、塔板主要工艺尺寸的计算 20 5.1塔板尺寸 20 5.2弓形降液管 21 5.2.1 堰高 21 5.2.2 降液管底隙高度h0 21 5.2.3 进口堰高和受液盘 21 5.3浮阀数目及排列 21 5.3.1 浮阀数目 22 5.3.2 排列 22 5.3.3 校核 22 （六）、塔板流体力学计算 23 6.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) hp 23 6.1.1干板阻力hc 23 6.1.2板上充气液层阻力h1 23 6.1.3由表面张力引起的阻力h 23 6.2漏液验算 24 6.3液泛验算 24 6.4雾沫夹带验算 24 （七）、操作性能负
4、荷图 25 7.1雾沫夹带上限线 25 7.2液泛线 25 7.3液体负荷上限线 25 7.4漏液线 26 7.5液相负荷下限线 26 7.6操作性能负荷图及设计结果汇总表 26 (八). 各接管尺寸的确定 28 8.1 进料管 28 8.2 釜残液出料管 28 8.3 回流液管 29 8.4塔顶上升蒸汽管及水蒸气进口管 29 三 .设计评述及设计收获 30 四. 参考文献 30一、概述酒精的学名是乙醇，易燃，燃烧时无烟无味，安全卫生。乙醇水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇水体系有
5、共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇水体系的精馏设备是非常重要的。同时，设计方案的经济性、合理性、可行性、先进性也非常重要，力争达到化工设备的最优化。 1.1 设计原理 塔釜加热，液体沸腾，在塔内产生上升蒸汽，上升蒸汽与沸腾液体有着不同的组成，这种不同组成来自轻重组分间有不同的挥发度，由此塔顶冷凝，只需要部分回流即可达到塔顶轻组分增浓和塔底重组份提浓的目的。部分凝液作为回流，形成塔内下降液流的浓度字塔顶而下逐步下降，至塔底浓度合格后，连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底合格。 在塔中部适当位置加入待分离料液，加料液
6、中轻组分浓度与塔截面下降液流浓度最接近，该处即为加料的适当位置。因此，加料液中轻组分浓度愈高，加料位置也愈高，加料位置将塔分成上下二个塔段，下段为精馏段，下段为提流段。 在精馏段中上升蒸汽与回流之间进行物质传递，使上升蒸汽中轻组分不断增浓，只塔顶达到要求浓度。在提流段中，下降液流与上升蒸汽间的物质传递使下降液体中的轻组分转入气相，重组份则转入液相，下降液流重组份浓度不断增浓，至塔底达到要求浓度。 1.2 设计任务及要求 (1) 原料：乙醇水溶液，年产量10000吨 乙醇含量：40%(质量分数) (2) 设计要求：塔顶产品的乙醇含量不低于93%(质量分数) 塔底残液的乙醇含量不高于0.5%(质量分数) （3）厂址
