优秀的化工课程设计---年产15000吨乙醇精馏塔
15万吨乙醇—水常压精馏塔设计讲解

第1章 绪 论1.1 乙醇的成分、理化常数及用途乙醇的结构式为OH H C 52,俗称酒精,它在常温、常压下是一种易燃、易挥用途1.不同浓度消毒剂99.5%的酒精称为无水酒精。
生物学中的用途:叶绿体中的色素能在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中,所以用无水乙醇可以提取叶绿体中的色素95%的酒精用于擦拭紫外线灯。
这种酒精在医院常用,而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。
70%~75%的酒精用于消毒。
这是因为,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。
若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。
其中70%的酒精消毒效果最好。
40%~50%的酒精可预防褥疮。
长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮,如按摩时将少许40%~50%的酒精倒入手中,均匀地按摩患者受压部位,就能达到促进局部血液循环,防止褥疮形成的目的。
25%~50%的酒精可用于物理退热。
高烧患者可用其擦身,达到降温的目的。
因为用酒精擦拭皮肤,能使患者的皮肤血管扩张,增加皮肤的散热能力,酒精蒸发,吸热,使病人体表面温度降低,症状缓解。
但酒精浓度不可过高,否则可能会刺激皮肤,并吸收表皮大量的水分。
2.饮料乙醇是酒主要成分(含量和酒的种类有关系)如白酒为56度的酒。
注意:我们喝的酒内的乙醇不是把乙醇加进去,而是发酵出来的乙醇,当然根据使用的发酵酶不同还会有乙酸或糖等有关物质。
白酒的度数表示酒中含乙醇的体积百分比(西方国家常用proof表示酒精含量),通常是以20℃时的体积比表示的,如50度的酒,表示在100毫升的酒中,含有乙醇50毫升(20℃)。
另外对于啤酒是表示啤酒生产原料麦芽汁的浓度,以12度的啤酒为例,是麦芽汁发酵前浸出物的浓度为12%(重量比)。
麦芽汁中的浸出物是多种成分的混合物,以麦芽糖为主。
啤酒中乙醇浓度一般低于10%。
3.基本有机化工原料乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料,也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。
乙醇精馏塔设计范文

乙醇精馏塔设计范文首先,塔的结构设计是非常重要的。
乙醇精馏塔通常由底部和顶部两个部分组成,中间有多个塔板。
在设计塔板时,需要考虑乙醇的沸点和塔内压力的变化,以达到分离的要求。
此外,塔的直径和高度也需要经过合理计算,以确保塔内的液体和气体可以充分接触。
其次,塔体的材料选择也是必要的。
由于乙醇有较强的腐蚀性,塔体的材料需要具有良好的耐腐蚀性能。
常见的材料选择包括不锈钢和高合金材料。
第三,设备操作参数的确定是塔设计过程中的关键步骤。
首先需要确定塔底部的塔床温度和底液流量,以及顶部的温度和冷凝液流量。
这些参数的选择需要考虑乙醇的蒸发速率以及分馏塔的压力变化。
另外,还需要确定回流液的比例,以保证塔内的液体和气体的平衡。
热力计算和能量平衡也是不可忽视的一部分。
通过热力计算可以确定塔板的热负荷,进而决定所需加热和冷凝的热量大小。
能量平衡的计算能够帮助确定塔板上物料的进出流量和温度,以及底部和顶部塔板的温度。
最后,安全设备的配置是保证生产过程安全的重要环节。
乙醇精馏塔中常见的安全设备包括压力安全阀、温度控制器以及液位控制器。
这些设备可以帮助监控塔内的压力、温度和液位,并在超过安全范围时采取相应的措施,以保证设备和人员的安全。
综上所述,乙醇精馏塔的设计涉及多个方面,包括塔的结构设计、塔体材料选择、设备操作参数的确定、热力计算和能量平衡,以及安全设备的配置。
这些参数的合理选择和配置对于乙醇的精馏和纯化过程至关重要,能够提高设备的效率和乙醇的纯度。
化工原理课程设计精馏塔

化工原理课程设计精馏塔
在化工原理课程设计中,精馏塔是一个非常重要的主题。
精馏塔是化工生产中
用来进行精馏分离的装置,其原理和设计对于化工工程师来说至关重要。
本文将对精馏塔的原理、结构和设计进行详细介绍,希望能对化工原理课程设计有所帮助。
首先,我们来介绍一下精馏塔的原理。
精馏塔利用不同组分的沸点差异来进行
分离,通过在塔内加热并在塔顶冷凝,使得液体沸腾蒸发,然后在塔顶冷凝成液体,从而实现组分的分离。
在精馏塔内,通常会设置填料或塔板,增加塔内表面积,促进传质和传热,提高分离效率。
其次,我们将介绍精馏塔的结构。
精馏塔通常由塔底、塔体和塔顶三部分组成。
塔底主要用来加热液体,使其蒸发;塔体内设置填料或塔板,用来增加接触面积;塔顶则用来冷凝蒸发的液体,使其凝结成液体。
此外,精馏塔还包括进料口、顶部产品出口和底部残液出口等部件。
最后,我们将讨论精馏塔的设计。
精馏塔的设计需要考虑诸多因素,如进料组分、产品要求、操作压力和温度等。
在设计精馏塔时,需要进行热力学计算和传质计算,确定塔板或填料的高度和类型,保证塔内的传热和传质效果。
此外,还需要考虑塔底加热方式、塔顶冷凝方式以及塔内液体分布等问题,确保精馏塔能够稳定、高效地进行分离操作。
总之,精馏塔作为化工生产中常用的分离设备,其原理、结构和设计都是化工
工程师需要掌握的重要知识。
通过本文的介绍,相信读者对精馏塔有了更深入的了解,希望能够对化工原理课程设计有所帮助。
化工原理课程设计乙醇精馏塔精品文档26页

化工原理课程设计设计题目:乙醇精馏塔姓名:唐刚班级:化学与化工学院08级3班学号:080703021前言精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸气由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移,蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,蒸气愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的。
由塔顶上升的蒸气进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,热蒸发后,蒸气返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。
精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点(或沸点)的不同,控制塔各节的不同温度,达到分离提纯的目的。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的,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。
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。
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。
本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、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算,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。
乙醇精馏塔课程设计

目录前言第一章绪论第1.1节设计方案……………………………………………第1.2节设计方案的确定及流程说明………………………1.2.1选塔依据……………………………………………………….1.2.2加热方式----直接蒸汽加热……………………………………1.2.3选择适宜回流比………………………………………………..1.2.4泡点回流………………………………………………………..1.2.5操作流程说明…………………………………………………. 第二章塔板的工艺设计…………………………………….. 第2.1节精馏塔优化设计任务书……………………………第2.2节精馏塔全塔物料衡算………………………………第2.3节主要数据参数的计算……………………………….2.3.1温度的计算……………………………………………………..2.3.2密度的计算……………………………………………………2.3.3混合液面表面张力………………………………………...2.3.4混合物黏度的计算……………………………………………2.3.5相对挥发度计算………………………………………………第2.4节理论塔的计算………………………………………第2.5节塔径的初步设计………………………………………2.5.1气液相体积流量的计算…………………………………2.5.2塔径的计算………………………………………………2.5.3溢流装置…………………………………………………..2.6气相通过浮阀塔板的压降…………………………………2.7塔板负荷性能图……………………………………………第三章附件设计……………………………………………. 第四章设计总结…………………………………………….主要符号说明……………………………………………………心得体会…………………………………………………………参考文献…………………………………………………………前言1.1 概述乙醇俗称酒精,系醇类代表,是一种无色透明易挥发和易燃的液体。
化工原理课程设计精馏塔

化工原理课程设计任务书1.设计题目:分离乙醇—正丙醇二元物系旳浮阀式精馏塔2.原始数据及条件:进料:乙醇含量45%(质量分数,下同),其他为正丙醇分离规定:塔顶乙醇含量 93%;塔底乙醇含量 0.01%生产能力:年处理乙醇-正丙醇混合液 25000 吨,年动工 7200 小时操作条件:间接蒸汽加热;塔顶压强 1.03atm(绝压);泡点进料; R=53.设计任务:⑴完毕该精馏塔旳各工艺设计,包括设备设计及辅助设备选型。
⑵画出带控制点旳工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
⑶写出该精馏塔旳设计阐明书,包括设计成果汇总和设计评价。
概述本次设计针对二元物系旳精馏问题进行分析、计算、核算、绘图,是较完整旳精馏设计过程。
精馏设计包括设计方案旳选用,重要设备旳工艺设计计算、辅助设备旳选型、工艺流程图旳制作、重要设备旳工艺条件图等内容。
通过对精馏塔旳核算,以保证精馏过程旳顺利进行并使效率尽量旳提高。
本次设计成果为:理论板数为 20 块,塔效率为 42.2%,精馏段实际板数为 40块,提馏段实际板数为 5 块,实际板数 45 块。
进料位置为第 17 块板,在板式塔重要工艺尺寸旳设计计算中得出塔径为 0.8 米,设置了四个人孔,塔高 22.19 米,通过浮阀板旳流体力学验算,证明各指标数据均符合原则。
关键词:二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
目录第一章绪论 (5)第二章塔板旳工艺设计 (7)一、精馏塔全塔物料衡算 (7)二、乙醇和水旳物性参数计算 (7)1.温度 (7)2.密度 (8)三、理论塔板旳计算 (11)四、塔径旳初步计算 (12)五、溢流装置 (14)六、塔板分布、浮阀数目与排列 (15)第三章塔板旳流体力学计算 (16)一、气相通过浮阀塔板旳压降 (16)二、淹塔 (17)三、物沫夹带 (18)四、塔板负荷性能图 (19)1.物沫夹带线 (19)2.液泛线 (19)3.液相负荷上限 (20)4.漏液线 (20)5.液相负荷下限 (20)第四章塔附件旳设计 (21)一、接管 (21)二、筒体与封头 (23)三、除沫器 (23)四、裙座 (24)五、人孔 (24)第五章塔总体高度旳设计 (24)一、塔旳顶部空间高度 (24)二、塔总体高度 (24)第六章附属设备旳计算 (24)8.1热量衡算 (24)8.1.10℃旳塔顶气体上升旳焓Qv (24)258.1.2回流液旳焓QR..................................................................8.1.3塔顶馏出液旳焓Q D (25)8.1.4冷凝器消耗旳焓Q C (25)8.1.5进料口旳焓Q F (25)8.1.6塔釜残液旳焓Q W (26)8.1.7再沸器Q B (26)8.2冷凝器旳设计 (26)8.3冷凝器旳核算 (27)8.4泵旳选择 (27)浮阀塔工艺设计计算成果列表 (28)重要符号阐明 (29)参照文献 (31)第一章绪论精馏旳基本原理是根据各液体在混合液中旳挥发度不一样,采用多次部分汽化和多次部分冷凝旳原理来实现持续旳高纯度分离。
年产1.5万吨乙醇——水精馏塔塔顶全凝器的工艺设计

年产1.5万吨乙醇——水精馏塔塔顶全凝器的工艺设计年产1.5万吨乙醇--水精馏塔塔顶全凝器的工艺设计目录摘要 (4)化工原理课程设计任务书 (5)1. 确定设计方案 (7)1.1 选择列管换热器的类型 (7)1.2 选择冷却剂的类型和进出口温度 (7)1.2.1冷却剂的类型 (7)1.2.2进出口温度: (7)1.3 查阅介质的物性数据 (8)1.3.1 水的物性数据 (8)1.3.2 乙醇的物性数据 (8)1.4 选择冷热流体流动的空间及流速 (9)1.4.1 冷热流体流动空间的选择: (9)1.4.2冷热流体流动的流速: (10)2. 估算换热器的传热面积S (11)2.1 计算热负荷Q (11)2.2 计算平均温度 (11)2.3 估算换热面积 (12)3. 初选换热器规格 (12)4. 校核换热器的传热面积 (12)4.1 换热器的实际换热面积 (12)4.2 校核总传热系数 (13)α (13)4.2.1计算管程对流传热系数iα (13)4.2.2计算壳程对流传热系数4.2.3确定污垢热阻 (14)4.2.4总传热系数K0 (14)4.2.5核算壁温与冷凝器流型 (14)5. 计算压降 (15)5.1 计算管程压降 (15)6. 管程和壳程的管口设计 (16)6.1 冷流体进出口接管直径计算 (16)6.2 热流体进出口管直径计算 (17)6.2.1进口直径计算 (17)6.2.2出口直径计算 (17)7. 其他主要附件 (17)7.1 折流挡板 (17)7.2 拉杆、定距管 (18)7.3 防冲挡板 (19)7.4 换热管 (19)7.5 法兰和管板 (20)7.6 垫片 (20)8. 换热器主要工艺结构尺寸和计算结果一览表 (20)9. 结束语 (21)符号说明 (22)参考文献 (25)摘要全凝器是工业生产过程热量传递中应用较为广泛的一种换热器,在精馏塔塔顶的工艺设计中尤为常见。
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计浮阀塔

化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计浮阀塔化工原理课程设计:乙醇水精馏塔设计浮阀塔引言乙醇是一种广泛应用的有机化合物,其处理往往伴随着醇类分离、纯化和精制等步骤。
其中,对乙醇的蒸馏是最基本的处理方法之一。
由于乙醇和水的沸点很接近,所以在蒸馏过程中需要使用高效的分离塔,以充分分离乙醇和水。
本文以设计浮阀塔进行乙醇水精馏为案例,介绍了乙醇水精馏塔的设计流程和具体实现方法,以及浮阀塔在乙醇水精馏中的优点和局限性。
一、浮阀塔的概念及优点浮阀塔是目前常用的塔板设备之一。
其根据液位高低自动控制阀板开度,使液量自动调节,从而实现了自动调节的效果。
它不仅可以减少运行成本,而且可以提高分离效率,是一种高效的精馏设备。
与其他塔板设备相比,浮阀塔有以下优点:1. 较高的承载能力:浮阀塔可以承载高负荷,因为其在塔板上的负荷更加均匀。
2. 自动调节的效果:由于准确的液位控制,浮阀塔可以自动调节输入的液位和输出的液位,从而保证了稳定的操作状态。
3. 优异的分离效果:浮阀塔的逐个塔板上都设置有流分离孔,可以更有效地冷却和分离不同种类的液体。
二、乙醇水精馏塔的设计要点2.1 分离原理乙醇和水具有接近的表面张力、质量和沸点,因此在精馏过程中分离较难。
在浮阀塔精馏中,由于塔板上呈波浪形的流形状,液体的流动不断加速和减速,从而促进了液体分离。
同时,浮阀可以减小气液流动的阻力,从而有利于提高精馏效率。
因此,乙醇水精馏采用了浮阀塔的精馏过程来分离乙醇和水,不仅能够有效地分离乙醇和水,并且能够节约能源和提高生产效率。
2.2 浮阀塔的设计计算在浮阀塔的设计过程中,需要考虑以下因素:1. 塔板情况:塔板以及塔板上的流分离孔和浮阀应设计和选用合适的形状和大小。
2. 分离塔高:塔的高度越高,分离效果越好,但成本也相应增加。
3. 精馏温度:通过改变精馏温度可以控制乙醇和水的蒸汽压,从而影响精馏效果。
4. 气液流量比:气液流量比可以影响塔板的液态和气态的几何结构,从而影响塔板的分离效果。
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优秀的化工课程设计---年产15000吨乙醇精馏塔.(总48页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除化工原理课程设计说明书设计题目: 年产15000吨乙醇精馏塔设计人员:所在班级:成绩:指导老师日期: 12年11月目录化工原理课程设计任务书 (4)摘要 (6)第一章前言 (6)精馏原理及其在化工生产上的应用 (6)精馏塔对塔设备的要求 (7)常用板式塔类型及本设计的选型 (7)乙醇的性质和用途 (8)本设计所选塔的特性 (8)第二章概述 (9)第三章设计方案的确定 (10)操作压力 (11)进料状况 (11)回流比 (11)加热方式 (12)选择塔板类型 (12)热能的利用 (12)再沸器、冷凝器等附属设备的安排 (13)设计的依据与技术来源 (13)第四章流程的确定和说明 (13)设计思路 (13)设计流程 (14)第五章精馏塔设计物料计算 (14)查阅文献,整理有关物性数据 (15)原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率X (16)原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (17)易挥发组分的物料衡算 (17)最小回流比及操作回流比的确定 (19)精馏段和提馏段操作线的确定 (20)理论及实际塔板数的确定 (20)第六章塔的结构设计 (22)精馏塔塔径的计算 (22)平均摩尔质量的计算 (23)平均密度的计算 (25). 液相平均密度的计算 (26)液体平均表面张力计算 (26)液体平均黏度计算 (27)气液相体积流率计算 (28)第七章精馏塔有效高度的计算 (29)第八章塔板主要工艺尺寸的计算 (31)溢流装置计算 (31)降液管 (31)降液管高度和截面积 (32)降液管底隙高度 (33)塔板布置 (34)塔板的分块 (34)边缘区宽度确定 (34)开孔区面积计算 (34)浮阀塔计算及其排列 (34)校核 (35)流体力学验算 (35)气体通过浮阀塔板的压力降 (37)漏液验算 (37)雾沫夹带验算 (37)液体在降液管内的停留时间 (38)操作性能负荷图 (39)接管尺寸确定 (42)进料管尺寸 (42)釜残液管尺寸 (42)总结 (45)致谢 (46)参考文献 (47)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45%(质量分数,下同),其余为水;(3)塔顶易挥发组分回收率为99%;(4)生产能力为15000吨/年92%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≤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;2)绘制精馏塔设计条件图。
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。
摘要本设计是以乙醇――水物系为设计物系,以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。
浮阀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乙醇--水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。
通过逐板计算得出理论板数为16块,回流比为,算出塔效率为,实际板数为32块,进料位置为第11块,在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1米,有效塔高米,浮阀数(提馏段每块76)。
通过浮阀塔的流体力学验算,证明各指标数据均符合标准。
本次设计过程正常,操作合适。
关键词:乙醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段第一章前言精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中,在精馏柱及精馏塔中精馏时,上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。
对理想液态混合物精馏时,最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质,而残液是沸点高的A物质,精馏是多次简单蒸馏的组合。
精馏塔底部是加热区,温度最高;塔顶温度最低。
精馏结果,塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分,纯高沸点组分则留在塔底。
精馏塔对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联系,总称为精馏装置,心为精馏常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类,通称塔设备,和其他传质过程一样,精馏塔对塔设备的要求大致如下:一:生产能力大:即单位塔截面大的气液相流率,不会产生液泛等不正常流动。
二:效率高:气液两相在塔内保持充分的密切接触,具有较高的塔板效率或传质效率。
三:流体阻力小:流体通过塔设备时阻力降小,可以节省动力费用,在减压操作是时,易于达到所要求的真空度。
四:有一定的操作弹性:当气液相流率有一定波动时,两相均能维持正常的流动,而且不会使效率发生较大的变化。
五:结构简单,造价低,安装检修方便。
六:能满足某些工艺的特性:腐蚀性,热敏性,起泡性等。
常用板式塔类型及本设计的选型常用板式塔类型有很多,如:筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。
而浮阀塔具有很多优点,且加工方便,故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛,是目前新型塔板研开发的主要方向。
近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备,浮阀塔多用不锈钢板或合金。
实际操作表明,浮阀在一定程度的漏夜状态下,使其操作板效率明显下降,其操作的负荷范围较泡罩塔窄,但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。
浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的,它吸收了两者的优点。
所以在此我们使用浮阀塔,浮阀塔的突出优点是结构简单,造价低,制造方便;塔板开孔率大,生产能力大等。
乙醇与水的分离是正常物系的分离,精馏的意义重大,在化工生产中应用非常广泛,对于提纯物质有非常重要的意义。
所以有必要做好本次设计。
乙醇的性质和用途乙醇是在常温、常压下是一种无色、透明、有香味、易挥发的液体,熔点℃,沸点℃,凝固点为℃.密度cm3,能与水及大多数有机溶剂以任意比混溶。
乙醇易燃,它的爆炸极限为%~18%,闪点11℃,使用时须注意安全。
工业酒精含乙醇约95%。
含乙醇达%以上的酒精称无水乙醇。
含乙醇%,水%的酒精是恒沸混合液,沸点为℃,其中少量的水无法用蒸馏法除去。
乙醇在化工、医药、染料、国防、食品等行业有不可或缺的重要应用。
但是,无水乙醇作为燃料的应用应该是21世纪最广泛的应用。
工业上可以将无水乙醇与汽油按比例调和,生产车用乙醇汽油。
以发酵法生产的燃料乙醇具有和矿物质燃料相似的燃料性能,其生产原料是生物质,是一种可再生能源。
此外,乙醇燃料过程所排放的一氧化碳和含硫气体均低于汽油燃料,所产生的二氧化碳和作为原料的生物源生长所消耗的二氧化碳基本持平,这对减少对大气的污染及抑制温室效应意义重大。
因此,燃料乙醇也被称为“清洁燃料”。
本设计所选塔的特性浮阀塔的优点是 :1.生产能力大,由于塔板上浮阀安排比较紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,生产能力比泡罩塔板大 20%~40%,与筛板塔接近。
2.操作弹性大,由于阀片可以自由升降以适应气量的变化,因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔,泡罩塔都大。
3.塔板效率高,由于上升气体从水平方向吹入液层,故气液接触时间较长,而雾沫夹带量小,塔板效率高。
4.气体压降及液面落差小,因气液流过浮阀塔板时阻力较小,使气体压降及液面落差比泡罩塔小。
5.塔的造价较低,浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的50%~80%,但是比筛板塔高 20%~30%。
但是,浮阀塔的抗腐蚀性较高(防止浮阀锈死在塔板上),所以一般采用不锈钢作成,致使浮阀造价昂贵,推广受到一定限制。
随着科学技术的不断发展,各种新型填料,高效率塔板的不断被研制出来,浮阀塔的推广并不是越来越广。
近几十年来,人们对浮阀塔的研究越来越深入,生产经验越来越丰富,积累的设计数据比较完整,因此设计浮阀塔比较合适。
第二章概述乙醇在工业,医药,民用等方面,都有很广泛的应用,是一种很重要的原料。
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,所以,想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,塔内装有若干层塔板和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形,特别是在石油,化学工业中使用最普遍。
浮阀有很多种形式,但最常用的是F1型和V-4型。
F1型浮阀的结构简单,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,采用轻阀。
浮阀塔具有下列优点:1,生产能力大。
2,操作弹性大。
3,塔板效率高。
4,气体压强降及液面落差较小。
5,塔的造价低。
浮阀塔不宜处理宜结焦或黏度大的系统,但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统,浮阀塔也能正常操作。
第三章设计方案的确定课程设计方案选定所涉及的主要内容有:操作压力,进料状况,加热方式及其热能的利用。
操作压力:精馏可在常压,加压或减压下进行,确定操作压力主要是根据处理物料的性质,技术上的可行性和经济上的合理性来考虑。
一般来说,常压精馏最为简单经济,若物料无特殊要求,应尽量在常压先操作。
加压操作可提高平衡温度,有利于塔顶蒸汽冷凝热的利用,或可以使用较便宜的冷却剂,减少冷凝,冷却费用。
在相同的塔径下,适当提高操作压力还可提高塔的处理能力,但增加塔压,也提高了再沸器的温度,并且相对挥发度也有所下降。
降低操作压力,组分的相对挥发度增大,有利于分离。
减压操作降低了平衡温度,这样可以使用较低温位的加热剂。
但降低压力也导致塔径增大和塔顶蒸汽冷凝温度降低,且必须使用抽真空的设备,增加了相应的设备和操作费用。
故我们采用塔顶压力为常压进行操作。
进料状况:进料状态有多种,但一般都是将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中,这样,进料温度就不受季节,气温变化和前道工序波动的影响,塔的操作就比较容易控制。