乙醇加盐萃取精馏的工艺设计模板
乙醇-水溶液精馏课程设计
广西工学院课题名称：乙醇-水溶液连续精馏设计系别：生物与化学工程系专业：化工082班学号： *************名：***指导教师：***时间： 2011年6月13-25日设计题目: 筛板精馏塔设计者: 班级化工082班姓名：马升艳日期2011 年6月指导教师: (签字)设计成绩: 日期附:筛板精馏塔设计任务书一、设计名称：乙醇-水溶液连续精馏塔设计二、设计条件1．进精馏塔的料液含乙醇25%（质量），其余为水；2．产品乙醇含量不得低于94%（质量）；3．残液中乙醇含量不得高于0.1%（质量）；4．生产能力为日产94%（质量）乙醇产品425吨/天；5．操作条件（1）塔顶操作压力4kPa（表压）；（2）进料热状况（自选）；（3）回流比（自选）；（4）加热蒸气为低压蒸汽；（5）全塔效率60% 。
（6）单板压力降≤ 0.7 kPa6．工作日：每年330天，每天24小时连续运行。
三、设计要求：1．设计方案的确定及流程说明；2．塔的工艺计算：（1）物料衡算；（2）计算塔顶、塔底及加料板温度；（3）计算平衡数据；（4）计算塔板数：作X-Y图；求最小回流比及适宜回流比；求理论塔板数和实际塔板数。
3．塔和塔板的主要工艺尺寸计算：（1）塔体和塔板主要尺寸的确定：塔径；溢流装置（溢流堰长、出口堰高、降液管的宽度及面积、降液管下端与塔板间距离）；塔板设计（塔板布置：包括开孔区、溢流区、安定区、无效区；筛孔数或浮阀数：包括孔径、塔板厚度、开孔面积、开孔率、孔数或浮阀数、浮阀的选型；排列方式及孔心距）。
（2）塔板的液体力学验算：塔板压力降；雾沫夹带；漏液点气速；液泛（即淹塔）。
（3）塔板负荷性能图。
4．设计结果一览表5．板式塔的结构：（1）塔体结构：塔顶空间；塔底空间；人孔；视镜；支座；塔高；封头及容器法兰。
（2）塔板结构及安装方式。
6．附属设备的计算及选型（1）再沸器（即蒸馏釜）；（2）塔顶回流冷凝器；（3）料液预热器；（4）塔顶、塔底产品冷凝器；（5）主要接管尺寸及法兰：包括塔顶蒸气出口管、回流液管、料液排出管、加料管、饱和水蒸气管的管径及各接管的法兰。
乙醇精馏设计
目录设计说明书一、设计项目背景 (2)二、生产工艺流程 (4)三、生产规模 (5)四、物料衡算结果 (5)五、能量衡算结果 (5)六、设备选型 (6)计算说明书一、物料衡算 (7)1、每小时生产能力的计算 (7)2、生产工艺流程示意图 (7)3、各塔物料衡算 (7)二、能量衡算 (9)三、设备选型(冷凝器2的选型计算) (10)1、水的定性温度 (10)2、按热面积设定 (11)3．传热系数 (11)设计说明书设计项目：乙醇精馏车间产品名称：工业乙醇产品规格：纯度95%一、设计项目背景：1.乙醇的理化性质乙醇又称酒精，分子式为CH3CH2OH，相对分子质量46.07。
为无色透明、易燃易挥发的液体，有酒的气味和刺激性辛辣味，溶于水、甲醇、乙醚和氯仿，能溶解许多有机化合物和若干无机化合物，具有吸湿性，能与水形成共沸混合物，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限4.3%-19.0%（体积）。
无水乙醇相对密度0.7893（20/4℃），熔点-117.3℃，沸点78.32℃，折射率1.3614，闪点（闭杯）14℃。
工业乙醇（含乙醇95%）折射率1.3651，表面张力（20℃）22.8mN/m，粘度（20℃）1.41mPa·s，蒸气压（20℃）5.732kPa，比热容（23℃）2.58J/(g·℃），闪点12.8℃，相对密度0.816，沸点78.15℃，凝固点-114℃，自燃点793℃。
2.乙醇的用途乙醇有相当广泛的用途，是重要的有机溶剂，广泛用于用于溶结树脂，制造涂料。
医疗上常用75%（体积分数）的酒精做消毒剂，它可以渗入细菌体内，在一定浓度下能使蛋白质凝固变性而杀灭细菌。
因不能杀灭芽孢和病毒，故不能直接用于手术器械的消毒，50%稀醇可用于预防褥瘊，25%～30%稀醇可擦浴，用于高热病人，使体温下降。
除用作燃料，制造饮料和香精外，乙醇也是一种重要的有机化工原料，如用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等，并衍生出染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达300种以上，但目前乙醇作为化工产品中间体的用途正在逐步下降，许多产品例如乙醛、乙酸、乙基乙醇已不再采用乙醇作原料而用其他原料代替。
乙醇加盐萃取精馏的工艺设计
乙醇加盐萃取精馏的工艺设计摘要：蒸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蒸馏过程按蒸馏方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏等。
简单蒸馏是一种单级蒸馏操作，常以间歇方式进行。
平衡蒸馏又称闪蒸，也是一种单级蒸馏操作，常以连续方式进行。
简单蒸馏和平衡蒸馏一般用于较易分离的体系或分离要求不高的体系。
对于较难分离的体系可采用精馏，用普通精馏不能分离体系则可采用特殊精馏。
特殊精馏是在物系中加入第三组分，改变被分离组分的活度系数，增大组分间的相对挥发度，达到有效分离的目的。
特殊精馏有萃取精馏、恒沸精馏和盐溶精馏等。
关键词：蒸馏间歇方式精馏目录前言 (2)1.1的物料衡算 (3)1.1.1分别对塔顶,进料,塔底进行物料衡算如下： (3)1.1.2原料液以及塔顶,塔底产品的平均摩尔质量 (3)1.1.3精馏塔各部分流量计算： (3)1.2塔板数的确定 (4)1.3实际板层数计算 (5)1.3.1进料线的求取 (5)1.3.2根据作图知不同的回流比下的总理论板数和进料板位置如下表(不包括再沸器) (5)1.3.3全塔效率的计算 (5)1.4精馏塔尺寸的确定 (6)1.4.1物料物性计算 (6)1.4.2平均密度计算 (8)1.4.3液相平均密度计算 (8)1.4.4液体平均表面张力的计算 (9)1.4.5液体平均粘度计算 (9)1.4.6塔径的计算(以R=1.071的塔顶为例) (11)1.4.7精馏塔总有效高度的计算 (12)1.4.8 塔体造价计算 (13)1.5 精馏塔热量衡算 (14)1.5.1塔顶冷凝器计算 (14)1.5.2再沸器计算 (15)1.5.3塔板费用 (16)1.5.4所以塔板费用每小时耗费为 (16)1.5.5750为人工操作费 (17)2.塔板设计 (17)2.1溢流装置选用单溢流弓形降液管，凹形受液盘．不设进口堰 (17)2.2塔板流体力学的计算 (19)2.3塔板负荷性能图 (21)3.设计计算结果汇总于下表 (23)4.课程设计评价................................................................................... 错误！未定义书签。
用加盐萃取精馏制取无水乙醇
用加水萃取精馏制取无水乙醇E+化工1班夏亚琴（武汉工程大学）Abstract: Dehydrated ethanol is now used in pharmaceutical, chemical, energy and other industries, it has the increasing demand. There are two main methods: distillation by salt effect and extractive distillation with salt for the preparation of ethanol. In the paper, salt effects on were presented and analyzed. Salt selection and recent progress of salt effect and their separation application in chemical engineering were reviewed in detail.Keywords: dehydrated ethanol；salt effect；distillation by salt effect；extractive distillation with salt摘要：无水乙醇在制药、化学，能源和其他领域的需求量正在加大。
制取无水乙醇主要有两种方法，其一是利用盐效应精馏，其二是萃取精馏。
本文讨论了加盐萃取精馏制无水乙醇的理论分析。
包括盐的选择和最近盐效应的进展以及详细讨论了它们工艺分离和应用。
关键词：无水乙醇，盐效应，加盐精馏，加盐萃取1引言对于具有恒沸点的乙醇一水体系的分离,目前普遍采用先脱水后蒸馏的间歇分离方法,如石灰(CaO)脱水法、离子交换树脂脱水法、4A型分子筛脱水法等。
这些方法均存在着劳动强度大、原料损耗多、间歇蒸馏过程中有头液和尾液等缺点,既影响了生产率,又影响了企业的经济效益。
加盐萃取精馏制取无水乙醇的实验研究
加盐萃取精馏制取无水乙醇的实验研究王洪海1 王志英1 高光英2 李春利 1（1.河北工业大学化工学院，天津300130，中国；2.天津大学化工学院，天津300072，中国）摘 要：由于加盐萃取精馏分离技术存在巨大潜力和优势，有必要深入研究其过程机理，使其在工业上得到更广泛的应用。
本文以乙醇－水共沸物为分离物系，乙二醇＋醋酸钾为萃取剂，进行加盐萃取精馏的小试研究，考察溶剂含盐量、溶剂比和回流比等操作参数对乙醇－水共沸体系分离效果的影响。
关键词：乙醇；加盐萃取精馏；回流比；实验研究Experimental Study on Extractive Distillation with Salt toProduce Purity AlcoholWANG Hong-hai1 WANG Zhin-ying1 GAO Guang-ying2 LI Chun-li1(1.School of Chemical Engineering，Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China; 2.School ofChemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China) Abstract: In order to extend application, it is needed to study deeply on the processing theory of extractive distillation with salt because of its advantage and potential. The whole process of extractive distillation with salt on alcohol-water in a laboratory column was carried out which using glycol and potassium acetate. The separate effects of solvent, solvent/reflux rate and reflux were investigated.Keywords: alcohol; extractive distillation with salt; reflux; experimental study在化工、煤化工、石油化工、医药化工、生物化工以及环境保护等诸多领域，都不可避免的需要对各种混合物进行分离，除了常规分离方法外，更加节能、行之有效的分离手段越来越多的应用于工业生产。
乙醇精馏设计
目录设计说明书一、设计项目背景 (2)二、生产工艺流程 (4)三、生产规模 (5)四、物料衡算结果 (5)五、能量衡算结果 (5)六、设备选型 (6)计算说明书一、物料衡算 (7)1、每小时生产能力的计算 (7)2、生产工艺流程示意图 (7)3、各塔物料衡算 (7)二、能量衡算 (9)三、设备选型(冷凝器2的选型计算) (10)1、水的定性温度 (10)2、按热面积设定 (11)3．传热系数 (11)设计说明书设计项目：乙醇精馏车间产品名称：工业乙醇产品规格：纯度95%一、设计项目背景：1.乙醇的理化性质乙醇又称酒精，分子式为CH3CH2OH，相对分子质量46.07。
为无色透明、易燃易挥发的液体，有酒的气味和刺激性辛辣味，溶于水、甲醇、乙醚和氯仿，能溶解许多有机化合物和若干无机化合物，具有吸湿性，能与水形成共沸混合物，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限4.3%-19.0%（体积）。
无水乙醇相对密度0.7893（20/4℃），熔点-117.3℃，沸点78.32℃，折射率1.3614，闪点（闭杯）14℃。
工业乙醇（含乙醇95%）折射率1.3651，表面张力（20℃）22.8mN/m，粘度（20℃）1.41mPa·s，蒸气压（20℃）5.732kPa，比热容（23℃）2.58J/(g·℃），闪点12.8℃，相对密度0.816，沸点78.15℃，凝固点-114℃，自燃点793℃。
2.乙醇的用途乙醇有相当广泛的用途，是重要的有机溶剂，广泛用于用于溶结树脂，制造涂料。
医疗上常用75%（体积分数）的酒精做消毒剂，它可以渗入细菌体内，在一定浓度下能使蛋白质凝固变性而杀灭细菌。
因不能杀灭芽孢和病毒，故不能直接用于手术器械的消毒，50%稀醇可用于预防褥瘊，25%～30%稀醇可擦浴，用于高热病人，使体温下降。
除用作燃料，制造饮料和香精外，乙醇也是一种重要的有机化工原料，如用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等，并衍生出染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达300种以上，但目前乙醇作为化工产品中间体的用途正在逐步下降，许多产品例如乙醛、乙酸、乙基乙醇已不再采用乙醇作原料而用其他原料代替。
应用ChemCAD软件模拟加盐萃取无水乙醇精馏过程
收稿日期： 2011-02-18 作者简介： 王小光（ 1980—） ，男，硕士，讲师，主要从事化工模拟研究，E-mail： wangqinghua201@ 163． com。
王小光等 应用 ChemCAD 软件模拟加盐萃取无水乙醇精馏过程
·99·
合物的 K 值） 方面，即有效模拟化工系统［1］。 无水乙醇是化工生产常用的一种有机原料。制
目前世界上比较常用的化工模拟软件有 Pro / Ⅱ，Aspen Plus 等，但它们都是大型化工模拟软件， 购买费用较高。ChemCAD 系列软件是美国 Chemstations 公司开发的化工流程模拟软件。以图形用 户界面方式输入，且价格比较低廉，适合一般中小化 工企业和科研机构。使用它，可以在计算机上建立 与现场装置吻合的数据模型，并通过运算模拟装置 的稳态或动态运行，为工艺开发、工程设计、优化操 作和技术改造提供理论指导。
图 2 系统主界面 Fig． 2 Simulation window
在绘 图 界 面 上，单 击 Separators 菜 单 里 面 的 SCDS 模块，然后在左面空白处单击左键，即可画得 一精馏塔。同理，画出进料管线与出料管线，用标有 “stream”的折线连接，如图 3 所示。
1 过程模拟流程的建立 1． 1 新建模拟
在 ChemCAD 中，要创建一个新的模拟，首先要 为新的模拟命名，例如 example1。打开 File 菜单，选 择 New Job，或是直接点击工具栏中的创建新模拟 图标 ，就会出现一个对话框，提示用户输入新模 拟的名称，将 example1 输入，如图 1 所示。点击保 存按钮，就会进入 ChemCAD 的主工作窗口，在主窗 口的视图区显示有制图面板，就可以绘制流程图。
取无水乙醇的方法很多，近年来发展比较迅速的方法 有： 膜分离法、共沸精馏法、生物发酵法、萃取精馏法 等。加盐萃取精馏制取无水乙醇由于具有低能耗、污 染小、设备简单、操作方便等优点而备受关注［2-4］。随 着社会对无水乙醇需求量的增加，对其生产过程进行 优化以达到节能减排等目的变得十分重要。有必要 利用先进的化工模拟软件 ChemCAD 对影响产品质量 的因素进行模拟计算，以期达到过程的最优化［5］。
乙醇水溶液提纯精馏塔设计
编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）题目：姓名： 学号：班级：二〇一二年六月乙醇水溶液 提纯精馏（120kt/a ）设计 张飞飞 06082927 过程装备与控制工程2008-2班中国矿业大学毕业设计任务书学院化工学院专业年级过控08- 2班学生姓名张飞飞院长签字：指导教师签字：指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要乙醇-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。
因其良好的理化性能，广泛地应用于国民经济的许多部门,近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势。
但是由于乙醇-水体系有共沸现象，普通的精馏难于得到高纯度的乙醇。
因此，研究和改进乙醇-水体系的精馏设备是非常必要的。
本设计基于精馏的原理，查阅乙醇-水体系的相关物性参数，对精馏装置进行设计.而这一设计过程中的主要内容有:物料衡算，热量衡算，塔体工艺设计，塔板工艺设计，塔附属设备设计以及部分机械设计。
关键词：乙醇-水；精馏塔设计；附属设备设计；机械设计ABSTRACTEthanol-water is one of the most common industrial solvents and important chemical raw materials,which is colorless,non-toxic, non-pollution,non-carcinogenic,and little corrosive. Due to its good physical and chemical properties ,Ethanol-water is widely used in many national economic sectors. In recent years, because of the rising prices of fuels, ethanol fuel issaid to replace traditional fuels in future. but due to the ethanol - water system azeotropicphenomenon, it is difficult to produce high purity ethanol through common distillation .Therefore, It is essential to research and improve the distillation equipment of ethanol- water system.This article is based on the principle of Distillation, Access to some related physical parameters of ethanol - water system, This process of designing the main content Material balance, energy balance, the tower of design, ancillary equipment design as well as some mechanical design.Key words: ethanol-water ；distillation tower design; Ancillary equipment design；mechanical design总目录第一部分：设计说明书第二部分：专题论文第三部分：专英翻译第四部分：致谢第一部分：设计说明书目录1.绪论 (1)1.1.设计背景 (1)1.2.设计意义 (1)1.3.设计步骤 (1)2.精馏塔设计计算 (2)2.1.精馏流程的确定 (2)2.2.塔的物料衡算 (2)2.2.1.查阅文献，整理有关物性数据 (2)2.2.2.料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (3)2.2.3. 平均摩尔质量 (3)2.2.4. 物料衡算 (3)2.3. 塔板数的确定 (3)2.3.1. 乙醇—水物系的气液平衡数据 (4)2.3.2. 求最小回流比及操作回流比 (4)2.3.3. 求精馏塔的气液相负荷 (4)2.3.4. 求操作线方程 (4)2.3.5. 图解法求理论塔板层数 (4)2.3.6. 求实际塔板数 (5)2.4 塔的工艺条件及物性数据计算 (6)2.4.1. 操作压力 (6)2.4.2. 平均摩尔质量 (7)2.4.3. 平均密度 (7)2.4.3.1 气相密度 (7)2.4.3.2 液相平均密度 (7)2.4.4. 液体表面张力 (8)2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (9)2.5.1. 塔径的计算 (9)2.5.2. 精馏塔有效高度的计算 (9)2.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (9)2.6.1. 堰长 (9)2.6.2. 溢流堰高度 (10)2.6.3. 弓形降液管宽度和截面积 (10)2.6.4. 降液管底隙高度 (11)2.7 塔板布置 (11)2.7.1. 塔板的分块 (12)2.7.2. 边缘区宽度确定 (12)2.7.3. 开孔区面积计算 (13)2.8 塔版流体力学验算 (13)2.8.1. 气相通过浮阀塔板的压强降 (13)2.8.2. 液沫夹带 (14)2.8.4. 液泛 (14)2.9 塔板负荷性能图 (14)2.9.1. 漏液线 (15)2.9.2. 液沫夹带线 (15)2.9.3. 液相负荷下限线 (16)2.9.4. 液相负荷上限线 (16)2.9.5. 液泛线 (16)2.9.6. 漏液线 (16)3. 塔盘的结构设计 (19)3.1 塔板结构 (19)3.1.1. 矩形板 (19)3.1.2. 通道板 (22)3.1.3. 弧形板 (22)3.2 受液盘 (23)3.2.1. 凹形受液盘 (23)3.2.2. 液封盘 (24)3.3 降液板 (24)3.4 支持板和支持圈 (25)3.5 紧固件结构 (25)3.6 塔盘机械计算 (26)3.6.1. 塔盘的载荷 (26)3.6.2. 塔盘板的允许挠度 (27)3.6.3. 矩形板稳定性校核 (27)3.6.1. 塔盘重量估算 (27)3.6.2. 不同载荷下的稳定性校核 (27)3.7 本章小结 (30)4 辅助装置及附件设计 (30)4.1 接管设计 (30)4.1.1. 进料管 (31)4.1.2. 回流管 (31)4.1.3. 塔釜出料管 (31)4.1.4. 塔顶蒸气出料管 (33)4.1.5. 塔釜进气管 (33)4.1.6. 法兰 (33)4.2 塔顶回流冷凝器 (34)4.2.1. 整体式 (34)4.2.2. 强制循环式 (34)4.3 塔底再沸器 (34)4.4 除沫器设计 (35)4.4.1. 设计气速的选取 (35)4.4.2. 除沫器直径计算 (36)4.5 吊柱 (36)4.5.2 吊柱的结构 (36)4.6 人孔 (37)4.7 裙座 (38)4.7.1 裙座选材 (38)4.7.2 裙座的结构 (38)4.7.2.1 座体 (38)4.7.2.2 座体厚度 (38)4.7.2.3 裙座与塔体的连接 (38)4.7.2.4 裙座缺口 (40)4.7.2.5 检查孔 (40)4.7.2.6 排气管 (40)4.7.2.7 引出管通道 (40)4.7.2.8 防火层与保温层 (40)4.8操作平台和扶梯 (40)4.9本章小结 (40)5塔的强度设计和稳定性校核 (41)5.1设计条件 (41)5.1.1 塔总体高度 (41)5.1.11 塔顶空间高度 (41)5.1.12塔底部空间高度 (41)5.1.13开有人孔的板间距 (41)5.1.14 裙座高度 (41)5.1.1. 塔进料板高度 (41)5.1.1. 塔总体高度 (41)5.1.2 按计算压力计算塔体和封头的厚度 (41)5.111 塔体厚度计算 (41)5.112 封头厚度计算 (41)5.2 已知条件 (42)5.3 塔设备质量载荷计算 (42)5.4 自振周期计算 (44)5.5 地震载荷与地震弯矩计算 (44)5.6 风载荷与风弯矩计算 (46)5.7 偏心弯矩及最大弯矩 (49)5.8 圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核 (49)5.9 塔设备压力实验时的应力校核 (50)5.10 裙座轴向应力校核 (51)5.11 基础环设计 (53)5.12 地脚螺栓计算 (54)5.13 校核结果 (54)5.15 塔设备质量载荷计算 (54)5.14 本章小结 (55)6塔设备的制造、安装及运输 (55)6.1.1 制造上的要求 (55)6.1.1.1 材料检验 (55)6.1.1.2 冷热成形 (55)6.1.2 制造与组装 (55)6.1.3 焊接及其特点 (56)6.1.4 热处理 (56)6.2 大型塔设备的安装 (57)6.2.1 安装上的考虑 (57)6.2.2 塔盘的安装 (57)6.3 塔设备的运输 (57)6.3.1 运输上的考虑 (57)6.3.2 铁路运输 (58)7 总结 (58)参考文献 (61)附录1：专题论文 (62)附录2：翻译部分 (69)英文原文 (70)中文译文 (75)致谢 (83)1 绪论1.1设计背景精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。
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乙醇加盐萃取精馏的工艺设计
摘要: 蒸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蒸馏过程按蒸馏
方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏等。
简单蒸馏
是一种单级蒸馏操作, 常以间歇方式进行。
平衡蒸馏又称闪蒸, 也
是一种单级蒸馏操作, 常以连续方式进行。
简单蒸馏和平衡蒸馏一
般用于较易分离的体系或分离要求不高的体系。
对于较难分离的体
系可采用精馏, 用普通精馏不能分离体系则可采用特殊精馏。
特殊
精馏是在物系中加入第三组分, 改变被分离组分的活度系数, 增大
组分间的相对挥发度, 达到有效分离的目的。
特殊精馏有萃取精
馏、恒沸精馏和盐溶精馏等。
关键词: 蒸馏间歇方式精馏
目录
前言 (3)
1.1的物料衡算 (4)
1.1.1分别对塔顶,进料,塔底进行物料衡算如下: (4)
1.1.2原料液以及塔顶,塔底产品的平均摩尔质量 (5)
1.1.3精馏塔各部分流量计算: (5)
1.2塔板数的确定 (5)
1.3实际板层数计算 (6)
1.3.1进料线的求取 (6)
1.3.2根据作图知不同的回流比下的总理论板数和进料板位
置如下表(不包括再沸器) (7)
1.3.3全塔效率的计算 (7)
1.4精馏塔尺寸的确定 (8)
1.4.1物料物性计算 (8)
1.4.2平均密度计算 (10)
1.4.3液相平均密度计算 (10)
1.4.4液体平均表面张力的计算 (11)
1.4.5液体平均粘度计算 (12)
1.4.6塔径的计算(以R=1.071的塔顶为例) (13)
1.4.7精馏塔总有效高度的计算 (15)
1.4.8 塔体造价计算 (15)
1.5 精馏塔热量衡算 (16)
1.5.1塔顶冷凝器计算. (16)
1.5.2再沸器计算 (18)
1.5.3塔板费用 (20)
1.5.4因此塔板费用每小时耗费为 (20)
1.5.5750为人工操作费 (20)
2.塔板设计 (21)
2.1溢流装置选用单溢流弓形降液管, 凹形受液盘．不设进口堰 .. 21
2.2塔板流体力学的计算. (23)
2.3塔板负荷性能图 (25)
3.设计计算结果汇总于下表 (28)
4.课程设计评价 .................................................................. 错误!未定义书签。
结论 (29)
参考文献 (29)
前言
乙醇在工业、医药、民用等方面, 都有很广泛的应用, 是很重
要的一种原料。
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,
也极具溶解性, 因此, 想要得到高纯度的乙醇必须经过一定的方
法。
要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度, 最简单的方法就是
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。
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型, 特别是在石油、 化学工业中使用最普遍。
浮阀有很多种形式, 但最常见的形式是F1型和V-4型。
F1型浮阀的结果简单、 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, 才用轻阀。
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。
浮阀塔不宜处理易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。
经过对乙醇连续精馏塔的设计,增加对化工生产过程的了解以及对化工原理这门课程的认识。
1.1的物料衡算
乙醇的摩尔质量kmol kg M a /46 水的摩尔质量kmol kg M b /18
1.1.1分别对塔顶,进料,塔底进行物料衡算如下: 77885.018
/1.046/9.046
/9.0 D
x
21033.018
/595.046/405.046
/405.0=+=
F x
03291.018
/92.046/08.046
/08.0=+=
W x
1.1.2原料液以及塔顶,塔底产品的平均摩尔质量
()kmol kg x M x M M D B D A D /80.3977885.011877885.046)1(=-⨯+⨯=-+= ()kmol kg x M x M M F B F A F /89.2321033.011821033.046)1(=-⨯+⨯=-+= ()kmol kg x M x M M W B W A W /92.1803291.011803291.046)1(=-⨯+⨯=-+=
1.1.3精馏塔各部分流量计算:
原料处理量16.9t/h 换算成以摩尔流量为 kmol kg F /431.70789
.231000
9.16=⨯=
总物料衡算431.707==+F W D
乙醇物料衡算F W D 21033.003291.077885.0=+ 联立解得kmol D 261.168= kmol F 170.539= 1.2塔板数的确定 用图解法求得=m in R 0.8925 分别取 1.2=m in R 1.071 1.3=m in R 1.16025 1.5=m in R 1.33875 1.8=m in R 1.6065
取当=R 1.071示范计算
精馏塔的气,液相负荷
208.180261.168071.1=⨯==RD L h kmol /
469.348261.168071.2)1(=⨯=+=D R V h kmol / 639.887431.707208.180=+=+='F L L h kmol /
操作线方程 精馏段操作线方程
3761.05171.077885.0469
.348261.16869.348208.180+=+=+=
x x x V D x V L y D 1.提馏段操作线方程
0509.0547.203291.0170.539639.887-'=-'=+''='x x x W x L y W
1.3实际板层数计算 1.3.1进料q 线的求取 泡点温度:83=B t ℃ 进料温度:︒=78F t ℃
平均温度:5.80=t ℃
kmol
kJ c x M c x M c b a p F b p F a p /760.88195.4)21033.01(1821033.0012.346)1(=⨯-⨯+⨯⨯=-+=
kmol
kJ r x M r x M r b F b a F a /973.4091416.2307)21033.01(1835.83921033.046)1(=⨯-⨯+⨯⨯=-+=
0108.1973
.40914973
.40914)7883(760.88)(=+-=
+-=
r
r
t t c q F B p
1.3.2根据作图知不同的回流比下的总理论板数和进料板位置如下表(不包括再沸器)
1.3.3全塔效率的计算 塔顶温度:79℃ 塔底温度:94℃ 平均温度:86.5℃
21.178
.078
.0181.0181.011=-⋅-=-•-=
D D D D D x x y y σ 28.9032
.0032
.0124.0124.011=
-⋅-=-•-=
W W W W W x x y y σ 35.328.921.1=⨯=⋅=W D σσσ
平均温度下的液体粘度
339.089.03315.011.040.0=⨯+⨯=+=B B A A L x x μμμ。