化工原理课程设计乙醇水浮阀塔精馏工艺设计 2解析
[工艺技术]乙醇水浮连续精馏阀塔工艺设计
![[工艺技术]乙醇水浮连续精馏阀塔工艺设计](https://img.taocdn.com/s3/m/39d292d6a6c30c2258019ea1.png)
（工艺技术）乙醇水浮连续精馏阀塔工艺设计课程设计设计题目乙醇-水连续精馏浮阀塔的设计学生姓名学号专业班级指导教师2014年1月11日.乙醇——水浮连续精馏阀塔工艺设计目录化工原理课程设计任务书3摘要4一、设计任务及方案简介101.1 设计任务101.2 设计方案论证及确定10二、工艺流程草图及说明122.1.1 工艺草图122.2 工艺流程说明12三、精馏塔工艺的设计及计算133.1 塔的物料衡算：133.1.1 液料及塔顶，塔底产品含乙醇摩尔分数133.1.2平均摩尔质量133.1.3 物料衡算133.2 塔板数的确定：143.2.1 理论塔板数的求取153.2.2．求最小回流比及操作回流比R163.2.3 求理论塔板数163.3 塔的平均温度:173.4 密度173.4.1 精馏段173.4.2 提馏段183.4.3 不同温度下乙醇和水的密度183.5 混合物的粘度193.6 相对挥发度193.6.1 精馏段挥发度193.6.2 提馏段挥发度193.7 气液相体积流量计算203.7.1 精馏段203.7.2 提馏段203.8 混合溶液表面张力20v3.8.1 精馏段213.8.2 提馏段223.9 全塔效率及实际塔板数22四、工艺计算及主体设备的设计234.1 管径的初步设计234.1.1精馏段244.1.2 提馏段254.2 溢流装置254.2.1 堰长254.2.2 方形降液管的宽度和横截面264.2.3 降液管底隙高度264.3 塔板分布及浮阀数目及排列264.3.1 塔板分布264.3.2 浮阀数目与排列264.4 塔板的流体力学计算294.4.1 气相通过浮阀塔板的压降294.5 淹塔304.5.1 精馏度304.5.2 提馏段304.6 物沫夹带314.6.1 精馏段314.6.2 提馏段314.7塔板负荷性能图324.7.1 物沫夹带线324.7.2 液泛线324.8 液相负荷上限334.9 液漏线334.10 液相负荷下限性34五、塔的附属设备选型及校核355.1 接管355.1.1 进料管355.1.2 回流管365.1.3 塔釜出料管365.1.4 塔顶蒸汽出料管375.1.5 塔釜进气管375.1.6 法兰375.2 筒体与封头385.2.1 筒体385.2.2 封头395.3 除沫器395.4 裙座395.5吊柱405.6人孔405.7 塔总体高度的计算405.7.1 塔的顶部空间高度405.7.2 塔的底部空间高度405.7.3 塔立体高度405.8 附属设备设计415.8.1 冷凝器的选择415.8.2 再沸器的选择41六、塔的各项指标校验426.1 风载荷及风弯矩426.1.1 风载荷426.2 风弯矩426.3 离心泵选型436.4 塔体的强度和稳定性校核446.4.1 塔底危险截面1-1轴向应力计算446.5 质量载荷446.6 塔底抗压强度校核456.6.1 塔底1-1截面抗压强度及轴向稳定性校核456.7 裙座的强度及稳定性校核45裙座底部0-0截面的轴向应力计算456.8 焊缝强度466.9.1 水压试验时，塔体1-1截面的强度条件466.9.2水压试验时裙裾底部1-1截面的强度和稳定性验算47七、设计结果概要及汇总477.1 全塔工艺设计结果总汇477.2 主要符号说明50八、总结528.1 总结528.2 心得53九、主要参考文献54绪论本设计书介绍的是浮阀塔精馏的设计，其中包括设计方案的确定、塔主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图及草图及说明、设计结果概要及一览表等几大内容。
化工原理课程设计—乙醇蒸馏塔
《化工原理课程设计》报告书课程设计课程名称：化工原理题目名称：乙醇精馏塔的设计学生学院：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2011 年 6月10 日·1 ·《化工原理课程设计》报告书·2 ·目录一、概述 (4)1.1 设计依据 (4)1.2 技术来源 (4)1.3 设计任务及要求 (4)二：计算过程 (5)1. 塔型选择 (5)2. 操作条件的确定 (5)2.1 操作压力 (5)2.2 进料状态 (6)2.3 加热方式 (6)2.4 热能利用 (6)3. 有关的工艺计算 (6)3.1 最小回流比及操作回流比的确定 (7)3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 (8)3.3 全凝器冷凝介质的消耗量 (8)3.4 热能利用 (8)3.5 理论塔板层数的确定 (9)3.6 全塔效率的估算 (10)3.7 实际塔板数PN (11)4. 精馏塔主题尺寸的计算 (11)4.1 精馏段与提馏段的体积流量 (11)4.1.1 精馏段 (11)4.1.2 提馏段 (13)4.2 塔径的计算 (14)4.3 塔高的计算 (15)5. 塔板结构尺寸的确定 (16)5.1 塔板尺寸 (16)5.2 弓形降液管 (17)5.2.1 堰高 (17)5.2.2 降液管底隙高度h0 (17)5.2.3 进口堰高和受液盘 (17)5.3 浮阀数目及排列 (17)5.3.1 浮阀数目 (17)5.3.2 排列 (18)5.3.3 校核 (19)6. 流体力学验算 (19)6.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降)ph (19)6.1.1 干板阻力ch (19)《化工原理课程设计》报告书· 3 ·6.1.2 板上充气液层阻力1h ......................................................... 19 6.1.3 由表面张力引起的阻力h (20)6.2 漏液验算 ....................................................................................... 20 6.3 液泛验算 ....................................................................................... 20 6.4 雾沫夹带验算 . (21)7. 操作性能负荷图 (21)7.1 雾沫夹带上限线 ........................................................................... 21 7.2 液泛线 ........................................................................................... 21 7.3 液体负荷上限线 ........................................................................... 22 7.4 漏液线 ........................................................................................... 22 7.5 液相负荷下限线 ........................................................................... 22 7.6 操作性能负荷图 (22)8. 附属部件与接管设计 (25)8.1 各接管尺寸的确定 (25)8.1.1 进料管 ...................................................................................... 255 8.1.2 釜残液出料管 .......................................................................... 255 8.1.3 回流液管 .................................................................................... 25 8.1.4 塔顶上升蒸汽管 ......................................................................... 26 8.1.5 水蒸汽进口管 ............................................................................ 26 8.2.简体材料选用与壁厚选择......................................................26 8.3.封头 .............................................................................. 27 8.4.法兰、垫片........................................................................27 8.5.人孔.................................................................................28 8.6.视镜.................................................................................28 8.7塔重的计算 ..................................................................... 28 8.8塔顶吊柱 (28)三. 设计结果 (29)四. .心得体会 (29)主要参考资料 (30)《化工原理课程设计》报告书一、概述乙醇~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。
化工原理课程设计——乙醇跟水精馏
化工原理一、设计题目板式精馏塔的设计二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计三、工艺条件生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年进料热状况：自选回流比：自选加热蒸汽：低压蒸汽单板压降：≤0.7Kpa工艺参数组成浓度（乙醇mol%）塔顶78加料板28塔底0.04四、设计内容1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。
2.工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3.主要设备的工艺尺寸计算板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4.流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5.主要附属设备设计计算及选型塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。
料液泵设计计算：流程计算及选型。
管径计算。
五、设计结果总汇六、主要符号说明七、参考文献八、图纸要求1、工艺流程图一张(A2 图纸)2、主要设备工艺条件图（A2图纸）目录前言 (4)1概述 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2设计说明书 (7)2.1 流程简介 (7)2.2 工艺参数选择 (8)3 工艺计算 (10)3.1物料衡算 (10)3.2理论塔板数的计算 (10)3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (10)如表3-1 (10)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3 平衡线 (11)3.2.4 回流比 (12)3.2.5 操作线方程 (12)3.2.6 理论板数的计算 (13)3.3 实际塔板数的计算 (13)3.3.1全塔效率ET (13)3.3.2 实际板数NE (14)4塔的结构计算 (15)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (15)4.1.1平均分子量的计算 (15)4.1.2 平均密度的计算 (16)4.2塔高的计算 (17)4.3塔径的计算 (17)4.3.1 初步计算塔径 (18)4.3.2 塔径的圆整 (19)4.4塔板结构参数的确定 (19)4.4.1溢流装置的设计 (19)4.4.2塔盘布置（如图4-4） (19)4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (20)4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (21)5 精馏塔的流体力学性能验算 (22)5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (22)5.1.1液沫夹带校核 (22)5.2.2塔板阻力校核 (23)5.2.3溢流液泛条件的校核 (25)5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (25)5.2.5 漏液限校核 (25)5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (26)5.3 塔结构数据汇总 (28)6 塔的总体结构 (30)7 辅助设备的选择 (31)7.1塔顶冷凝器的选择 (31)7.2塔底再沸器的选择 (31)7.3管道设计与选择 (33)7.4 泵的选型 (34)7.5 辅助设备总汇................................................................................................................ .. 34前言化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。
化工原理课程设计乙醇—水板式精馏塔设计
摘要本设计采用板式精馏塔（浮阀塔）分离乙醇—水溶液，年处理量10620吨，进料组成（质量分数）35.4%，塔顶产品组成92.5%，塔底产品组成0.05%。
首先找出乙醇—水溶液的气液平衡数据，然后利用Excel作图，求出最小回流比为3.23,，再建立总费用和最小回流比之间的关系，求出实际回流比为6.46，逐板计算确定理论板数，利用塔板效率求出实际板数，然后对塔和塔板的工艺尺寸进行计算，计算圆整得塔径D T=1.2m，塔高H=30.2m。
进而对塔的流体力学性能进行验算，利用塔设备的强度要求确定塔体壁厚，再利用产量和分离要求确定塔的附属设备及其尺寸，使之符合要求。
关键词：浮阀塔；回流比；实际板数；工艺尺寸AbstractThe design use the float valve tower distilling and separating the ethanol-water solution, the handing capacity is 10620 tons ,the feed composition (wt%) is 35.4%, the composition of top product is 92.5% and the bottom is 0.05%.At first , we find some necessary date and then use “Excel” to make a drawing and obtain our minimum reflux ratio. Next , we establish the pattern between the reflux ratio and the total cost to select our optional reflux ratio .The reflux ratio is 6.46, and the theoretical and practical plate number of our tower is 13 and 26. We also calculated the size of the tower and the plate and we obtain that the diameter of the tower is 1.2 meters, the height of the tower is 30.2 meters. After the liquid mechanic calculation of the tower, it is suitable to the capable of this floating valve tower. By calculating the intensity of the tower , we can get the thickness of the tower ,then use the production and separation requirements to determine the size of the ancillary equipments of the tower.Keywords: ethanol-water solution; float valves; optional reflux ratio; liquid mechanic calculation; technology dimension目录目录 (1)引言 (3)第1章设计条件与任务 (4)1.1设计条件 (4)1.2设计任务 (4)第2章设计方案的确定 (4)2.1操作条件的确定 (4)2.1.1 装置流程的确定 (5)2.1.2操作压力 (5)2.1.3进料状态 (5)2.1.4加热方式 (5)2.1.5冷却剂与出口温度 (6)2.1.6回流比的选择 (6)2.1.7热能的利用 (6)2.2确定设计方案的原则 (7)2.2.1满足工艺和操作的要求 (7)2.2.2满足经济上的要求 (7)2.2.3保证安全生产 (7)2.3 工艺流程 (8)3.1全塔物料衡算 (9)3.1.1原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 (9)3.1.2原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 (9)3.1.3原料液的进料流量 (9)3.1.4物料衡算 (9)3.2实际回流比及操作线方程 (10)3.2.1最小回流比及实际回流比确定 (10)3.2.2操作线方程 (11)3.2.3汽、液相热负荷计算 (11)3.3理论塔板数确定 (12)3.4实际塔板数确定 (13)3.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算 (15)3.5.1操作压力计算 (15)3.5.2操作温度计算 (15)3.5.3平均摩尔质量计算 (15)3.5.4平均密度计算 (16)3.5.5液体平均表面张力计算 (18)3.5.6液体平均黏度计算 (20)3.6精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (20)3.6.1塔径计算 (20)3.6.2精馏塔有效高度计算 (22)第4章塔板工艺尺寸的计算 (23)4.1塔板工艺尺寸的计算 (23)4.1.1溢流装置计算 (23)4.1.2塔板设计............................................... 错误!未定义书签。
乙醇浮阀塔精馏工艺设计
乙醇浮阀塔精馏工艺设计
乙醇浮阀塔精馏工艺设计需要综合考虑多种因素，以下是一个简要的设计方案：
设计采用F1型浮阀塔，常压蒸馏。
原料液经预热器加热至泡点后，进入精馏塔的进料板。
在每层塔板上，回流液体与上升的蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。
操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
在设计过程中，需要确定工艺条件，进行工艺计算及选型，并对塔和塔板的工艺尺寸进行计算，同时进行塔板的流体力学验算及负荷性能图，辅助设备的计算与选型，主体设备的机械设计等。
浮阀塔是一种广泛应用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中的塔设备，具有处理能力大、操作弹性大、塔板效率高、压强小、液面梯度小、使用周期长等优点。
在设计过程中，可以根据实际需求选择合适的浮阀塔型号和工艺参数，以达到最佳的分离效果。
乙醇水连续精馏浮阀塔的设计课程
课程设计设计题目乙醇-水连续精馏浮阀塔的设计学生姓名学号专业班级指导教师2014年 1 月 11 日.乙醇——水浮连续精馏阀塔工艺设计目录化工原理课程设计任务书 (3)摘要 (4)一、设计任务及方案简介 (10)1.1 设计任务 (10)1.2 设计方案论证及确定 (10)二、工艺流程草图及说明 (12)2.1.1 工艺草图 (12)2.2 工艺流程说明 (12)三、精馏塔工艺的设计及计算 (13)3.1 塔的物料衡算： (13)3.1.1 液料及塔顶，塔底产品含乙醇摩尔分数 (13)3.1.2平均摩尔质量 (13)3.1.3 物料衡算 (13)3.2 塔板数的确定： (14)3.2.1 理论塔板数N的求取 (15)TR及操作回流比R (16)3.2.2．求最小回流比min3.2.3 求理论塔板数T N (16)3.3 塔的平均温度: (17)3.4 密度 (17)3.4.1 精馏段 (17)3.4.2 提馏段 (18)3.4.3 不同温度下乙醇和水的密度 (18)3.5 混合物的粘度 (19)3.6 相对挥发度 (19)3.6.1 精馏段挥发度 (19)3.6.2 提馏段挥发度 (19)3.7 气液相体积流量计算 (20)3.7.1 精馏段 (20)3.7.2 提馏段 (20)3.8 混合溶液表面张力 (20)v3.8.1 精馏段 (21)3.8.2 提馏段 (22)3.9 全塔效率及实际塔板数 (22)四、工艺计算及主体设备的设计 (23)4.1 管径的初步设计 (23)4.1.1精馏段 (24)4.1.2 提馏段 (25)4.2 溢流装置 (25)4.2.1 堰长 (25)4.2.2 方形降液管的宽度和横截面 (26)4.2.3 降液管底隙高度 (26)4.3 塔板分布及浮阀数目及排列 (26)4.3.1 塔板分布 (26)4.3.2 浮阀数目与排列 (26)4.4 塔板的流体力学计算 (29)4.4.1 气相通过浮阀塔板的压降 (29)4.5 淹塔 (30)4.5.1 精馏度 (30)4.5.2 提馏段 (30)4.6 物沫夹带 (31)4.6.1 精馏段 (31)4.6.2 提馏段 (31)4.7塔板负荷性能图 (32)4.7.1 物沫夹带线 (32)4.7.2 液泛线 (32)4.8 液相负荷上限 (33)4.9 液漏线 (33)4.10 液相负荷下限性 (34)五、塔的附属设备选型及校核 (35)5.1 接管 (35)5.1.1 进料管 (35)5.1.2 回流管 (36)5.1.3 塔釜出料管 (36)5.1.4 塔顶蒸汽出料管 (37)5.1.5 塔釜进气管 (37)5.1.6 法兰 (37)5.2 筒体与封头 (38)5.2.1 筒体 (38)5.2.2 封头 (39)5.3 除沫器 (39)5.4 裙座 (39)5.5吊柱 (40)5.6人孔 (40)5.7 塔总体高度的计算 (40)5.7.1 塔的顶部空间高度 (40)5.7.2 塔的底部空间高度 (40)5.7.3 塔立体高度 (40)5.8 附属设备设计 (41)5.8.1 冷凝器的选择 (41)5.8.2 再沸器的选择 (41)六、塔的各项指标校验 (42)6.1 风载荷及风弯矩 (42)6.1.1 风载荷 (42)6.2 风弯矩 (42)6.3 离心泵选型 (43)6.4 塔体的强度和稳定性校核 (44)6.4.1 塔底危险截面1-1轴向应力计算 (44)6.5 质量载荷 (44)6.6 塔底抗压强度校核 (45)6.6.1 塔底1-1截面抗压强度及轴向稳定性校核 (45)6.7 裙座的强度及稳定性校核 (45)裙座底部0-0截面的轴向应力计算 (45)6.8 焊缝强度 (46)6.9.1 水压试验时，塔体1-1截面的强度条件 (46)6.9.2水压试验时裙裾底部1-1截面的强度和稳定性验算 (47)七、设计结果概要及汇总 (47)7.1 全塔工艺设计结果总汇 (47)7.2 主要符号说明 (50)八、总结 (52)8.1 总结 (52)8.2 心得 (53)九、主要参考文献 (54)绪论本设计书介绍的是浮阀塔精馏的设计，其中包括设计方案的确定、塔主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图及草图及说明、设计结果概要及一览表等几大内容。
乙醇-水体系板精馏塔计算化工原理课程设计
符号说明A p ——塔板鼓泡区面积，m2； A f ——降液管截面积，m2；A0——筛孔面积，m2； A T——塔截面积，m2；C ——负荷系数，无因次； C20——20dyn/cm时的负荷系数，无因次C f——泛点负荷系数，无因次； C p——比热，kJ/kg&S226;K；d0 ——筛孔直径，m； D ——塔径，m；D ——塔顶产品流量，kmol/h或kg/h；e V——雾沫夹带量，kg(液)/kg(气) ；E ——液流收缩系数，无因次 E T——总板效率或全塔效率，无因次；F ——原料流量，kmol/h或kg/h；g ——重力加速度，m/s2； h d——干板压降，m；h d——液体通过降液管的压降，m；ht ——气相通过塔板的压降，m； h f——板上鼓泡层高度，m；hl ——板上液层的有效阻力，m； h L——板上液层高度，m；h0——降液管底隙高度，m； h0w——堰上液层高度，m；hp ——与单板压降相当的液柱高度，m； h W ——溢流堰高度，m；hσ——与克服表面张力的压强降相当的液柱高度，m；H d——降液管内清液层高度，m； H T——塔板间距，m；I ——物质的焓，kJ/kg； K ——稳定系数，无因次；l——堰长，m； L S——塔内液体流量，m3/s；wM ——分子量； n ——筛孔总数；N T ——理论板数； N ——实际板数；P ——操作压强，Pa；ΔP——单板压强，Pa；ΔP p——通过一层塔板的压强降，Pa/层； Q ——热负荷，kJ/h；q ——进料热状况参数，无因次； Q B——再沸器热负荷，kJ/h；Q C——全凝器热负荷，kJ/h； Q L ——热负荷损失，kJ/h；r ——汽化潜热，kJ/kg； R ——气体常数，8314J/kmol&S226;K；R ——回流比，无因次 t ——温度，℃或K；t ——孔心距，m； T ——温度，℃或K；T S ——塔顶温度，℃或K； T`S——回流液温度，℃或K；u ——空塔气速，m/s； U max——极限空塔气速，m/s；U a——按板上层液上方有效流通面积计的气速，m/s；u0——筛孔气速，m/s； u0M——漏液点气速，m/s；u′o ——降液管底隙处液体流速，m/s；V ——精馏段上升蒸气量，kmol/h； V h ——塔内气相流量，m3/h；V s ——塔内气相流量，m3/s； V′——提馏段上升蒸气量，kmol/h；W ——釜残液流量，kmol/h或kg/h W h ——加热蒸气量，kg/h；W c ——边缘区宽度，m； W d ——弓形降液管的宽度，m；W S——破沫区宽度，m； x ——液相组成，摩尔分率；y ——气相组成，摩尔分率； Z ——塔的有效高度，m。
乙醇—水精馏塔的工艺设计
目录（一）设计方案简介.................................................................................................................. - 1 - （二）工艺计算及主体设备设计计算...................................................................................... - 1 - 1．精馏流程的确定............................................................................................................ - 1 - 2．塔的物料恒算................................................................................................................ - 1 -2.1料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数....................................................................... - 1 -2.2 料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量.............................................................. - 2 -2.3 物料恒算.................................................................................................................. - 2 -3．塔板数的确定................................................................................................................ - 2 -3.1理论塔板数的求取................................................................................................... - 2 -3.1.1绘制相平衡图................................................................................................... - 2 -3.1.2 求最小回流比、操作回流比.......................................................................... - 3 -3.1.3 求理论塔板数.................................................................................................. - 3 -3.2全塔效率................................................................................................................... - 5 -3.3实际塔板数............................................................................................................... - 5 -4．塔的工艺条件及物性数据计算[2]................................................................................. - 5 -4.1操作压力................................................................................................................... - 5 -4.2温度[1] ....................................................................................................................... - 5 -4.3平均摩尔质量........................................................................................................... - 6 -4.4平均密度................................................................................................................... - 6 -4.5液体表面张力........................................................................................................... - 7 -4.6液体黏度................................................................................................................... - 7 -5．精馏段气液负荷计算[2]................................................................................................. - 7 - 6．塔和塔板主要工艺尺寸计算[3]，[4] ............................................................................... - 8 -6.1塔径........................................................................................................................... - 8 -6.2溢流装置................................................................................................................... - 8 -6.3塔板布置................................................................................................................... - 9 -6.4筛孔数与开孔率..................................................................................................... - 10 -6.5塔的有效高度(精馏段)......................................................................................... - 10 -6.6塔高计算................................................................................................................. - 10 -7.筛板的流体力学验算[5]................................................................................................. - 10 -7.1塔板压降................................................................................................................. - 10 -7.2液面落差................................................................................................................. - 11 -7.3.液沫夹带................................................................................................................ - 11 -7.4漏液......................................................................................................................... - 11 -7.5液泛......................................................................................................................... - 11 -8.塔板负荷性能图[6]......................................................................................................... - 12 -8.1漏液线..................................................................................................................... - 12 -8.2液沫夹带线............................................................................................................. - 12 -8.3液相负荷下限线..................................................................................................... - 13 -8.4液相负荷上限线..................................................................................................... - 13 -8.5液泛线..................................................................................................................... - 14 -9.附图................................................................................................................................ - 16 -10.本设计的评价或有关问题的分析讨论...................................................................... - 18 - 附：参考文献符号说明.......................................................................................................... - 18 -（一）设计方案简介塔设备是炼油、化工、石油化工、生物化工和制药等生产中广泛应用的气液传质设备。
乙醇-水混合液浮阀精馏塔设计
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 乙醇-水混合液浮阀精馏塔设计学院: 化学化工学院专业: 化学工程与工艺学号: 2014210010 姓名: 李雪梅指导教师: 魏玉娟2016 年 11 月 22 日化工原理课程设计任务书一、设计题目乙醇—水混合液筛板(浮阀)精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力 90000 吨/年，（进料量） t/h操作周期小时/年（年工作330天检修一月）进料组成 38% （乙醇质量分率，下同）塔顶产品组成≥94.5%（乙醇）塔底产品组成≤0.5%（乙醇）单板压降≤700Pa2.操作条件操作压力塔顶4kPa (表压)进料热状态自选（料液初温20℃）加热蒸汽 0.25MPa (表压)3.设备型式筛板或浮阀塔板4.厂址山东地区三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.绘制生产工艺流程图及精馏塔设计条件图7.设计评述目录摘要 (1)1前言 (1)1.1 精馏原理及其在化工生产上的应用 (1)1.2 精馏塔对塔设备的要求 (1)1.3 常用板式塔类型及本设计的选型 (2)1.4 本设计所选塔的特性 (2)1.5 流程的确定和说明 (3)2 塔板的工艺设计 (3)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (3)2.2 温度的计算 (4)2.3 密度的计算 (4)2.4 液体的平均表面张力的计算 (6)2.5 混合物黏度的计算 (7)2.6 相对挥发度 (8)2.7 气、液相体积流量计算 (8)2.8 理论板数N的计算以及实际板数的确定 (10)T2.8.1塔的汽、液相负荷 (10)2.8.2操作线方程 (10)2.8.3理论板的计算 (10)2.8.4实际理论板层数 (11)2.9 塔径的初步设计 (11)2.10 溢流装置 (13)2.11 塔板布置及浮阀数目与排列 (14)3 塔板的流体力学计算 (16)3.1 气相通过浮阀塔板压降 (16)3.2 淹塔 (17)3.3 雾沫夹带线 (18)3.4塔板负荷性能图 (19)4 浮阀塔工艺设计计算结果 (22)5 塔附件设计 (23)5.1 接管 (23)5.2 筒体与封头 (24)5.3 除沫器 (24)5.4 裙座 (25)5.5吊柱 (25)5.6人孔 (25)5.7塔高计算 (25)5.8冷凝器的选择 (26)5.9 再沸器的选择 (26)6 总结 (27)参考文献 (27)致谢 (28)乙醇-水溶液浮阀精馏塔设计李雪梅摘要：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。
《化工原理课程设计》报告乙醇水填料塔精馏装置设计
《化工原理课程设计》报告乙醇~水填料塔精馏装置设计目 录1、设计依据 /32、设计任务及要求 /33、设计计算 /43.1工艺物料计算 /4 3.1.1 原料液的组成 /4 3.1.2 最小回流比，操作回流比的计算 /53.1.3 塔顶产品产量、釜液量、及加热蒸汽量的计算 /73.1.4 全凝器冷凝介质的消耗量 /74、主体设备计算 /84.1 塔径的计算 /84.1.1 泛点气速的计算 /8 4.1.2 塔径的计算 /9 4.2 塔高的计算 /9 4.2.1 计算塔高 /9 4.2.2 填料塔压降 /105、塔主要附属构件结构尺寸计算设计 /11 5.1 液体分布器 /11 5.1.1 计算喷淋密度 /11 5.1.2 设计计算 /11 5.2 导流板 /115.3 各接管尺寸的确定 /11 5.3.1 进料管 /12 5.3.2 釜残液出料管 /12 5.3.3 回流液管 /12 5.3.4 塔顶上升蒸汽管 /13 5.3.5 水蒸气进口管 /13 6、主要辅助设备扬程 /136.1 进料泵 /136.1.1 泵的基本计算 /13 6.1.2 泵的选用 /14 6.2 再沸器 /14 6.3 冷凝器 /141、设计依据本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。
2、设计任务及要求原料：乙醇~水混合溶液，日产量35吨乙醇含量：35%(质量分数)，原料液温度：25℃，压力：常压条件：泡点进料，刚鲍尔环填料，塔顶压强为5kPa（表压）加热蒸汽为压力0.17MPa（表压）的饱和水蒸气，冷却介质为25℃循环冷却水。
设计要求：塔顶的乙醇含量不小于94.5%(质量分数)塔底的乙醇含量不大于0.25%(质量分数)表1 乙醇~水溶液体系的平衡数据表2 钢鲍尔环的结构特性参数3、设计计算计算之前进行对物性数据的查询，部分物性数据列于表1、表2中，其它数据见参考资料与互联网上资源。
3.1 工艺物料计算3.1.1 原料液组成由于精馏过程的计算均以摩尔分数为准，需先把设计要求中的质量分数转化为摩尔分数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课 程 设 计 设计题目 乙醇-水浮阀塔精馏工艺设计 设计题目 乙醇—水浮阀塔精馏工艺设计 成绩
课 程 设 计 主 要 内 容
j
指 导 教 师 评 语
建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。
签 名： 200 年 月 日 化工原理课程设计任务书 设计题目：板式精馏塔设计 设计任务：年处理 1.15万 吨乙醇--水溶液系统 1. 料液含乙醇 27.2wt% ，馏出液含乙醇不少于94 wt%，残液含乙醇不大于0.05 wt% 2. 操作条件： （1） 泡点进料，回流比R= 1.5 Rmin。 （2） 塔釜加热蒸汽压力：间接0.2 MPa（表压），直接0.1 MPa（绝压）。 （3） 塔顶全凝器冷却水进口温度20℃，出口温度50 ℃。 （4） 常压操作。年工作日300~320 d，每天工作24 h。 （5） 设备形式（筛板塔、浮阀塔、泡罩塔等）自选。 （6） 安装地点：合肥 任务来源：合肥酒厂 设计主要内容： 工艺流程的确定，塔和塔板的工艺尺寸计算，塔板的流体力学验算及负荷性能图，辅助设备的计算与选型，主体设备的机械设计。
关键词： 浮阀塔 乙醇 设计
乙醇——水浮阀塔精馏工艺设计 摘要：
本设计是以浮阀塔为精馏设备分离乙醇—水混合溶液。先找出乙醇和水的 有关数据，以此利用Autocad作图求出最小回流比2.223和理论塔板数25.7块，然后对塔和塔板的工艺尺寸进行计算，确定了塔高为32.07m，塔径1.8m。对塔的流体力学进行验证后，符合浮阀塔的操作性能。经过对塔设备的强度计算，壁厚12mm，满足设计要求。
关键词： 浮阀塔 乙醇 设计 英文摘要 Abstract: In this design,the float vavle tower was used to distill and separate the
ehanol—water solution. Firstly, the essential data of water and ehanol was found, and the minimum reflux ratio 2.223 and the theoretical plate number 25.7 was obtained through the diagram drawed by the software Autocad. After calculating the size of the tower and plate ,the diameter of the tower and the height of the tower was determined,and the result was 1.8 m and 32.07 m, respectively. At last, according to the liquid mechanic calculation of the tower , it was suitable to the capable of operating of this floating valve tower. By calculating the intensity of the tower,the thickness of the tower was got,and the thickness should meet the indensity requirement.
Keywords: float vavle tower ehanol design 目 录 化工原理课程设计任务书 ................................................ 3 摘要 .................................................................. 4 一、设计任务及方案简介 ............................................... 10 1.1 设计任务 ........................................................ 10 1.2 设计方案论证及确定 .......................................................................................................... 10 二、工艺流程草图及说明 ............................................... 12 2.1.1 工艺草图 .............................................................................................................................. 12 2.2 工艺流程说明 ........................................................................................................................ 12 三、精馏塔工艺的设计及计算 ........................................... 13 3.1 塔的物料衡算： .................................................................................................................... 13 3.1.1 液料及塔顶，塔底产品含乙醇摩尔分数 ................................................................ 13 3.1.2平均摩尔质量 ............................................................................................................... 13 3.1.3 物料衡算 ...................................................................................................................... 13 3.2 塔板数的确定： ..................................................................................................................... 14
3.2.1 理论塔板数TN的求取 ............................................................................................... 15
3.2.2．求最小回流比minR及操作回流比R ....................................................................... 16 3.2.3 求理论塔板数TN ..................................................................................................... 16 3.3 塔的平均温度: ........................................................................................................................ 17 3.4 密度 ......................................................................................................................................... 17 3.4.1 精馏段 ........................................................................................................................ 17 3.4.2 提馏段 ........................................................................................................................ 18 3.4.3 不同温度下乙醇和水的密度 .................................................................................... 18 3.5 混合物的粘度 ......................................................................................................................... 19 3.6 相对挥发度 ............................................................................................................................. 19 3.6.1 精馏段挥发度 ............................................................................................................ 19 3.6.2 提馏段挥发度 ............................................................................................................ 19 3.7 气液相体积流量计算 ............................................................................................................. 20 3.7.1 精馏段 ........................................................................................................................ 20 3.7.2 提馏段 ........................................................................................................................ 20 3.8 混合溶液表面张力 ............................................................................................................... 20 v3.8.1 精馏段 ...................................................................................................................... 21 3.8.2 提馏段 ........................................................................................................................ 22 3.9 全塔效率及实际塔板数 ....................................................................................................... 22 四、工艺计算及主体设备的设计 ......................................... 23 4.1 管径的初步设计 ..................................................................................................................... 23