乙醇水溶液板式精馏课程设计参考.doc

化工原理设计任务书 一、设计题目：乙醇-水溶液连续精馏塔设计 二、设计任务 1. 设计任务处理量为20000吨/年 2. 进精馏塔的原料液中含乙醇为50%（质量百分比，下同），其余为水。 3. 塔顶馏出液中含乙醇不低于93%。 4. 生产能力为日产纯度为99%的乙醇产品。年工作日300天，每天24小时连续运行。 三、操作条件 1.塔顶压强4kPa（表压）； 2.进料热状况，泡点进料q=1； 3.回流比，自选； 4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa； 5.单板压降不大于t 6. 设备型式：自选 四、设计内容 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五行数据的计算； 4.精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5.塔板的主要工艺尺寸计算； 6.塔板的流体力学计算； 7.塔板负荷性能图； 8.精馏塔接管尺寸计算； 9.绘制生产工艺流程图； 10.绘制精馏塔设计条件图； 11.绘制塔板施工图； 12.对设计过程的评述和有关问题的讨论 目录 化工原理设计任务书 2 第一章 概 述 1 1.1 化工原理课程设计的目的和要求 1 1.2 化工原理课程设计的内容和步骤 1 1.2.1 课程设计的基本内容 1 1.2.2课程设计的步骤 2 1.3带控制点的工艺流程图的绘制 3 第二章 设计方案的确定及流程说明 4 2.1塔设备的选型 4 2.2 操作条件的确定 5 2.2.1操作压力 5 2.2.2 进料状态 5 2.2.3加热方式 5 2.2.4冷却方式 6 2.2.5热能的利用 6 2.3 流程说明 6 第三章 精馏塔的工艺计算 7 3.1物料衡算 7 3.2操作温度的计算 8 3.2.1塔顶温度计算 8 3.2.2进料板温度 8 3.2.3 塔釜的温度 8 3.3 最小回流比及操作回流比 9 3.4 理论板层数NT的求取 10 3.4.1 精馏塔的气液负荷 10 3.4.2 操作线方程 10 3.4.3 图解法求理论板数 11 3.5实际塔板数的确定 11 3.5.1全塔效率的估算 11 3.5.2实际塔板数 12 第四章 塔主体尺寸的计算 12 4.1 精馏段与提馏段的体积流量 12 4.1.1 精馏段 12 4.1.2 提馏段 14 4.2 塔径的计算 15 4.3 塔高的计算 17 第五章 塔板结构尺寸的确定 19 5.1 塔板尺寸 19 5.2 弓形降液管 19 5.2.1出口堰高hw 19 5.2.2 降液管底隙高度h0 20 5.3 浮阀数目及排列 20 5.3.2 排列 20 6.1 气相通过浮阀塔板的压降 22 6.1.1 干板阻力 22 6.1.2 板上充气液层阻力 22 6.1.3 表面张力引起的阻力 22 6.2 泄漏验算 22 6.3 液泛验算 23 6.4 雾沫夹带的验算 23 第七章 操作性能负荷图 24 7.1 雾沫夹带上限线 24 7.2 液泛线 24 7.3 液体负荷上限线 24 7.4 液体负荷下限线 25 7.5 漏液线 25 第八章 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 29 8.5水蒸气进口管 29 第九章 塔附属设备设计 31 9.1 冷凝器的选择 31 结束语 32 参考文献： 33 附录 34 第一章 概 述 1.1 化工原理课程设计的目的和要求 课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 迅速准确的进行工程计算的能力； 4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 1.2 化工原理课程设计的内容和步骤 1.2.1 课程设计的基本内容 （1）（2）（3）（4）（5）（6）1）2）3）4）5）6）7）8））10）11）1.2.2课程设计的步骤 （1）（2）（3）（4）（5）1.3带控制点的工艺流程图的绘制 带控制点的工艺流程图是一种示意性的图样,它以形象的图形、符号、代号表示