乙醇水混合液浮阀式精馏塔设计设计浮阀帮助乙醇水浮阀精馏塔精馏塔设计乙醇.docx

课 程 设 计
课程设计名称化工原理课程设计
课程设计题目乙醇-水混合液浮阀式精馏塔设计
姓名廖银波
学号 070602211
专业化学工程与工艺
班级 07化工（2）
指导教师金真
提交日期2010-12-30
任务书
设计题目：乙醇-水混合液浮阀式精馏塔设计
年处理量120000吨
料液初温：25℃
料液浓度：50%(质量分率)
塔顶产品浓度大于：95% (质量分率)
塔底釜液含量小于 % 至1%(质量分率)
每天实际生产天数：310天
冷却水温度：25℃
设备型式：浮阀塔（F1型）
操作条件
操作压力：常压
进料热状态：自选
回流比：自选
塔底加热：间接蒸汽加热
单板压降≤ KPa
设计内容
1设计说明书的内容
精馏塔的物料衡算；
塔板数的确定；
精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；
精馏塔的塔体工艺尺寸计算；
塔板主要工艺尺寸的计算；
塔板的流体力学验算；
塔板的负荷性能图；
塔顶全凝器设计计算：热负荷， 载热体用量， 选型
精馏塔接管尺寸计算；
对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求：
（1）确定精馏装置流程，会出流程示意图；
（2）绘制精馏塔装置图
（3）相关图表
参考资料
性数据的计算与图表
化工工艺设计手册
化工过程及设备设计
化学工程手册
化工原理
目录
任务书2
目录3
前言5
1．设计简介5
2．设备选型5
3．工艺流程确定7
4. 设计方案8
一．设备工艺条件的计算10
1. 精馏塔物料衡算10
原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率10
原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量10
物料衡算10
2. 物性参数12
平均摩尔质量12
密度13
混合物粘度14
表面张力14
相对挥发度14
3. 理论塔板数的确定15
回流比15
操作线方程15
理论塔板数的确定16
4. 塔结构的计算18
塔径的计算18
5. 塔主要工艺尺寸的计算20
溢流装置的计算20
塔板的布置22
二．塔板的流体力学计算24
1．塔板压降24
2．液泛计算26
3．漏液27
4．液沫夹带量的计算27
5．板负荷性能图29
雾沫夹带线29
液泛线30
液相负荷上限31
漏液线31
液相负荷下限线31
三．塔附件及塔高的计算33
1．进料管33
2．回流管33




7．再沸器的选择34
8．塔高35

五．流程图38
六．计算结果总汇39
七．符号说明40
八．参考文献41
前 言
1．设计简介
（1）设计内容
蒸馏是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏。本设计主要研究连续精馏。
塔设备是炼油、石油化工、精细化工、生物化工、食品、医药及环保部门等生产过程中广泛采用的气液传质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，气液两相成错流流动，进行传质与传热，但对整个板来说，两相基本上成逆流流动。在正常操作下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。
填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（有时也采用并流向下）流动，汽液两相密切接触进行传质与传热。在正常操作条件下，气相为连续相，液相为分散相，气相组成呈连续变化，属微分接触逆流操作。
板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较高，本设计目的是分离乙醇-水混合液，处理量大；尽管塔板的流动阻力大，塔板效率不及高效填料塔高，但板式塔的效率稳定，造价低，检修、清理方便，故选板式塔。
（2）设计任务
年产量：120000吨，液料初温25°C，液料浓度为50%，塔顶产品浓度为95%，塔底釜液含苯量小于1%，每年实际生产310天，冷却水温为25°
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广