精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计

精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙

醇-正丙醇设计

精馏塔课程设计-常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计化工原理课程设计设计题目：

常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计班级：

13级化工一班姓名：

周常通学号：

2013507092 指导教师：

李翠华完成日期：

2015 年12 月28日化工系石河子大学化学化工学院化工原理课程设计考核学生姓名周常通系化学工程系专业班级13级化工一班指导教师李翠华课程设计名称常压、连续精馏塔分离乙醇-正丙醇设计评价指标教师评语得分一、课程设计说明书内容完整（计10分）设计说明书内容完整（1.目录、2.任务书、3.流程方案选择说明、4.主体设备工艺设计计算过程、5.附属设备设计选型、6.结构设计、选型、7.工艺设计结果概览、8.结构设计结果概览、9.设计评述、10.参考文献、11.附录）少一部分扣2分（不含目录）；少关键部分（4、5、6部分）不得分，总成绩为不合格。

二、设计内容正确，达到设计任务书规定要求（计50分） A.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证充分，

公式、数据引用正确，计算结果正确，达到任务书规定要求。

(50分) B.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证基本充分，计算结果无原则性错误，达到任务书规定要求。

(40分) C.设计、计算过程完整，设计依据说明、论证基本正确，公式、数据引用基本正确，计算结果基本正确，基本达到要求。

（30分）D.设计、计算过程不太完整，设计依据说明、论证不充分，公式、数据引用有错，计算结果有错，不能达到任务书要求。

（30分以下）三、课程设计图纸质量（计30分）A.设计图纸符合国家标准，线性规范，图面质量好，无表达错误，图内文字工整，图纸数量达到要求。

(30分) B.设计图纸符合国家标准，图面质量较好，无原则性表达错误，图纸数量基本达到要求。

(24分) C.设计图纸符合国家标准，图面质量较好，非原则性表达错误较多，图纸数量基本达到要求。

(18分) D.设计图纸质量较差，有不符合国家制图标准之处，出现个别原则性表达错误，图纸数量未能达到要求。

（18分以下）四、书写格式及规范(计5分) A.语句通顺、流畅；标点符号、语法正确；叙述简明扼要；思路层次清晰，概括全面准确；重点突出。

（5分）B.基本达到选型“A”的要求。

(4分) C.尚能达到选型“A”的要求。

(3分) D.语句不通；有多处标点符号和语法错误；思路不够清楚。

（1分）五、课程设计创造性分（计5分）设计方案、流程论证有一定见解，能引用较先进的设计理念或设计方法，对设计中的问题，能结合所学理论课知识进行分析、总结，提出改进措施。

具有一定独立思考、独立解决问题的能力。

(5分) 评阅老师签字：

日期：

年月日※备注:平时考核缺1/3者，课程设计成绩为不合格。

目录1.前言5 2.精馏塔设计内容5 2.1设计方案的确定5 2.2精馏塔的物料衡算5 2.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数5 2.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量5 2.2.3物料衡算6 2.3塔板数的确定6 2.3.1理论板层数NT的求取6 2.3.2实际板层数的求取7 2.4精馏塔工艺条件及有关物性数据计算8 2.4.1操作压力计算（假定塔顶表压：

4kPa）8 2.4.2操作温度计算8 2.4.3平均摩尔质量计算8 2.4.4平均密度计算9 2.4.5液体平均表面张力的计算10 2.4.6液体平均黏度计算10 3.筛板塔工艺计算11 3.1塔径计算11 3.2筛板塔有效高度的计算13 4. 塔板主要工艺尺寸计算13 4.1溢

流装置计算13 4.1.1堰长13 4.1.2溢流堰高度14 4.1.3弓形降液管宽度Wd和截面积Af15 4.1.4降液管底隙高度h015 4.2塔板布置16 4.2.1塔板的分块16 4.2.2边缘区宽度确定16 4.2.3开孔区的计算16 4.3.1筛孔直径16 4.3.2开孔率17 5.塔板流体力学校核17 5.1塔板压降校核17 5.1.1干板阻力计算17 5.1.2 汽体通过液层的阻力hl计算18 5.1.3液层表面张力的阻力hσ计算18 5.1.4液沫夹带19 5.1.5漏液19 5.1.6液泛19 5.2负荷性能图20 5.2.1漏液线20 5.2.2液沫夹带线21 5.2.3液相下限线22 5.2.4液相上限线22 5.2.5液泛线22 6.塔高及接管尺寸25 6.1 塔体高度25 6.1.1精馏塔有效高度的计算25 6.2塔体结构25 6.2.1塔顶空间25 6.2.2塔釜空间25 6.2.3人孔25 6.2.4进料板间距25 6.3接管尺寸26 6.3.1进料管26 6.3.2回流管的直径DR26 6.3.3塔底出料管的直径DW 26 6.4辅助设备的选型26 6.4.1热量衡算26 6.4.2加热蒸汽所带进的热量:27 6.5冷凝器的选择28 6.5.1热负荷：

28 6.5.2冷却水的用量qm28 6.5.3总传热系数28 6.5.4泡点回流对数平均温差28 6.6再沸器的选择29 7.筛板塔设计计算结果29 8.符号说明30 9.参考文献30 10.设计小结31 11.附图32 5 1.前言乙醇是用途广泛和用量极大的工业原料之一，在国民经济各部门中占有重要地位，与人民生活有着密切的关系。

乙醇广泛应用于食品、化工、医药、染料、国防等行业，

同时也是十分重要的清洁能源。

精馏技术目前还是分离乙醇的主要方法。

塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛应用的气液传质设备。

根据塔内气液接触构件的结构形式，分为板式塔和填料塔两大类。

一般，与填料塔相比，板式塔具有效率高、处理量大、重量轻及便于检修等特点，但其结构较复杂，阻力降较大。在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔和浮阀塔。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制成，致使浮阀造价昂贵，推广受到一定限制。

而筛板塔结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。

处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。

压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。

近几十年来，人们对筛板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，因此设计筛板塔比较合适。

本次设计就是针对乙醇—正丙醇体系，而进行的常压筛板精馏塔的工艺设计及其塔体等选型。