酒精生产过程精馏塔设计
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的 酒精溶液，可以作防冻剂和冷媒。酒精可以代替汽油作燃料， 是一种可再生能源。
• 酒精有哪些用途
• 第一、酒精可以为工业生产提供能源，如作为汽 车的燃 料或与汽油组成混合燃料。幻灯片 28 • 第二、酒精是一种很好的有机溶剂，许多有机制剂的生产 中都要使用，如利用酒精脱水成为乙烯，用以生产合成橡胶、 聚乙烯、聚氯乙烯等。 • 第三、酒精具有杀菌作用，被医疗卫生部门广泛用作消毒剂、 防腐剂。 • 第四、制造农药。 • 第五、食品饮料工业中，用来生产汽酒、果酒、白酒等。 • 总之，酒精在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、 工农业生产中都有广泛的用途。
材料选择； – 5、精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板
数、回流比、塔高、塔径塔板设计、进出管径等)；
– 6、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); – 7、主体设备设计计算及说明； – 8、主要附属设备的选择（换热器等）； – 9、参考文献 ； – 10、自我总结及有关问题的讨论。 – 说明书书写格式：每页的右边留30mm，用来标
四、参考书
• 1、天津大学，《化工原理》，天津，天津科学技术出版社， 1990年。
• 2、李功样等《常用化工单元设备设计》，广州，华南理工大学 出版社，2003年。
• 3、 魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北京，化学工业出版 社，1992年。
1、生产能力：年产
吨乙醇产品。
2、原料液中含乙醇
%（质量），其余为水。
wenku.baidu.com
3、馏出液中的乙醇含量为
%（质量）。
4、残液中的乙醇含量不高于0.2%（质量）。
设备的年运行时间平均为300天。
• 设计条件：
1、加热方式： 直接蒸汽加热，蒸汽压力为 1.0~2.0kg/cm2。
间接加热。
2、操作压力： 常压。 3、进料状况： 饱和液体。 30℃冷液进料。 4、冷却水进口温度：30℃，出口温度自定。 5、塔板形式：浮阀塔板。
机
本设计的基本内容和要求
• 设计内容包括： • 选定精馏方案及流程； • 进行精馏塔的工艺计算； • 结构和附属设备的选型设计； • 绘制精馏塔的装配图； • 将设计结果编写成设计说明书。
时间安排
• 所有工作必须独立完成。 • 时间：6月7日 —— 6月18日。 • 6月11日之前完成理论计算， 6月12日开始绘图。 • 6月16日之前完成主体设备图和流程图。 • 6月17日之前完成说明书撰写。
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。
“能力”的训练和培养： ① 查阅资料、选用公式和数据的能力； ② 从技术上的可行性与经济上的合理性两方面树立正确
课程设计目的和要求
• 目的： – 锻炼学生的综合能力：资料查阅、知识综合应用、 理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。 – 培养工程观念：理论→小试→放大。
• 要求： – 设定大致框架，绘制工艺流程图； – 进行有关计算，得出设备主要尺寸和参数（塔高， 直径，塔板数等）； – 选择附属设备； – 根据计算结果绘制主体设备图形； – 编写设计说明书。
的设计思想、分析和解决工程实际问题的能力； ③ 准确、快速的计算能力； ④ 熟练应用计算机（包括编程计算和使用工程设计软件）
的能力以及用简洁文字、图表表达设计思想的能力．
1、经济性：应符合能量充分合理利用和节能原则，符合经 常
生产费和设备投资费的综合核算最经济的原则；符合有用物质高 回收率、低损耗率原则．
形 成共沸混合物，共沸点78.15℃。
• 乙醇蒸气与空气混合能引起爆炸，爆炸极限浓度3.518.0％(W)。酒精在70％(V)时，对于细菌具有强列的杀 伤作用．也可以作防腐剂，溶剂等。处于临界状态（243℃、 60kg／CM・CM）时的乙醇，有极强烈的溶解能力，可实 现超临界淬取。由于它的溶液凝固点下降，因此，一定浓度
2、先进性：应对目前工厂生产过程和设备上存在的问题提 出
改进方案和改进措施，并尽量采用国内外最新技术成果。 3、可靠性和稳定性：保证运行的安全可靠和操作的稳定易
控 是现代化生产应优先考虑的原则，不得采用缺乏可靠性的、不成 熟的技术和设备，不得采用难以控制或难以保证安全生产的技和 设备。 4、可行性：流程布置和设备结构不应超出一般土建要求和
注参考文献及简单备注。
三、绘图要求
1、用坐标纸绘制乙醇—水溶液的y-x图， 并用图解法求理论塔板数；
2、用坐标纸绘浮阀的排孔图； 3、用A4图纸绘制设备流程图一张； 4、用594×841图纸绘制装置图一张：一主视图，
一俯视图，一剖面图，若干个局部放大图。 设备技术要求、主要参数、接管表、 部件明细表、 标题栏等。
• 应完成的工作量：
1、乙醇精馏塔的工艺设计，塔板的结构设计 及辅助设备的选型，编写设计说明书。
2、绘制工艺流程图一张。 3、绘制精馏塔的装配图（一号图纸）。 4、说明书编写。
二、设计说明书的内容
– 1、目录； – 2、设计题目及原始数据(任务书)； – 3、简述酒精精馏过程的生产方法及特点； – 4、论述精馏总体结构(塔型、主要结构)及流程的安排、
化工原理课程设计
化工原理课程设计
• 酒精生产过程精馏塔的设计
• 什么是酒精
酒精是一种无色透明、易挥发，易燃烧的液体。有酒的气 味和刺激的辛辣滋味，微甘。学名是乙醇， 分子式C2H5OH， 因为它的化学分子式中含有羟基，所以叫做乙醇，比重 0.7893(20／4°)。凝固点-117.3℃。沸点78.2℃。能与 水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。有吸湿性。与水能
一、 化工原理课程设计任务
• 设计题目：酒精生产过程板式精馏塔的设计 • 设计任务：
在酒精生产工艺中，将粗产品中的大部分杂质除去 后，还存在着大量的水分，为了达到产品的质量要求， 需要将水分分离出去。本设计结合乙醇生产工艺，要 求设计一浮阀精馏塔，用于乙醇水溶液的分离。
• 下面是乙醇精馏塔的设计任务：
• 酒精有哪些用途
• 第一、酒精可以为工业生产提供能源，如作为汽 车的燃 料或与汽油组成混合燃料。幻灯片 28 • 第二、酒精是一种很好的有机溶剂，许多有机制剂的生产 中都要使用，如利用酒精脱水成为乙烯，用以生产合成橡胶、 聚乙烯、聚氯乙烯等。 • 第三、酒精具有杀菌作用，被医疗卫生部门广泛用作消毒剂、 防腐剂。 • 第四、制造农药。 • 第五、食品饮料工业中，用来生产汽酒、果酒、白酒等。 • 总之，酒精在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、 工农业生产中都有广泛的用途。
材料选择； – 5、精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板
数、回流比、塔高、塔径塔板设计、进出管径等)；
– 6、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); – 7、主体设备设计计算及说明； – 8、主要附属设备的选择（换热器等）； – 9、参考文献 ； – 10、自我总结及有关问题的讨论。 – 说明书书写格式：每页的右边留30mm，用来标
四、参考书
• 1、天津大学，《化工原理》，天津，天津科学技术出版社， 1990年。
• 2、李功样等《常用化工单元设备设计》，广州，华南理工大学 出版社，2003年。
• 3、 魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北京，化学工业出版 社，1992年。
1、生产能力：年产
吨乙醇产品。
2、原料液中含乙醇
%（质量），其余为水。
wenku.baidu.com
3、馏出液中的乙醇含量为
%（质量）。
4、残液中的乙醇含量不高于0.2%（质量）。
设备的年运行时间平均为300天。
• 设计条件：
1、加热方式： 直接蒸汽加热，蒸汽压力为 1.0~2.0kg/cm2。
间接加热。
2、操作压力： 常压。 3、进料状况： 饱和液体。 30℃冷液进料。 4、冷却水进口温度：30℃，出口温度自定。 5、塔板形式：浮阀塔板。
机
本设计的基本内容和要求
• 设计内容包括： • 选定精馏方案及流程； • 进行精馏塔的工艺计算； • 结构和附属设备的选型设计； • 绘制精馏塔的装配图； • 将设计结果编写成设计说明书。
时间安排
• 所有工作必须独立完成。 • 时间：6月7日 —— 6月18日。 • 6月11日之前完成理论计算， 6月12日开始绘图。 • 6月16日之前完成主体设备图和流程图。 • 6月17日之前完成说明书撰写。
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。
“能力”的训练和培养： ① 查阅资料、选用公式和数据的能力； ② 从技术上的可行性与经济上的合理性两方面树立正确
课程设计目的和要求
• 目的： – 锻炼学生的综合能力：资料查阅、知识综合应用、 理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。 – 培养工程观念：理论→小试→放大。
• 要求： – 设定大致框架，绘制工艺流程图； – 进行有关计算，得出设备主要尺寸和参数（塔高， 直径，塔板数等）； – 选择附属设备； – 根据计算结果绘制主体设备图形； – 编写设计说明书。
的设计思想、分析和解决工程实际问题的能力； ③ 准确、快速的计算能力； ④ 熟练应用计算机（包括编程计算和使用工程设计软件）
的能力以及用简洁文字、图表表达设计思想的能力．
1、经济性：应符合能量充分合理利用和节能原则，符合经 常
生产费和设备投资费的综合核算最经济的原则；符合有用物质高 回收率、低损耗率原则．
形 成共沸混合物，共沸点78.15℃。
• 乙醇蒸气与空气混合能引起爆炸，爆炸极限浓度3.518.0％(W)。酒精在70％(V)时，对于细菌具有强列的杀 伤作用．也可以作防腐剂，溶剂等。处于临界状态（243℃、 60kg／CM・CM）时的乙醇，有极强烈的溶解能力，可实 现超临界淬取。由于它的溶液凝固点下降，因此，一定浓度
2、先进性：应对目前工厂生产过程和设备上存在的问题提 出
改进方案和改进措施，并尽量采用国内外最新技术成果。 3、可靠性和稳定性：保证运行的安全可靠和操作的稳定易
控 是现代化生产应优先考虑的原则，不得采用缺乏可靠性的、不成 熟的技术和设备，不得采用难以控制或难以保证安全生产的技和 设备。 4、可行性：流程布置和设备结构不应超出一般土建要求和
注参考文献及简单备注。
三、绘图要求
1、用坐标纸绘制乙醇—水溶液的y-x图， 并用图解法求理论塔板数；
2、用坐标纸绘浮阀的排孔图； 3、用A4图纸绘制设备流程图一张； 4、用594×841图纸绘制装置图一张：一主视图，
一俯视图，一剖面图，若干个局部放大图。 设备技术要求、主要参数、接管表、 部件明细表、 标题栏等。
• 应完成的工作量：
1、乙醇精馏塔的工艺设计，塔板的结构设计 及辅助设备的选型，编写设计说明书。
2、绘制工艺流程图一张。 3、绘制精馏塔的装配图（一号图纸）。 4、说明书编写。
二、设计说明书的内容
– 1、目录； – 2、设计题目及原始数据(任务书)； – 3、简述酒精精馏过程的生产方法及特点； – 4、论述精馏总体结构(塔型、主要结构)及流程的安排、
化工原理课程设计
化工原理课程设计
• 酒精生产过程精馏塔的设计
• 什么是酒精
酒精是一种无色透明、易挥发，易燃烧的液体。有酒的气 味和刺激的辛辣滋味，微甘。学名是乙醇， 分子式C2H5OH， 因为它的化学分子式中含有羟基，所以叫做乙醇，比重 0.7893(20／4°)。凝固点-117.3℃。沸点78.2℃。能与 水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。有吸湿性。与水能
一、 化工原理课程设计任务
• 设计题目：酒精生产过程板式精馏塔的设计 • 设计任务：
在酒精生产工艺中，将粗产品中的大部分杂质除去 后，还存在着大量的水分，为了达到产品的质量要求， 需要将水分分离出去。本设计结合乙醇生产工艺，要 求设计一浮阀精馏塔，用于乙醇水溶液的分离。
• 下面是乙醇精馏塔的设计任务：