乙醇和水课程设计.

课程设计说明书

题目名称：分离乙醇—水混合液的筛板塔设计

院系：化学与材料工程学院

专业班级：11级应用化工技术

学生姓名：薛振东谌磊万晓慕叶渊

学号：201130820114

指导教师：胡燕辉屈媛

完成日期：2013.06.18

课程设计评定意见

设计题目：分离乙醇-水混合液的筛板塔设计

学生姓名：

评定意见：

评定成绩：

指导教师（签名）：年月日

课程设计任务书

摘要

精馏是利用物质沸点的不同，多次的进行混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分蒸发的过程，以达到分离的目的。

塔设备是炼油和化工生产的重要设备，其作用在于提供气液两相充分接触的场所，有效地实现气液两相间的传热、传质，以达到理想的分离效果，因此它在石油化工生产中得到广泛应用。

一个完整的板式塔主要是由圆柱形塔体、塔板、降液管、溢流堰、受液盘及气体和液体进、出口管等部件组成，同时考虑到安装和检修的需要，塔体上还要设置人孔和手孔。平台扶梯和吊柱等部件，整个塔体由塔裙座支撑，在塔内，根据生产公益要求，装有多层塔板，为气液亮相提供接触的场所，塔板性能的好坏直接影响传质效果，是塔板塔的核心部件

设计目的：

1着重加深学生对于化工原理理论知识的掌握。

2积极引导学生去思考，培养他们灵活运用所学知识去解决问题的能力，以及查阅资料、处理数据的能力。

设计任务或主要技术指标：

含乙醇含量为35%（质量分数，以下同）的水溶液，拟经一精馏塔进行分离，塔顶得到乙醇纯度为93%，釜残液中含乙醇量为0.5%。年处理原料能力为2000吨。设计该精馏塔。

常压操作，回流比为最小回流比的1.5倍，回流液温度为塔顶蒸汽的露点。间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2,冷切水进口温30.C出口温度45.C。设备热损失为加热蒸汽供热量的5%。

关键词：精馏塔、筛板、设计

目录

1.设计基础数据------------------------------------------------6

1.1原始数据及条件--------------------------------------------6

1.2乙醇和水的物理性质（表一）--------------------------------6

1.3乙醇和水的粘度（表二）------------------------------------6

1.4乙醇和水的表面张力（表三）--------------------------------6

1.5乙醇和水的密度（表四）------------------------------------6

1.6常压下乙醇——水的汽液平衡数据（表五）--------------------7

2.精馏塔工艺计算----------------------------------------------7

2.1塔的物料衡算-----------------------------------------------7

2.1.1原料液及塔顶塔底产品含乙醇的摩尔分率---------------------7

2.1.2进料量---------------------------------------------------7

2.1.3物料恒算式-----------------------------------------------8

2.2有关的工艺计算----------------------------------------------8

2.2.1原料液的平均摩尔质量--------------------------------------8

2.3最小回流比及操作回流比的确定--------------------------------8

2.4全凝器冷凝介质的消耗量--------------------------------------8

2.5热能利用----------------------------------------------------8 3．塔板数与塔径的计算----------------------------------------9

3.1理论板层数的确定------------------------------------ 9

3.2全塔效率的估算----------------------------------------------9

3.3实际塔板数Np-----------------------------------------------10 3.4 精馏段与提馏段的体积流量--------------------------------------10 3.41精馏段--------------------------------------------------

3.42提馏段--------------------------------------------------

3.5塔径的计算

3.6塔高的计算---------------------------------------------------12 4溢流装置与塔径计算---------------------------------------------12

4.1溢流装置的设计

4.2 塔板板面布置

6.设计计算结果汇总-----------------------------------------------14

7 结果讨论-------------------------------------------------------16 参考文献---------------------------------------------------------17

1.设计基础数据

1.1原始数据及条件