广西大学化工原理课程设计

前言转眼之间，我们已经结束了大三的学习。在这三年的学习当中，我们系统的学习了化工原理，物理化学，无机化学，有机化学，分析化学，化工设备与机械基础，机械制图，化工热力学等方面的知识，初步掌握了化学生产与化学设备之间的相互关系。在李志礼老师的指导下，我们开始了化工原理课程设计。实践是检验真理的唯一标准，学习了那么多的理论知识以后，终于有机会在现实过程中运用自己学习到的知识。在这次设计过程中，我们得到了老师学长学姐们很多的帮助，在此对他们表示衷心的感谢，由于我们所知识的有限和能力的不足，在设计过程中难免会遇到设计不合理，考虑不周全的地方，希望老师给予理解与指导，我们会更加努力，争取做得更好。

设计者：

目录

第一章设计题目与要求

设计题目…………………………………………………………………………

任务要求与数据……………………………………………………………

第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算

塔板数的确定

塔径的确定

第一章设计题目与要求

设计题目：乙醇—水溶液连续板式精馏塔设计

任务要求与数据：

1、设计一连续精馏塔分离乙醇和水，具体工艺参数如下：

（1）原料乙醇含量：质量分率40%

（2）年产量：30000t

（3）摩尔分率：x D=；x W=

2、工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝，泡点进料，泡点回流，R=（~2）R min。

3、设备形式

筛板塔。

4、设计工作日

每年330天，每天24小时连续运行。

第二章筛板式精馏塔的工艺设计与计算

塔板数的确定

全塔物料衡算

原料液中：设乙醇（A）; 水（B）

查附表得: M A = M B=

由已知条件可知：x F = x D= x W=

年产量：30000t 每年330天，每天24小时连续运行

由F = D + W

x F*F =x

D*

D+x W*W

得 F=（kmol/h）， W=（kmol/h），

由t-x(y)图用内插法可知: 塔顶温度t

D = ℃，塔底温度t

w

= ℃

平均温度

进料温度：℃相对挥发度的确定当t=℃时：

1

(1)0.17(10.019)

(1)(10.17)0.019

B

A

A

B

y x

y x

y x

y x

α-⨯-

===

--⨯

=

当t=℃时： 当t=℃时： 当t=℃时： 当t=℃时：

5(1)

0.5058(10.1661)

(1)(10.5058)0.1661

B

A

A

B

y x y x

y x

y x

α-⨯-=

==--⨯=

当t=℃时： 当t=℃时： 当t=℃时： 当t=℃时：

9(1)

0.6122(10.3965)

(1)(10.6122)0.3965B

A

A

B

y x y x

y x

y x

α-⨯-=

==--⨯=

当t=℃时： 当t=℃时： 当t=℃时： 当t=℃时： 当t=℃时：

14(1)

0.7815(10.7472)

(1)(10.7815)0.7472B

A

A

B

y x y x

y x

y x

α-⨯-=

==--⨯=

平均相对挥发度

n n αααα...21==29.321.135.1...20.858.1014=⨯⨯⨯⨯

泡点进料，泡点回流 x D =

α=

∴0.69x 11x *y q

q q =+=

）—（αα 46.0min =--=

q

q q D x y y x R

回流比系数我们取折中值

R==

根据理论板数的捷算法有=

由吉利兰关联图

→得5.01

min

=+-N

N

N →N=10块

操作方程的确定

精馏段：V =(R+1)D =+1)⨯=（kmol/h ），

L =RD =× =（kmol/h ），

提馏段：V =V –(1-q)F =h ），

-

L =L ＋qF = + 1×=（kmol/h ）

， 则精馏段操作线方程： 1

11+++=

+R x x R R

y D n n = ＋ 提馏段操作线方程：y n+1 = 0128.0-639x .1x x n n =-+

V

F D X V L F

D 全塔效率

塔顶温度t D = ℃， 塔底温度t w = ℃ ， 进料温度：℃

平均温度

[8]由表用

内差法求℃ 下的粘度：

μA = ，μB =

①则平均粘度μL = x F μA ＋（1－x F ）μB

=*+（）*=

αμL =*=

②求全塔效率E T

由αμL =，由《化学化工物性数据手册》164页图10-20

查得

③求实际板数由