化工原理课程设计

发布 2022-10-03 14:06:28 阅读 7915

(1) 原料:乙醇~水溶液,年产量10000吨;

乙醇含量:40%(质量分数);

2) 设计要求:塔顶产品的乙醇含量不低于93%(质量分数);

塔底残液的乙醇含量不高于0.5%(质量分数);

3)厂址位于兰州地区;

4)设备工作日为300天/年,24小时连续运行;

5)兰州当地大气压为86.75 kpa。

设计任务书1

说明书目录2

一、概述51.1设计原理5

1.2设计任务及要求6

二、设计计算7

(一)、设计方案的确定7

1、塔型选择7

2、操作条件的确定7

2.1操作压力7

2.2加料状态8

2.3加热方式8

(二)、工艺计算8

3、有关的工艺计算9

3.1最小回流比及操作回流比的确定9

3.2塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 103.3全凝器冷凝介质的消耗量10

3.4热能利用11

3.5理论塔板层数的确定11

3.6全塔效率的估算12

3.7实际塔板数n p13

(三)、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 131、操作压力13

2、操作温度13

3、精馏段的平均密度14

1)气相平均密度14

2)液相平均密度14

(四)、精馏塔的塔体工艺尺寸计算14

4.1精馏段与提馏段的体积流量15

4.1.1精馏段15

4.1.2提馏段16

4.2塔径的计算17

4.3塔高的计算19

(五)、塔板主要工艺尺寸的计算20

5.1塔板尺寸20

5.2弓形降液管21

5.2.1 堰高21

5.2.2 降液管底隙高度h021

5.2.3 进口堰高和受液盘21

5.3浮阀数目及排列21

5.3.1 浮阀数目22

5.3.2 排列22

5.3.3 校核22

(六)、塔板流体力学计算23

6.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) hp 236.1.1干板阻力hc23

6.1.2板上充气液层阻力h123

6.1.3由表面张力引起的阻力h23

6.2漏液验算24

6.3液泛验算24

6.4雾沫夹带验算24

(七)、操作性能负荷图25

7.1雾沫夹带上限线25

7.2液泛线25

7.3液体负荷上限线25

7.4漏液线26

7.5液相负荷下限线26

7.6操作性能负荷图及设计结果汇总表26

(八). 各接管尺寸的确定28

8.1 进料管28

8.2 釜残液出料管28

8.3 回流液管29

8.4塔顶上升蒸汽管及水蒸气进口管29

三 .设计评述及设计收获30

四。 参考文献30

一、概述。酒精的学名是乙醇,易燃,燃烧时无烟无味,安全卫生。乙醇~水是工业上最常见的溶剂,也是非常重要的化工原料之一,是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。

长期以来,乙醇多以蒸馏法生产,但是由于乙醇~水体系有共沸现象,普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液,因此,研究和改进乙醇`水体系的精馏设备是非常重要的。

同时,设计方案的经济性、合理性、可行性、先进性也非常重要,力争达到化工设备的最优化。

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