目录。1、设计概述2
1.1设计目的2
1.2设计任务2
1.3生产流程简介和精馏意义简述2
2、工艺计算3
2.1全塔物料衡算3
2.2相平衡图4
2.3最小回流比4
2.4确定理论板数及全塔效率4
2.5摩尔流率的计算4
2.6热量衡算4
2.7填料的选择6
2.8塔径的确定6
2.9校核9
2.10填料层高度的确定10
3、辅助设备10
3.1填料塔的附属元件设计10
3.2管道设计12
3.3贮罐选择15
3.4换热器选型15
3.5泵的选择18
4、数据汇总20
5、认识与体会21
6、参考文献21
年产5500吨填料塔乙醇连续精馏塔。
第一部分设计概述。
一、设计目的：
1．培养学生运用化工原理课程及有关知识进行化工工艺设计的能力；
2．在培养学生设计能力的同时，建立正确的设计思路和设计方法。
二、设计任务：
1．年产量：d=5500t/y
2．加热蒸汽压：5atg
3．冷却器进口温度：25℃
4．冷凝器出口温度：45℃
5．原料液浓度：25%（质量浓度）
6．产品浓度：92.5%（质量浓度）
7．塔釜中乙醇含量：<1%（质量浓度）
8．工作时间：330天/年。
9．操作条件：以设定压力的饱和蒸汽在塔釜间接加热，塔顶采用冷凝器与冷却器，以水作为冷凝剂，冷却水的进口温度与冷却水的出口温度为设定值。采用泡点进料，泡点回流。
三、生产流程简介及精馏意义简述：
1．生产流程简介：
本装置为泡点进料，原料在预热器中预热至泡点，从精馏塔进料位置加入，在进料位置与塔上部回流汇合后流入塔底的再沸器，回流液体在填料表面与上升气体相接触，进行热质传递过程。操作连续的从再沸器中取出部分液体汽化产生上升蒸汽依次通过填料层，其余的为塔底产品。塔顶蒸汽进入冷凝器冷凝后，部分泡点回流，其余被冷却器冷却到常温作为产品流出。
2．精馏意义：
乙醇作为常用溶剂广泛的应用于化工、药品行业，为了降低原料消耗和产品成本，通常设置乙醇回流装置，将使用过的和未反应的乙醇予以提纯**，根据医药工业生产特点和工厂试验经验，设计乙醇连续精馏装置。
第二部分工艺计算。
一、全塔物料衡算。
xd92.5% xf25% xw<1%（均为质量分量数）
分子量：乙醇46.07g/mol 水18.02g/mol
换算成摩尔百分比：
2.计算进料的摩尔流率。
每年以330个工作日计算。
d=5500t/y=16.84kmol/h
由全塔物料衡算：
由乙醇组分衡算：
二、组分的y-x相平衡图：
根据乙醇-水的相平衡数据描出各点，然后用一条光滑的曲线将这些点连接起来，得到乙醇-水的相平衡图。见附图。
三、确定最小回流比rmin以及实际的r:
在相平衡曲线上，过点（0.8283，0.8283）作相平衡曲线的切线，得挟点e，查得此切线的y轴截距为，由此求得，由于r=（1.
2~2）=（1.98—3.30），圆整得r=3.
0四、确定理论板数及全塔效率：
1、理论板数：
过a点作的直线，取泡点进料，则q=1，所以q线为过（，0）且垂直于x轴的一条直线，求得此二直线的交点e，连接ec，其中c点坐标为，则ae为精馏段操作线，ec为提馏段操作线。在此坐标上，在操作线和相平衡线画理论板数，作图结果：理论板数，精馏段13块板，提馏段2块板，第13块板为加料板。
2、全塔效率：
查精馏塔全塔效率关联图【3】：=37%
五、摩尔流率的计算。
六、热量衡算。
平均摩尔质量：(忽略液体体积变化)
1．塔釜加热蒸汽量w汽的计算：
压强 p=5atg=5*98.1+101.3=591.8kpa
查得此压强下饱和水蒸气温度（内插法）
t=158.1℃
塔釜加热蒸汽用量：
在5atg下，查液体的汽化热共线图，得99.1℃时乙醇的汽化热。
查水的饱和蒸气表，得99.1℃时水的汽化热。
塔的热负荷。
预热器加热蒸汽用量：
取原料液进入预热器的入口温度25℃，出口温度为85.7℃，在t=（25+85.7）/2=55.35℃下，查液体的比热容共线图，得。
即混合液体的平均比热容。
2．冷却水用量。
冷凝器冷却水用量：
设冷凝水入口温度25℃，出口温度45℃
在35℃下，查水的物理性质[2]得。
在t=78.3℃下，查得，冷却器冷却水用量：
由设计条件得：冷却水入口温度25℃，出口温度45℃
设产品出口温度为25℃
在乙醇水溶液被冷却的平均温度时，查得：
在冷却水的平均温度35℃时，查得：
七填料的选择：
由于瓷制鲍尔环具有生产能力达，阻力低，效率高，操作弹性大，造价低廉等特点，故选择此作为填料。选取公称直径为25mm，的乱堆瓷制鲍尔环，其比表面积，空隙率，堆积密度，干填料因子：500，湿填料因子：
300八塔径的确定：
查有机液体的相对密度共线图与有机液体得相对粘度共线图可得到(忽略液体体积变化)
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