化工原理課程設(shè)計-乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計(已修改)
2025-06-19 07:59 本頁面
【正文】 化工原理課程設(shè)計 題 目 乙醇 水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計 目 錄 1. 設(shè)計任務(wù)書 ……………………………………………………………… 2. 英文摘要前言 …………………………………………………………… 3. 前 言 ……………………………………………………………………… 1 4. 精餾塔優(yōu)化設(shè)計 ………………………………………………………… 5 5. 精餾塔優(yōu)化設(shè)計計算 …………………………………………………… 5 6. 設(shè)計計算結(jié)果總表 ……………………………………………………… 22 7. 參考文獻 ………………………………………………………………… 23 8. 附 錄 ………………………………………………………………… 23 9. 致 謝 ………………………………………………………………… …………………………………………………………… 精餾塔優(yōu)化設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目 乙醇 — 水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計 二、設(shè)計條件 1．處理量： 40000 （噸 /年） 2．料液濃度： 35 （ wt%） 3．產(chǎn)品濃度： 90 （ wt%） 4．易揮發(fā)組分回收率： % 5．每年實際生產(chǎn)時間： 7200 小時 /年 6. 操作條件： ①間接蒸汽加熱； ②塔頂壓強： atm（絕對壓強） ③進料熱狀況 :泡點進料 三、設(shè)計任務(wù) a) 流程的確定與說明； b) 塔板和塔徑計算； c) 塔盤結(jié)構(gòu)設(shè)計 i. 浮閥塔盤工藝尺寸及布置簡圖； ii. 流體力學(xué)驗算； iii. 塔板負荷性能圖。 d) 其它 i. 加熱蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的傳熱面積及冷卻水的消耗量 e) 有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計和選型，繪制精餾塔系統(tǒng)工藝流程圖和精餾塔裝配 圖，編寫設(shè)計說明書。 乙醇 —— 水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計 摘要：設(shè)計一座連續(xù)浮閥塔，通過對原料，產(chǎn)品的要求和物性參數(shù)的確定及對主要尺寸的計算，工藝設(shè)計和附屬設(shè)備結(jié)果選型設(shè)計，完成對乙醇 水精餾工藝流程和主題設(shè)備設(shè)計。 關(guān)鍵詞：精餾塔，浮閥塔，精餾塔的附屬設(shè)備。 （ Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001） Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, product requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, pletion of the ethanolwater distillation process and equipment design theme. Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column. 前 言 乙醇在工業(yè)、醫(yī)藥、民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是很重要的一種原料。在很多方面，要求乙醇有不同的純度，有時要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因為乙醇極具揮發(fā)性，也極具溶解性，所以，想要得到高純度的乙醇很困難。 要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因為乙醇和水的揮發(fā)度相差不大。精餾是多數(shù)分離過程，即同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離?；S中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。為實現(xiàn)精餾分離操作，除 精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實現(xiàn)整個操作。 浮閥塔與 20 世紀 50 年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點，已成為國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學(xué)工業(yè)中使用最普遍。浮閥有很多種形式，但最常用的形式是 F1 型和 V4 型。 F1型浮閥的結(jié)果簡單、制造方便、節(jié)省材料、性能良好，廣泛應(yīng)用在化工及煉油生產(chǎn)中，現(xiàn)已列入部頒標(biāo)準（ JB16868）內(nèi)， F1 型 浮閥又分輕閥和重閥兩種，但一般情況下都采用重閥，只有處理量大且要求壓強降很低的系統(tǒng)中，才用輕閥。浮閥塔具有下列優(yōu)點： 生產(chǎn)能力大。 操作彈性大。 塔板效率高。 氣體壓強降及液面落差較小。 塔的造價低。浮閥塔不宜處理易結(jié)焦或黏度大的系統(tǒng)，但對于黏度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)，浮閥塔也能正常操作。 精餾塔優(yōu)化設(shè)計計算 在常壓連續(xù)浮閥精餾塔中精餾乙醇 —— 水溶液，要求料液濃度為 35%，產(chǎn)品濃度為 90%，易揮發(fā)組分回收率 %。年生產(chǎn)能力 40000 噸 /年 操作條件：①直 接蒸汽加熱 ②塔頂壓強： （絕對壓強） ③進料熱狀況：泡點進料 一 精餾流程的確定 乙醇 —— 水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點后，用泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。工藝流程圖見圖 二 塔的物料衡算 1. 查閱文獻，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù) ⑴ 和乙醇的物理性質(zhì) 名稱 分子式 相對分子質(zhì)量 密度 20℃ 3/kgm 沸 點 a ℃
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