【正文】 . . . .. .內(nèi)蒙古科技大學化工原理課程設計說明書題 目：學生姓名：高燕學 號：0866115113專 業(yè)：化學工程與工藝班 級：化工2008—1班指導教師：郎中敏 學習好幫手前 言在化學工業(yè)中，經(jīng)常需要將氣體混合物中的各個組分加以分離，其主要目的是回收氣體混合物中的有用物質(zhì)，以制取產(chǎn)品，目的即為回收水中的乙醇，以達到分離的目的。塔設備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設備之一，它可使氣(或汽)液或液液兩相之間進行緊密接觸，達到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。乙醇－水是工業(yè)上最常見的溶劑，也是非常重要的化工原料之一，是無色、無毒、無致癌性、污染性和腐蝕性小的液體混合物。因其良好的理化性能，而被廣泛地應用于化工、日化、醫(yī)藥等行業(yè)。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，而且乙醇多以蒸餾法生產(chǎn)，由于乙醇－水體系有共沸現(xiàn)象，普通的精餾對于得到高純度的乙醇來說產(chǎn)量不好。所以，想要得到高純度的乙醇很困難。因此，研究和改進乙醇－水體系的精餾設備是非常重要的。設計采用浮閥精餾塔進行乙醇－水的精餾。精餾是分離液相混合物的典型單元操作。它利用各組分各組分揮發(fā)度的不同實現(xiàn)分離的目的。這種分離通過液相和氣相之間的傳質(zhì)實現(xiàn)，而作為氣、液兩相傳質(zhì)用的塔設備，首先必須要使氣、液兩相得到充分的接觸，以達到較高的傳質(zhì)效率。浮閥塔是一種板式塔，用于氣液傳質(zhì)過程中。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)應用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學工業(yè)中使用最普遍。浮閥的閥片可以浮動，隨著氣體負荷的變化而調(diào)節(jié)其開啟度，因此，浮閥塔的操作彈性大，特別是在低負荷時，仍能保持正常操作。并且，由于氣液接觸狀態(tài)良好，霧沫夾帶量小(因氣體水平吹出之故)，塔板效率較高，生產(chǎn)能力較大，是化工、煉油行業(yè)中使用最廣泛的塔型之一。浮閥塔具有以下優(yōu)點：由于浮閥可以根據(jù)氣速大小自由升降、關(guān)閉或開啟，當氣速變化時，開度大小可以自動調(diào)節(jié)，因此它的操作“彈性”大（一般5－9），適于生產(chǎn)量波動和變化的情況。浮閥塔處理能力較大，比泡罩塔約提高20%－40%；與篩板塔相近。浮閥塔氣液兩相接觸充分，因此，塔板效率較高，一般比泡罩塔高15%左右；浮閥塔氣體沿閥片周邊上升時，只經(jīng)一次收縮、轉(zhuǎn)彎和膨脹。因此，浮閥塔比泡罩塔的塔板壓力降小；浮閥塔因浮閥不斷上下運動，閥孔不易被臟物或黏性物料堵塞，塔板的清洗也比較容易。浮閥塔與泡罩塔相比，結(jié)構(gòu)較簡單，制造容易，檢修方便。因此，制造費用較泡罩塔低60%－80%。課程設計是化工原理課程中綜合性和實踐性較強的一個環(huán)節(jié)，它是理論聯(lián)系實際的橋梁是使學生體察工程實際問題的復雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設計，要求學生能綜合運用所學課程的基本知識，進行融會貫通、獨立思考，在規(guī)定的時間內(nèi)完成指定的化工設計任務，具有初步進行工程設計的能力；達到熟悉工程設計的的基本內(nèi)容，掌握化工設計的主要程序和方法；提高和進一步培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力；樹立正確的設計思想，培養(yǎng)實事求是、嚴肅認真、高度負責的科學工作精神。2011年06月27日. . . .. .【中文摘要】：，常壓蒸餾。設計中乙醇－水采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后經(jīng)過泵送入精餾塔內(nèi)，塔頂上升的蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分采用回流，其余為塔頂產(chǎn)物，塔釜采用間接蒸汽加熱供熱，塔底產(chǎn)物冷卻后送入貯槽。原料液由高位槽經(jīng)過預熱器預熱后進入精餾塔內(nèi)。操作時連續(xù)的從再沸器中取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜殘液）再沸器中原料液部分汽化，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。塔頂蒸汽進入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后進入貯槽再經(jīng)過冷卻器冷卻。并將冷凝液借助重力作用送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)過冷凝器后被送出作為塔頂產(chǎn)品。設計包括：主要設備的工藝設計計算—物料衡算xF= xD= xW= F=，提餾段3塊。工藝參數(shù)的選定泡點進料、泡點回流。,閥孔數(shù)目為115個，輔助設備的選型，工藝流程圖，主要設備的工藝條件圖等內(nèi)容。關(guān)鍵字：乙醇、水、浮閥塔、工藝計算、板式塔結(jié)構(gòu)符號說明 學習好幫手. . . .. .英文字母：Aa——塔板鼓泡區(qū)面積，m2；Ab——板上液流面積，m2；Af——降液管截面積，m2；A0——閥孔總面積，m2；AT——塔截面積，m2；C——計算時的負荷系數(shù)，量綱為1；CF——泛點負荷系數(shù)，量綱為1；do——閥孔直徑，m；D——塔徑，m；ev——霧沫夾帶量，；E——液體收縮系數(shù)，量綱為1；ET——總板效率,量綱為1；F0——閥孔動能因素，；g——重力加速度，m/s2h1——進口堰與降液管的水平距離，m；hC——與干板壓強降相當?shù)囊褐叨?，m液柱；hd——與液體流過降液管時的壓強降相當?shù)囊褐叨?，m液柱；h