乙醇-水精餾塔工藝設(shè)計(jì)與塔頂冷凝器選型設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-12 02:51 本頁面
【正文】 ...題 目：乙醇水精餾塔工藝設(shè)計(jì)與塔頂冷凝器選型設(shè)計(jì)專 業(yè)：煤炭深加工與利用 學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào):小組成員:指導(dǎo)教師: 完成日期: 化工原理課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書...設(shè)計(jì)題目：乙醇——水連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人員 所在班級(jí) 成績 指導(dǎo)教師 日期 一、 設(shè)計(jì)題目：乙醇－水連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件（1）進(jìn)精餾塔的料液含乙醇 35%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同） ，其余為水；（2）產(chǎn)品的乙醇含量不得低于 94；（3）塔頂易揮發(fā)組分回收率為 %；（4）生產(chǎn)能力為 25000 噸/年 94%的乙醇產(chǎn)品；（5）每年按 330 天計(jì)，每天 24h 連續(xù)運(yùn)行。（6）操作條件 a) 塔頂壓強(qiáng) 4kPa(表壓) b) 進(jìn)料熱狀態(tài) 自選 c) 回流比 自選... d）加熱蒸汽壓力 低壓蒸汽（或自選） e) 單板壓降小于等于 三、 設(shè)備形式：篩板塔或浮閥塔四、 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容 1) 精餾塔的物料衡算； 2) 塔板數(shù)的確定； 3) 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算； 4）精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算； 5) 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算；6) 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算； 7) 塔板負(fù)荷性能圖； 8) 精餾塔接管尺寸計(jì)算； 9）對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)述和有關(guān)問題的討論。 設(shè)計(jì)圖紙要求： 1) 繪制生產(chǎn)工藝流程圖（A2 號(hào)圖紙） ； 2) 繪制精餾塔設(shè)計(jì)條件圖（A2 號(hào)圖紙） 。 五、 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：1. 常壓下乙醇——水體系的 txy 數(shù)據(jù)；2. 乙醇的密度、粘度、表面張力等物性參數(shù)。 。第一章 前言化工生產(chǎn)中所處理的原料中間產(chǎn)品幾乎都是由若干組分組成的混合物。其中大部分是均相混合物。生產(chǎn)中為滿足要求需將混合物分離成較純的物質(zhì)。精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作。在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。精餾過程...在能量劑的驅(qū)動(dòng)下（有時(shí)加質(zhì)量劑） 。使氣、液兩相多次直接接觸和分離。利用液相混合物中各組分揮發(fā)度的不同。使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移。難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移。實(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。該過程是同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱的過程。在本設(shè)計(jì)中我們使用篩板塔。篩板塔的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單造價(jià)低。合理的設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)牟僮骱Y板塔能滿足要求的操作彈性。而且效率高采用篩板可解決堵塞問題適當(dāng)控制漏液。篩板塔是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之一。五十年代之后通過大量的工業(yè)實(shí)踐逐步改進(jìn)了設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)。近年來與浮閥塔一起成為化工生中主要的傳質(zhì)設(shè)備。為減少對(duì)傳質(zhì)的不利影響?？蓪⑺宓囊后w進(jìn)入?yún)^(qū)制成突起的斜臺(tái)狀這樣可以降低進(jìn)口處的速度使塔板上氣流分布均勻。篩板塔多用不銹鋼板或合金制成。使用碳鋼的比率較少。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單。易于加工。造價(jià)為泡罩塔的 60 左右。為浮閥塔的 80%左右；在相同條件下。生產(chǎn)能力比泡罩塔大 20%～40%；塔板效率較高。比泡罩塔高 15%左右。但稍低于浮閥塔；氣體壓力降較小。每板降比泡罩塔約低 30%左右。缺點(diǎn)是：小孔篩板易堵塞。不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液；操作彈性較?。s 2～3） 。蒸餾是分離均相混合物的單元操作。精餾是最常用的蒸餾方式。是組成化工生產(chǎn)過程的主要單元操作。精餾是典型的化工操作設(shè)備之一。進(jìn)行此次課程設(shè)計(jì)的目的是為了培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),來解決實(shí)際化工問題的能力,做到能獨(dú)立進(jìn)行化工設(shè)計(jì)初步訓(xùn)練。為以后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二章 流程的確定和說明 設(shè)計(jì)思路首先，乙醇和水的原料混合物進(jìn)入原料罐，在里面停留一定的時(shí)間之后，通過泵進(jìn)入原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度，然后，原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。因?yàn)楸患訜岬脚蔹c(diǎn)，混合物中既有氣相混合物，又有液相混合物，這時(shí)候原料混合物就分開了，氣相混合物在精餾塔中上升，而液相混合物在精餾塔中下降。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入乙醇的儲(chǔ)罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個(gè)過程就叫做回流。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說的過程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。最終，完成乙醇和水的分離。 設(shè)計(jì)流程...乙醇—水混合液經(jīng)原料預(yù)熱器加熱，進(jìn)料狀況為汽液混合物 q=1 送入精餾塔，塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余經(jīng)塔頂產(chǎn)品冷卻器冷卻后，送至儲(chǔ)罐,塔釜采用直接蒸汽加熱,塔底產(chǎn)品冷卻后,送入貯罐(附流程圖)。摘 要本設(shè)計(jì)是以乙醇――水物系為設(shè)計(jì)物系，以篩板塔為精餾設(shè)備分離乙醇和水。篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系乙醇－－水的精餾問題進(jìn)行分析，選取，計(jì)算，核算，繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過程。通過計(jì)算得出 xF= , xD= , xW= ,F=,實(shí)際板數(shù)為 37 塊，工藝參數(shù)的選定泡點(diǎn)進(jìn)料、泡點(diǎn)回流。回流比為 ,進(jìn)料位置為第 11 塊，在板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算中得出塔徑為 1 米，
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