【正文】 食品工程原理課程設(shè)計食品工程原理課程設(shè)計分離乙醇－水精餾塔設(shè)計學(xué)生姓名： 楊艷玲 劉琛幡 郭雪梅 尹成晨（組長） 所屬學(xué)院： 生命科學(xué)學(xué)院 專 業(yè)： 食品科學(xué)與工程 班 級： 16—2 指導(dǎo)教師： 楊保球 日期： 目 錄化工原理課程設(shè)計任務(wù)書 4摘要 5前言 6第一章 緒論 7 7 7 7 8 操作壓力 8 進(jìn)料狀況 8 8 8. 塔型選擇 8第二章 塔的工藝計算 9 9 9 9 塔的結(jié)構(gòu)的設(shè)計 13 18 18 19 19 塔板布置 20第三章 流體力學(xué)驗算 22： 22 22. 霧沫夾帶驗算 23 操作性能負(fù)荷圖 23 氣相負(fù)荷下限圖（漏液線） 23 過量液沫夾帶線 24 液相負(fù)荷下限線 24 液相負(fù)荷上限線 24 液泛線 24第四章 精餾塔設(shè)備設(shè)計 2內(nèi)徑、壁厚和強(qiáng)度校核 26 26 26 26 27，材料及尺寸規(guī)格 27 27 27 27 28 28 28 29 29 29 30 31 32 32 精餾塔塔體質(zhì)量： 32： 32第五章 設(shè)備的計算及選型 32 32 再沸器熱負(fù)荷 33參 考 文 獻(xiàn) 34課程設(shè)計心得 34附錄 35化工原理課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：分離乙醇水混合液的板式精餾塔工藝設(shè)計原始數(shù)據(jù)及條件：生產(chǎn)能力：年處理乙醇水混合液27萬噸（開工率300天/年） 原料：乙醇含量為26%（質(zhì)量百分比，下同）的常溫液體 分離要求：塔頂乙醇含量不低于90%塔底乙醇含量不高于1%建廠地址：阿克蘇地區(qū)庫車縣二、設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)計規(guī)模：乙醇水混合液處理量3750 kmol/h（2）生產(chǎn)制度：年開工300天，每天三班8小時連續(xù)生產(chǎn)（3）原料組成：乙醇含量為24％（質(zhì)量百分率，下同）（4）進(jìn)料狀況：含乙醇24%（質(zhì)量百分比，下同）乙醇水的混合溶液（泡點進(jìn)料）（5）分離要求：塔頂乙醇含量不低于_90__%，塔底乙醇含量不大于__1___％，塔頂壓力: (絕壓）， MPa飽和蒸汽間接加熱（表壓）（6）建廠地區(qū)：大氣壓為760mmHg、自來水年平均溫度為20℃的庫車縣。指導(dǎo)教師（簽名）： 2014 年 12 月 25 日 學(xué)科部（系）主任（簽名）： 2014年 12 月 25 日摘要化工生產(chǎn)常需進(jìn)行液體混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝達(dá)到輕重組分分離的方法。精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中中占有重要的地位。為此，掌握氣液相平衡關(guān)系，熟悉各種塔型的操作特性，對選擇、設(shè)計和分析分離過程中的各種參數(shù)是非常重要的。塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備類型之一。本次設(shè)計的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。此設(shè)計針對二元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計過程，該設(shè)計方法被工程技術(shù)人員廣泛的采用。精餾設(shè)計包括設(shè)計方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計計算——物料衡算Xf= Xd= Xw= F=3750kmol／h 實際塔板數(shù)精餾段22塊，提餾段7塊。工藝參數(shù)的選定泡點進(jìn)料、泡點回流。,篩孔數(shù)目為3425個，輔助設(shè)備的選型，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。通過對精餾塔的運算，可以得出精餾塔的各種設(shè)計如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件及物性參數(shù)是合理的，各種接管尺寸是合理的，以保證精餾過程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高。關(guān)鍵詞：乙醇 水 精餾段 提餾段 篩板塔前言 精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。 蒸氣由塔底進(jìn)入，與下降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)(低沸點)組分不斷地向蒸氣中轉(zhuǎn)移，蒸氣中的難揮發(fā)(高沸點)組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸氣愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達(dá)到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸氣進(jìn)入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進(jìn)入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。精餾塔的工作原理是根據(jù)各混合氣體的汽化點（或沸點）的不同，控制塔各節(jié)的不同溫度，達(dá)到分離提純的目的。化工生產(chǎn)常需進(jìn)行液體混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中中占有重要的地位。為此，掌握氣液相平衡關(guān)系，熟悉各種塔型的操作特性，對選擇、設(shè)計和分析分離過程中的各種參數(shù)是非常重要的。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(jìn)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(jìn)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?？芍?，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。 本次設(shè)計的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。此設(shè)計針對二元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計過程。 本設(shè)計包括設(shè)計方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計計算——物料衡算、熱量衡算、工藝參數(shù)的選定、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝尺寸的設(shè)計計算，輔助設(shè)備的選型，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。通過對精餾塔的運算，調(diào)試出塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件及物性參數(shù)，以保證精餾過程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高。第一章 緒論 課程設(shè)計是“化工原理”課程的一個總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本門課程及有關(guān)先修課程的基礎(chǔ)知識去解決某以設(shè)計任務(wù)的一次訓(xùn)練，在整個教學(xué)計劃中起著培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的重要作用，通過課程設(shè)計就以下幾方面要求學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練。（1） 查閱資料選用公式和收集數(shù)據(jù)的能力。（2） 樹立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，并注意到操作上的勞動條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計思路，在這種設(shè)計思路的指導(dǎo)下去分析和解決實際問題的能力。（3） 迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計算和計算機(jī)繪圖的能力。本設(shè)計任務(wù)為分離乙醇水混合物。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計中采用泡點進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱