【正文】 lLEh 精餾段： mhOW 324 ????????? ????? ? 提餾段： mhOW 324 ????????? ????? ? 堰高 取板上清液層高度 mhl ? ,則精餾段 mhW ? ，提餾 mhW ? 。 邊緣區(qū)寬度確定 靠近壁處的塔板邊緣寬度 WC為 ，液體進出塔板的出入口需設(shè)安定區(qū)避免造成降液管液泛，則 WS為 。 , mWd ? 管中停留時間 精餾段： sLHA S Tf 4 ????? ?? 提餾段： sLHA S Tf 4 ????? ?? 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 降液管底隙高度 ho 需小于堰高，因此取 。塔板示意圖 32如下 圖 32塔板示意圖 溢流堰長 Wl 堰長范圍 ? ? ?? 設(shè)計中取堰長 Wl 為 即為 。所以本實訓(xùn)裝置選擇單溢流。降液管是兩塔板間流體流動的通道，也是溢流液中夾帶 的氣體進行分離的場所 [54]。 S ????? 提餾段： 0 . 6 80 m6 . 1 4 0 . 6 154πu4VD39。 S? 其中， D39。 實際塔板數(shù) . 5 42154E 1NN TTP ?????? 塊 實際精餾段塔板數(shù) . 542511ENN T39。s 3全塔效率和實際塔板數(shù) 如果知道了全塔效率便可算出全塔實際塔板數(shù)，全塔效率與物系性質(zhì)、塔板結(jié)構(gòu)及操作條件三個方面有關(guān)。則 塔頂相對揮發(fā)度： )y(1x )x(1yyx xyα DD DDBD BDD ????? 進料液相對揮發(fā)度： )y(1x )x(1yyx xyα FF FFBF BFF ????? 塔釜相對揮發(fā)度： )y(1x )x(1yyx xyα WW WWBW BWW ????? 全塔平均相對揮發(fā)度： 3 WFD ?? 2物系黏度 圖 2452 乙醇 t－ x－ y 曲線 由常壓下乙醇 水溶液的 t－ x－ y 曲線圖得知 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 塔頂溫度 Dt 為 oC 進料溫度 Ft 為 oC 塔釜溫度 Wt 為 全塔平均溫度 8 4 . 5 93 9 5 . 3 38 0 . 2 77 8 . 1 73 tttt DFW ??????? oC 通過黏度共線圖可得在 oC 下，乙醇的黏度為 目前，塔板效率的估算方法大體有兩類。 圖 2441 連續(xù)精餾塔 在直角坐標(biāo)系中繪出 yx 圖。 ????????? 7 k m o l/ ) D(Rq ) F(1VV 39。 00. 8 810. 2 0580. 8 811R Rm inm in ???? ? 所以 m in ?? 操作線方程 （ 1） 精餾段操作線方程求解： 精餾段操作線方程為：Dn1n xVDxVLy ??? 因為是泡點回流，故 DRDVR D,L ??? 則精餾段操作線方程方程為：Dn1n x1R 1x1R Ry ????? 0 .1 813 .90 .8 8 11Rx D ???? 0 . 7 9 613 . 93 . 91R R ???? 所以，精餾段操作線方程： n1n ??? （ 3） 提餾段操作線方程求解： 提餾段操作線方程為：W39。求得最小回流比。作為目前的設(shè)計，可先求出最小回流比 minR ，再根據(jù)經(jīng)驗公式 R=(～ ) minR 確定操作回流比。 回流是保證精餾塔連續(xù)穩(wěn)定操作的必要條件，且 回流比是影響精餾操作費用和設(shè)備投資費用的重要因素。兩臺分子篩床交替進行吸附和解析 , 循環(huán)使用。 吸附系統(tǒng)：濃度 95%的酒精在預(yù) 熱器內(nèi)用鍋爐蒸汽間接加熱到 100～ 120oC,進入蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)產(chǎn)生 105～ 125 oC的酒精蒸汽 ,酒精蒸發(fā)器用鍋爐蒸汽作為熱源 ,產(chǎn)生的酒精蒸汽進入過熱器 ,用高壓蒸汽加熱到過熱狀態(tài) 130～ 145 oC,過熱酒精蒸汽進入分子篩吸附塔 I ,酒精蒸汽中的氣態(tài)水分子被分子篩吸附 ,吸附以后的酒精蒸汽 經(jīng)過冷凝、冷卻后得到濃度為 99%的酒精。在沒有考慮與其他過程集成從而進行能量綜合利用的前提下 ,能耗少于 560kJ/L。 3197。型分子篩是一種堿金屬硅鋁酸鹽 ,分子篩的孔徑為 3 197。酒精分子的直徑 197。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。該塔傳質(zhì)效率高，傳質(zhì)空間利用率好，處理能力大，操作彈性大，結(jié)構(gòu)簡單可靠，抗結(jié)垢、防堵塞性能好 ,由于操作氣速高，氣流自清洗能力強且升氣孔直徑大，很不容易堵塞，投資省，傳質(zhì)單 元的間距較大，便于布置加熱和冷卻排管。 （ 3）填料塔：填料塔是在塔內(nèi)裝填新型高效填料，如不銹鋼網(wǎng)波紋填料，每米填料相當(dāng) 5塊以上的理論板。閥片升降位置隨氣流大小作自動調(diào)節(jié)，從而使進入液層的氣速基本穩(wěn)定。該類型塔塔板效率高，塔阻力小，但單位面積的生產(chǎn)能力低，設(shè)備體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資較大。 目前常用的精餾塔主要有四種塔型：泡罩塔、浮閥塔、填料塔和篩板塔。工程上常用的是液氣負(fù)荷比 錯誤 !未找到引用源。 一年天數(shù)按 290 天算。 第二章 工藝計算 9 第二章 工藝計算 要求 原料：乙醇－水溶液，其中乙醇含量 70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），經(jīng)預(yù)熱器加熱至泡點進料。自九十年代以來 ，之所以又重新成為許多國家大力研究和發(fā)展的對象，究其原因是人們對乙醇極優(yōu)越的物理、化學(xué)特性有了更深入的認(rèn)識和了解。在工業(yè)生產(chǎn)中，常采用苯做萃取劑 [41],其他溶劑還有環(huán)己烷，戊烷，乙醚等[42]。進料量增加對傳質(zhì)是有利的，在蒸汽上升速度接近夜飯速度時傳質(zhì)效果為最好 [38]。 進料組成的變化直接影響著精餾操作?；亓鞅冗^大 ,將會造成塔內(nèi)物料的循環(huán)量過大 ,甚至能導(dǎo)致液泛 ,破壞塔的正常操作。因此在正常操作中需要維持恒定的壓力，在工藝指標(biāo)允許范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力。 第一章 緒論 7 乙醇精餾的影響因素主要有塔釜的溫度和壓力，塔內(nèi)回流情況，萃取劑的選擇有關(guān)。且安裝便捷 ,運行見效快 ,占地面積小 ,操作方便、經(jīng)濟效率高 [30]。 其原理 :利用乙醇沸點低于水及其他溶液沸點的原理 ,用稍高于酒精沸點的溫度 ,將需要回收的稀乙醇溶液進行加熱揮發(fā) ,經(jīng)塔體精餾后 ,析出純乙醇?xì)怏w ,提高乙醇溶液的濃度 ,達(dá)到回收乙醇的目的 [29]。塔 3中塔頂產(chǎn)品為乙醇 — 水恒沸液，送回塔 1作為原料，塔底產(chǎn)品幾乎為純水。塔頂蒸汽進入冷凝器 4中冷凝后，部分液相回流到塔 1，其余的進入分層器 5，在器內(nèi)分為輕重兩層液體。對夾帶劑的要求是：①夾帶劑應(yīng)能與被分離組分形成新的恒沸液，最好其恒沸點比純組分的沸點低，一般兩者沸點差不小于 10℃；②新恒沸液所含夾帶劑的量愈少愈好，以便減少夾帶劑用量及汽化、回收時所需的能量；③新恒沸液最好為非均相混合物，便于用分層法分離；④無毒性、無腐蝕性，熱穩(wěn)定性好；⑤來源容易，價格低廉。恒沸精餾可分離具有最低恒沸點的溶液、具有最高恒沸點的溶液以及揮發(fā)度相近的物系。在乙醇水體系中，異辛烷也可對乙醇脫水作用有一定效果 [25]。 （ 2）恒沸精餾 若在兩組分恒沸液中加入第三組分（稱為夾帶劑），該組分能與原料液中的一個或兩個組分形成新的恒沸液，從而使原料液能用普通精餾方法予以分離，這種精餾操作稱為恒沸精餾。萃取劑同某一組分由塔底排出，由塔頂則可得到純度甚高的另一組分 ，從而有效的分離原溶液的組分 ［ 20］ 。下面主要介紹間歇萃取精餾法和恒沸精餾法。分離次數(shù)越多，所得氣相產(chǎn)品中輕組分的濃度就越高。乙醇還具有還原性、氧化性、酯化反應(yīng)等性質(zhì)。能與水、氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多數(shù)有機溶劑混溶，相對密度 ()。 需要從設(shè)計原理，影響因素多方面深層次考慮。 為了保證出料乙醇最后所需產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 99%，所以先至塔頂餾分含乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 95%，再用分子篩吸附法吸附多余的水分從而得到所需的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 99%產(chǎn)品。同時，完成對精餾塔、換熱器、塔釜、填料等關(guān)鍵設(shè)備裝置的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （ 2）精餾塔、換熱器（冷凝器）、塔釜等關(guān)鍵設(shè)備裝置的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計。當(dāng)代社會，尋找一種將乙醇能夠高效回收的方法對國家的經(jīng)濟綠色發(fā) 展有很大的益處，能夠節(jié)約資源和降低生產(chǎn)成本。Distillation。乙醇在各種類型實驗和生產(chǎn)中使用的比例很大，尋找一種將乙醇能夠高效回收的方法將對國家的能源環(huán)境有很大的益處，節(jié)約資源和成本。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 5000噸 ／ 年 70%回收乙醇 精餾工藝和裝置設(shè)計 摘 要 乙醇作為一種新型能源 ,具有環(huán)保、可再生的特點。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。除了大量應(yīng)用于化學(xué)、化工、制酒業(yè)、醫(yī)療外 ,還可以在一定程度上可以代替化石能源。 關(guān)鍵詞 ： 乙醇 精餾 工藝 裝置設(shè)計 ABSTRACT I The technological and equipment design for 70% Recovery of Ethanol rectification of 5000 tons annual output Abstract As a new energy, ethanol have such unique features like environmentalfriendly and easily renewable. As a renewable energy, the ethanol can be made from corn, sugar cane, cassava and other crops by fermentation and rectification. Ethyl alcohol is mainly used in manufacturing electronic ponents, highclass cosmetic solvents and chemical production materials, etc. Besides it’ s widely applied in chemistry, chemical engineering, winemaking Industry, medical treatment, and it can also partly bee the alternative option of fossil fuels in some areas. We can see the role of ethanol in various types of experiments and manufactures. It will be great benefited for national energyenvironment by finding an efficient method to recover the ethanol, and also it can help saving resources and reducing costs. The main ideas of this paper are trying to explain the physical and chemical properties of ethanol, with the use of the principles of rectification, and deeply describe the distillation method, influence factors, technological design and equipment constitute. It theoretically support the rectification technology of ethanolwater solu