【正文】 一。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。 （ 3） 寫出該精餾塔的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括設(shè)計(jì)結(jié)果匯總和設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。 吉林化工學(xué)院 化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 題目 乙醇 丙醇二元物系篩板精餾塔設(shè)計(jì) 教 學(xué) 院 化學(xué)與制藥工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 計(jì)海峰 2020 年 6 月 21 日 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) II 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 乙醇 丙醇二元物系篩板精餾塔設(shè)計(jì) 工藝操作條件 (1) 加料量為 : 100kmol/h (2) 加料狀態(tài)： 泡點(diǎn)進(jìn)料 (3) 分離要求： 進(jìn) 料 組 成 x= 餾出液組成 xd= 釜 液 組 成 xw= （以上均為摩爾分率） 加料熱狀況 q= (4) 操作壓力： 常壓 atmP 1? （絕壓），單板壓降≤ (5) 回流比 min( )RR?? 設(shè)計(jì)任務(wù) ： （ 1） 完成該精餾塔的工藝設(shè)計(jì)，包括物料衡算、熱量衡算、篩板塔的設(shè)計(jì)計(jì)算。 （ 2） 畫出帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 (2 號(hào)圖紙 )、精餾塔工藝條件圖 (2 號(hào)圖紙 )。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) III 目錄 摘 要 ....................................................................3 第一章 前言 .............................................6 精餾原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用 ............................................6 精餾操作 對(duì)塔設(shè)備的要求 ..................................................6 常用板式塔類型及本設(shè)計(jì)的選型 ...........................................6 本設(shè)計(jì)所選塔的特性；； ...................................................6 第二章 流程的確定和說(shuō)明 ..................................7 設(shè)計(jì)思路 ................................................................7 .......................................................7 操作壓力的選取 .......................................................7 加料狀態(tài)的選擇 .......................................................7 加熱方式 .............................................................7 回流比的選擇 .........................................................7 塔頂冷凝器的冷凝方式與冷卻介質(zhì)的選擇 .................................7 流程說(shuō)明圖 .............................................................7 第三章 精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................8 物料衡算 ................................................................8 原料液及塔頂、塔底的平均摩爾質(zhì)量 .....................................9 溫度計(jì)算 .............................................................9 密度計(jì)算 ............................................................10 表面張力計(jì)算 ........................................................12 黏度的求取 ..........................................................13 相對(duì)揮發(fā)度的求取： ..................................................13 塔板數(shù)的確定 ...........................................................14 回流比的確定 .......................................................14 汽液負(fù)荷計(jì)算： ......................................................14 理論塔層數(shù) NT的求取 .................................................14 實(shí)際板數(shù)的求取 ....................................................15 精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................16 氣液相體積流量記算 ..................................................16 塔徑計(jì)算與選擇 ......................................................17 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) IV 溢流裝置的計(jì)算 ......................................................19 塔板布置 ............................................................20 篩孔計(jì)算及其開(kāi)孔率 ...................................................20 塔總體高度計(jì)算 .......................................................21 篩板的流體力學(xué)計(jì)算 ......................................................22 氣體通過(guò)篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?.......................................22 液面落差 .............................................................23 液沫夾帶量的驗(yàn)算 .....................................................23 漏液的鹽驗(yàn)算 .........................................................24 液泛的驗(yàn)算 ...........................................................24 塔板負(fù)荷性能圖 ..........................................................24 液沫夾帶線 ...........................................................24 液泛線： .............................................................27 液體負(fù)荷上限線 .......................................................28 液相負(fù)荷下限線 .......................................................29 漏液線 ...............................................................29 塔的接管 ................................................................30 進(jìn)料管 ...............................................................30 回流管 ...............................................................31 塔底出料罐 ...........................................................31 參考文獻(xiàn) ....................................................................33 附錄（一） ...............................................33 附錄（二）程序 ...........................................36 結(jié)束語(yǔ) ...................................................37 化工原理課程設(shè)計(jì)教師評(píng)分表 ...............................38 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 1 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。為此，掌握氣液相平衡關(guān)系，熟悉各種塔型的操作特性，對(duì)選擇、設(shè)計(jì)和分析分離過(guò)程中的各種參數(shù)是非常重要的。本次設(shè)計(jì)的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。 精餾設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 —— 物料衡算 xF= xD= xW= 實(shí)際塔板數(shù)精餾段 16塊，提餾段 17塊。設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝尺寸的計(jì)計(jì)算塔高為 ,篩孔數(shù)目為 7643個(gè)，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。 關(guān)鍵詞：乙醇；丙醇；精餾段；提餾段；篩板塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。 關(guān)于各種類型塔板的介紹 主要的塔板型式有：泡罩塔板；浮閥塔板；篩孔 塔板；舌形塔板（斜孔塔板）；網(wǎng)孔塔板；垂直浮閥；多降液管塔板；林德浮閥；無(wú)溢流塔板。升氣管是泡罩塔區(qū)別于其它塔板的主要結(jié)構(gòu)特征。 ⑵ 浮閥塔板 浮閥塔板是對(duì)泡罩塔板的改進(jìn)，取消了升氣管，在塔板開(kāi)孔上訪設(shè)置了浮閥，浮閥可根據(jù)氣體的流量自行調(diào)節(jié)開(kāi)度。 ⑶ 篩孔塔板 篩孔塔板是最簡(jiǎn)單的 塔板，造價(jià)低廉，只要設(shè)計(jì)合理，其操作彈性是可以滿足生產(chǎn)需要的，目前已成為應(yīng)用最為廣泛的一種板型。同時(shí)從舌孔噴出的氣流，通過(guò)動(dòng)量傳遞推動(dòng)液體流動(dòng)，降低了板上液層厚度和塔板壓降。 ⑹ 垂直浮閥 垂直浮閥是在塔板上開(kāi)有若干直徑為 100200mm 的大圓孔，孔上設(shè)置圓柱形泡罩，泡罩下緣于 塔板有一定的間隙，泡罩側(cè)壁開(kāi)有許多篩孔。 ⑺ 多降液管塔板 在普通浮閥上設(shè)置多根降液管以適應(yīng)大液體量的要求，降液管為懸掛式。 ⑼ 無(wú)溢流塔板 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 3 無(wú)溢流塔板是一種簡(jiǎn)易塔板，只是一塊均勻開(kāi)有一定縫隙或篩孔的圓形平板，無(wú)降液管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。 它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是塔板上開(kāi)有許多均勻的小孔。工業(yè)上以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場(chǎng)合（如分離難度大、易結(jié)焦的物系）。 合理的設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)牟僮髂軡M足要求的操作彈性，而且效率高。具有較高的操作彈性，但稍低于泡罩塔。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 4 第 1 章 設(shè) 計(jì) 方 案 裝置流程的