乙醇—水连续精馏塔的设计

 

 

 

 

 

 

 

塔里木大学

生命科学学院

化学化工系

 

二Ｏ一一年十一月

 

塔里木大学生命科学学院

化工原理课程设计任务书

专业             班级             学生姓名            

发题时间：  2011   年   11   月  28   日

 

一、设计题目：分离乙醇---水混合液的板式精馏塔工艺设计

原始数据及条件：

生产能力：年处理乙醇-水混合液25万吨（开工率300天/年）

原料：乙醇含量为25%（质量百分比，下同）的常温液体

分离要求：塔顶乙醇含量不低于90%

塔底乙醇含量不高于1%

建厂地址：阿克苏地区库车县

二、设计参数

（1）设计规模：乙醇---水混合液处理量_33.33kg/h

（2）生产制度：年开工300天，每天三班8小时连续生产

（3）原料组成：乙醇含量为25％（质量百分率，下同）

（4）进料状况：含乙醇25%（质量百分比，下同）乙醇---水的混合溶液（泡点进料）

（5）分离要求：塔顶乙醇含量不低于_90__%，塔底乙醇含量不大于__1___％，塔顶压力: 0.101325MPa (绝压），塔釜采用0.5 MPa饱和蒸汽间接加热（表压）

（6）建厂地区：大气压为760mmHg、自来水年平均温度为20℃的库车县。

三、设计要求和工作量

完成设计说明书一份

四、设计说明书主要内容（参考）

化工原理课程设计任务书

摘   要

第一章  前言

第二章  绪论

设计方案

选塔依据

设计思路

第三章  塔板的工艺设计

精馏塔全塔物料衡算

常压下乙醇-水气液平衡组成与温度关系

理论塔的计算

塔径的初步设计

溢流装置

塔板的分布、浮阀数目及排列

第四章  塔板的流体力学验算

气相通过浮阀塔板的压降

淹塔

物沫夹带

塔板负荷性能图

第五章  塔附件设计

接管

筒体与封头

除沫器

裙座

吊柱

人孔

第六章  塔总体高度的设计

塔的顶部空间高度

塔的底部空间高度

塔总体高度

第七章  附属设备设计

冷凝器的选择

再沸器的选择

第八章    设计结果汇总

塔主要结构参数表

第九章  设计小结与体会

参考文献

主要符号说明

附    录

五、主要参考文献

［1］谭天恩，等.化工原理（第三版）.北京：化学工业出版社，2009

［2］ 大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，1994

［3］贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，2002

［4］ 时钧主编.化学工程手册（第二版）.北京：化学工业出版社，1996

参考文献并不局限于上述所列。

六、设计进度安排

     下发设计任务书并进行初步讲解                             0.5天

      搜集、查阅相关资料并完成综述                            0.25天

      确定工艺条件和设计方案                                  0.25天

      完成设计计算                                            3天

      完成附属设备主要工艺尺寸计算                            0.5天

      总结                                                    0.5天

七、仪器设备

塔里木大学信息工程学院机房提供电脑给学生查资料和进行计算机辅助设计

 

 

 

指导教师（签名）：                  2011 年    月     日 

学科部（系）主任（签名）：           2011 年    月    日

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

主要符号说明

 

 

附  录

1．主要基础数据

 

表1-1常压下乙醇-水气液平衡组成与温度关系

温度   液相组成   气相组成 ℃       /%      /% 100       0          0 95.5     1.90     17.00 89.0     7.21     38.91 86.7     9.66     43.75 85.3     12.38    47.04 84.1     16.61    50.89

温度   液相组成  气相组成 ℃       /%      /% 82.7     23.37    54.45 82.3     26.08    55.80 81.5     32.73    59.26 80.0     39.65    61.22 79.8     50.97    65.64 79.7     51.98    65.99

温度  液相组成  气相组成 ℃       /%     /% 79.3    57.32    68.41 78.74   67.63    73.85 78.41   74.72    78.15 78.15   89.43    89.43

 

表1-2不同温度下乙醇和水的密度表

温度/℃			温度/℃
80	735	971.8	95	720	961.85
85	730	968.6	100	716	958.4
90	724	965.3

 

表1-3不同温度下乙醇和水的表面张力

温度/℃	70	80	90	100
乙醇表面张力/10-3N/m2	18	17.15	16.2	15.2
水表面张力/10-3N/m2	64.3	62.6	60.7	58.8

 

 

 

化工原理课程设计教师评分表