化工原理优秀课程设计乙醇和水

设计任务书 一 设计题目 试设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。进精馏塔料液含乙醇 25 （质量分数，下同），其它为水；产品乙醇含量不得低于 94 ；残液中乙醇含量不得高于 0.1 ；要求年产量为17000吨/年。 二 操作条件 1 塔顶压力 4kPa（表压） 2 进料热状态 自选 3 回流比 自选 4 塔底加热蒸气压力 0.5Mpa（表压） 5 单板压降 ≤0.7kPa。 三 塔板类型 自选 四 工作日 每十二个月工作日为300天，天天二十四小时连续运行。 五 设计内容 1、设计说明书内容 1 精馏塔物料衡算； 2 塔板数确实定； 3 精馏塔工艺条件及相关物性数据计算； 4 精馏塔塔体工艺尺寸计算； 5 塔板关键工艺尺寸计算； 6 塔板流体力学验算； 7 塔板负荷性能图； 8 精馏塔接管尺寸计算； 9 对设计过程评述和相关问题讨论。 2、设计图纸要求 1 绘制生产工艺步骤图（A2号图纸）； 2 绘制精馏塔设计条件图（A2号图纸）。 目 录 1. 设计方案介绍 1 1.1设计方案确实定1 1.2操作条件和基础数据1 2.精馏塔物料衡算1 2.1 原料液及塔顶、塔底产品摩尔分率1 2.2原料液及塔顶、塔底产品平均摩尔质量1 2.3物料衡算2 3.塔板数确实定2 3.1理论板层数NT求取 2 3.1.1 求最小回流比及操作回流比 2 3.1.2 求精馏塔气、液相负荷 3 3.1.3 求操作线方程 3 3.1.4 图解法求理论板层数 3 3.2 塔板效率求取4 3.3 实际板层数求取5 4.精馏塔工艺条件及相关物性数据计算 5 4.1操作压力计算5 4.2 操作温度计算5 4.3 平均摩尔质量计算5 4.4 平均密度计算6 4.4.1 气相平均密度计算6 4.4.2 液相平均密度计算6 4.5液体平均表面张力计算 7 4.6液体平均黏度计算 7 5.精馏塔塔体工艺尺寸计算 8 5.1塔径计算 8 5.1.1精馏段塔径计算8 5.1.2提馏段塔径计算9 5.2精馏塔有效高度计算9 5.3精馏塔高度计算 10 6.塔板关键工艺尺寸计算10 6.1溢流装置计算 10 6.1.1堰长lw 10 6.1.2 溢流堰高度hw 11 6.1.3 弓形降液管宽度Wd和截面积Af 11 6.1.4 降液管底隙高度ho 11 6.2塔板部署 12 6.2.1塔板分块 12 6.2.2边缘区宽度确定 12 6.2.3开孔区面积计算 12 6.2.4筛孔计算及其排列 12 7.筛板流体力学验算 13 7.1塔板降 13 7.1.1干板阻力hc计算 13 7.1.2气体经过液层阻力hl计算13 7.1.3液体表面张力阻力hσ计算13 7.2液面落差 13 7.3液沫夹带 14 7.4漏液 14 7.5液泛 14 8.塔板负荷性能图15 8.1漏液线 15 8.2液沫夹带线 15 8.3液相负荷下限线 16 8.4液相负荷上限线 17 8.5液泛线 17 9.关键接管尺寸计算 19 9.1蒸汽出口管管径计算 19 9.2回流液管管径计算 19 9.3进料液管管径计算 19 9.4釜液排出管管径计算 19 1