目录 设计任务书111 设计题目1. 已知条件3设计规定 精馏设计方案选定1. 精馏方式选择22 操作压力的选择2.4加料方式和加热状态的选择2.3塔板形式的选择2.5 再沸器、冷凝器等附属设备的安排2.6 精馏流程示意图3 精馏塔工艺计算23.1 物料衡算.2精馏工艺条件计算.3热量衡算4 塔板工艺尺寸设计44.1 设计板参数2 塔径4.3溢流装置4 塔板布置及浮阀数目与排列5 流体力学验算65. 气相通过塔板的压降5.2淹塔5.雾沫夹带6 塔板负荷性能图7.1 雾沫夹带线6.2液泛线.液相负荷上限线6.4漏液线65 液相负荷下限线.6负荷性能图7塔的工艺尺寸设计88釜温校核99热量衡算91接管尺寸设计10符号阐明10参照文献1结束语131.设计任务 1设计题目:年产800吨乙醇板式精馏塔工艺设计. 2已知条件:1原料构成：含5%（w/w)乙醇的度液体，其他为水。2产品规定：含量9.%(w/）乙醇。3残液.1%（w/w)乙醇。4冷却水t入=32度,t出=4度13设计规定(）物料流程图,塔幅员,塔体工艺图（2)各接口尺寸（3)加热剂及冷却剂用量。2. 设计方案选定.精馏方式：本设计采用持续精馏方式。原料液持续加入精馏塔中，并持续收集产物和排出残液。其长处是集成度高,可控性好，产品质量稳定。由于所涉浓度范畴内乙醇和水的挥发度相差较大,因而不必采用特殊精馏。2.2操作压力：本设计选择常压,常压操作对设备规定低,操作费用低，合用于乙醇和水此类非热敏沸点在常温（工业低温段)物系分离。2.3塔板形式:根据生产规定,选择构造简朴,易于加工,造价低廉的筛板塔,筛板塔解决能力大,塔板效率高,压降教低,在乙醇和水这种黏度不大的分离工艺中有较好体现。4加料方式和加料热状态：加料方式选择加料泵打入。由于原料温度稳定，为减少操作成本采用30度原料冷液进料。2.5由于蒸汽质量不易保证,采用间接，蒸汽加热。26再沸器，冷凝器等附属设备的安排：塔底设立再沸器，塔顶蒸汽完全冷凝后再冷却至5度回流入塔。冷凝冷却器安装在较低的框架上，通过回流比控制期分流后,用回流泵打回塔内，馏出产品进入储罐。塔釜产品接近纯水，一部分用来补充加热蒸汽，其他储槽备稀释其她工段污水排放。27精馏流程简图3.精馏塔工艺计算31物料衡算:年产量0吨(每年持续生产300天),塔顶产品构成93.%(w/）乙醇。原料35%（ww）乙醇水溶液,0度。釜残液含乙醇0.1%(w/w)的水溶液。分子量水18;M乙醇=物料衡算汇总摩尔流量mol/h摩尔构成%质量流量k/h质量构成%平均分子量g/原料F3330422287乙醇23.1746535水 109.82.6197765釜液07.371934101乙醇4204039159340.1水 10.3399.919399馏出液D26.1111.12乙醇225684.03893.水 4.015373.36.6将质量构成转换为摩尔构成:,。计算平均分子量：,，。由方程组,由于解得得物料衡算汇总表3.2精馏工艺条件计算。(1)拟定回流比图解法拟定in由图知XD(R+1)=0.3得n=1.图解Nmin 在图上由点(XD，XD)在平衡线和对角线间向点（XW，XW)作梯级，由梯级个数拟定最小理论板层数。min10(不涉及再沸器)-R图,已知Ri和Nmin，由吉利兰图可拟定一系列NR有关数据,绘出-R关联图。合适回流比,取图上曲线由急剧下降向平缓过渡阶段所相应的R值作为操作回流比,得R=. 回流液热状况 由塔顶产品构成D=0.04查得塔顶温度为Ts=78.23度 塔顶采用冷液回流,回流液温度为Ts=6度 则定=(Ts+）2=71.62度 由参照资料附录查得78.23度下r水=240kJ/kg，乙醇=826kk。71.62度条件下,p水=4.17kJ/（k&S226;K)p乙醇=3.08k/(kg&S2;） ,回流热状态参数参照下式计算，由塔内回流比R=3.6=&26;q ,塔外回流比3.6/.04=3.4（2)拟定理论板层数。，成果见图，得理论板层数17(不涉及再沸器),精馏段13，提馏段（不涉及再沸器)(3）拟定实际板层数。假设塔釜温度=10度，则塔顶与塔底平均温度度 在6.6度下查得x33%,y=26.2%把,代入公式 ，再92.62 度下查得。由精馏塔效率关联曲线查得全塔效率04 其中精馏段有8，提馏段12。得精馏塔工艺参数汇总表精馏塔工艺参数汇总Np1N2ETTRRmin50120.343.61894 塔板工艺尺寸设计 选择精馏段第一块塔板为设计板。.1设计板参数在72度下由参照资料3查得 表面张力计算，由参照资料 由y=0.8470查平衡数据x0.8371,换算为质量浓度.92。0.992的乙醇在25度时表面张力为 .解得42塔径 取塔板间距HT0.m取板上液层高度hL0.6m Hh=0.5-.6=0.44m。查筛板塔泛点关联图 因。需校正,。取安全系数为07，则空塔气速为u=.7 u=264/