乙醇水精餾塔畢業(yè)設(shè)計

1、⑴綜合運(yùn)用“化工原理”和相關(guān)選修課程的知識，聯(lián)系化工生產(chǎn)的實(shí)際完成單元操作的化工設(shè)計實(shí)踐，初步掌握化工單元操作的基本程序和方法。⑵熟悉查閱資料和標(biāo)準(zhǔn)、正確選用公式，數(shù)據(jù)選用簡潔，文字和工程語言正確表達(dá)設(shè)計思路和結(jié)果。⑶樹立正確設(shè)計思想，培養(yǎng)工程、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保意識，提高分析工程問題的能力。二、設(shè)計任務(wù)及操作條件在一常壓操作的連續(xù)精餾塔內(nèi)分離乙醇－水混合物。生產(chǎn)能力（塔頂產(chǎn)品）3000kgh操作周期300天／年進(jìn)料組成25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）

2、塔頂餾出液組成≥94%塔底餾出液組成≤0.1%操作壓力4kPa（塔頂表壓）進(jìn)料熱狀況泡點(diǎn)單板壓降：≤0.7kPa設(shè)備型式篩板三、設(shè)計內(nèi)容：(1)精餾塔的物料衡算；(2)塔板數(shù)的確定：(3)精餾塔的工藝條件及有關(guān)物件數(shù)據(jù)的計算；(4)精餾塔的塔體工藝尺寸計算；(5)塔板主要工藝尺寸的計算；(6)塔板的流體力學(xué)驗算：(7)塔板負(fù)荷性能圖；(8)精餾塔接管尺寸計算；(9)繪制生產(chǎn)工藝流程圖；(10)繪制精餾塔設(shè)計條件圖；(11)對設(shè)計過程的評

3、述和有關(guān)問題的討論。[設(shè)計計算設(shè)計計算]（一）（一）設(shè)計方案選定設(shè)計方案選定本設(shè)計任務(wù)為分離水－乙醇混合物。原料液由泵從原料儲罐中引出，在預(yù)熱器中預(yù)熱至84℃后送入連續(xù)板式精餾塔（篩板塔），塔頂上升蒸汽流采用強(qiáng)制循環(huán)式列管全凝器冷凝后一部分作為回流液，其余作為產(chǎn)品經(jīng)冷卻至25℃后送至產(chǎn)品槽；塔釜采用熱虹吸立式再沸器提供氣相流，塔釜?dú)堃核椭翉U熱鍋爐。1精餾方式：本設(shè)計采用連續(xù)精餾方式。原料液連續(xù)加入精餾塔中，并連續(xù)收集產(chǎn)物和排出殘液。其優(yōu)

4、點(diǎn)是集成度高，可控性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。由于所涉濃度范圍內(nèi)乙醇和水的揮發(fā)度相差較大，因而無須采用特殊精餾。2操作壓力：本設(shè)計選擇常壓，常壓操作對設(shè)備要求低，操作費(fèi)用低，適用于乙醇和水這類非熱敏沸點(diǎn)在常溫（工業(yè)低溫段）物系分離。3塔板形式：根據(jù)生產(chǎn)要求，選擇結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，造價低廉的篩板塔，篩板塔處理能力大，塔板效率高，壓降較低，在乙醇和水這種黏度不大的分離工藝中有很好表現(xiàn)。4加料方式和加料熱狀態(tài)：加料方式選擇加料泵打入。由于原料溫度穩(wěn)

5、定，為減少操作成本采用30度原料冷液進(jìn)料。乙醇—水屬于理想物系，可采用圖解法求回流比R和理論塔板數(shù)。錯誤錯誤!未找到引用源。未找到引用源。由手冊查得乙醇—水物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出xy圖，見下圖。常壓下乙醇常壓下乙醇—水溶液的水溶液的txytxy圖錯誤錯誤!未找到引用源。未找到引用源。求最小回流比及操作回流比。采用作圖法求最小回流比，在圖1中對角線上，自點(diǎn)G（0.115，0.115）作垂線ec即為進(jìn)料線，該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為y=0.

6、45x=0.115故最小回流比為Rmin=(0.860.45)(0.450.115)=1.22取操作的回流比為R=2Rmin=21.22=2.44取整R=2.5錯誤錯誤!未找到引用源。未找到引用源。求氣液相負(fù)荷L=RD=2.52.626=6.565V=（R1）D=3.52.626=9.191L′=LF=6.56519.63=26.195V′=V=9.191錯誤錯誤!未找到引用源。未找到引用源。求操作線方程常壓下乙醇常壓下乙醇—水溶液的水