您所在位置：网站首页 > 商业/管理/HR > 管理学资料乙醇水溶液连续精馏塔的设计

乙醇水溶液连续精馏塔的设计

18页

卖家[上传人]：小**

文档编号：90600619

上传时间：2019-06-13

文档格式：DOC

文档大小：687.03KB

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

12 金贝

/ 18 举报版权申诉马上下载

文本预览

下载提示

常见问题

1、目录绪论-1 第1章精馏原理及化工上的应用 - 2 第2章设计方案的确定及流程说明- -4 2.1塔型选择 -4 2.2操作流程 -5 第3章塔的工艺计算. 6 3.1整理有关数据 . 6 3.2理论塔板数的确定. 6 3.3全塔物料衡算 . 6 3.4进料板组成 . 7 3.5全塔总效率的估算和实际塔板的求取第4章塔的工艺条件及物性计算. 10 4.1平均温度. 10 4.2操作压强. 11 4.3平均摩尔质量 . 11 4.4平均密度 . 12 4.5平均粘度的计算 . 14 4.6相对挥发度的计算 . 15 4.7表面张力的计算 . 15 4.8气液相质量流量和体积流量的计算 . 16 4.9塔径的计算 . 18 第5章塔板主要工艺尺寸的计算 . 19 5.1 溢流装置 . 19 5.2 浮阀数及排列方式 . 21 第6章塔板的流体力学验算 . 23 6.1 塔板压降 . 23 6.2 降液管液泛校核 . 266.3 液体在降液管内停留时间 . 266.4 雾沫夹带量校核 . 276.5 严重漏液校核. 26 第7章塔板负荷性能图. 297.1漏液线 . 297

2、.2液沫夹带线 . 28 7.3液相负荷下限线 . 29 7.4液相负荷上限线 . 30 7.5液泛线 . 31 参考文献 . 36摘要：本设计是以乙醇水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。通过逐板计算得出理论板数为 41块，回流比为 5.46算出实际板数为106 块，进料位置为第 94块，通过板式塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。本次设计过程正常，操作合适。关键字：乙醇、水、二元精馏，筛板式连续精馏精馏塔第一章精馏原理及化工上的应用 1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。 1.2精馏塔对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联

3、系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。二：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。五：结构简单，造价低，安装检修方便。六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。 1.4常用板式塔类型及本设计的选型常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。本次课程设计是分离乙醇水二元物系。在此我选用连续精馏筛板塔。具有以下特点： (1) 筛板塔的操作弹性小，对物料的流量要求非常平稳精确，不利于实际生产中使用 (2) 筛板塔盘较浮阀塔盘的优点是结构简单抗堵，压降较小，造价便宜。 (3) 筛板塔盘现在很少用了，比浮阀塔的效率低，操作弹性小。 (4) 筛板塔盘也有溢流堰和降液

4、管。优点是结构简单，压降较小，造价便宜，抗堵性强。第二章设计方案的确定及流程说明根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为1.5万t/年，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用筛板塔。 2.1设计思路首先，乙醇和水的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的部分液态进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入乙醇的储罐，而另一部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完成乙醇和水的分离。 2.1设计流程乙醇水混合液经原料预热器加热，进料状况为汽液混合物q=1 送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝

5、，一部分入塔回流，其余经塔顶产品冷却器冷却后，送至储罐,塔釜采用直接蒸汽加热。第三章塔的工艺计算 3.1整理有关数据已知原料中乙醇组成为30%（质量分数，下同），馏出液组成为95%，釜底液组成不高于0.2%，乙醇的摩尔质量为46.07 kg/kmol；水的摩尔质量18.02 kg/kmol，将用质量分数所表示的乙醇的组成换算成用摩尔分数表示,原料液组成：馏出液组成：釜底液组成：进料液平均摩尔质量为： kg/kmol馏出液平均摩尔质量为： kg/kmol釜底液平均摩尔质量为； kg/kmol3.2理论塔板数的确定根据附录汽液相平衡数据作出t-x-y相图图解法：根据汽液相平衡数据在x-y相图上画出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线。q线的画法：由于冷液进料q1，过e（,）向上作垂线ef即可得到q线。由于平衡曲线具有下凹部分，过a点作切线与平衡曲线相切于g点，与纵轴交于点b0，/(+1)并与q线交于d点求出切线在纵轴上的截距，得=3.41操作回流比取最小回流比的1.6倍，即R=3.411.6=5.46精馏段操作线的画法：精馏段操作线方程与对角线的交点为a(,)，求出精馏段操作线在纵轴上的截距/(R+1)=0.881/(5.46+1)=0.136，在纵轴上标出点b，直线ab即为精馏段操作线。精馏段操作线与q线的交点为d。提馏段操作线的画法：提馏段操作线与对角线的交点为c(,)，连接c、d两点即得到提馏段操作线cd。画阶梯求得理论塔板数为41块(由于直接蒸汽加热没有再沸器)，进料板位置为37，精馏段理论板数为36，提馏段理论板数为5。3.3全塔物料衡算按年运行时间平均为300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为38690t/年馏出液流量kmol/h总物料易挥发组分一般情况下=0精馏段操作线方程：将=0.144代入精馏段操作线方程得=0.258，即点d坐标

《乙醇水溶液连续精馏塔的设计》由会员小**分享，可在线阅读，更多相关《乙醇水溶液连续精馏塔的设计》请在金锄头文库上搜索。

点击阅读更多内容

TA的资源