化工原理课程设计筛板式精馏塔分离乙醇—水本科论文.doc

PAGE\*MERGEFORMAT1化工原理课程设计筛板式精馏塔分离乙醇—水学生姓名学院名称化学化工学院学号20131301139班级13应化1专业名称应用化学指导教师2016年5月26日徐州工程学院化工原理课程设计说明书摘要精馏是分离液体混合物最常用一种操作，在化工、炼油等工业中应用很广。它通过汽、液两相的直接接触，利用组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向汽相传递，难挥发的由汽相向液相传递，是汽、液两相之间的传质过程。国际上制造乙醇的原料可分为四类。第一类是淀粉质原料，主要有玉米、甘薯、马铃薯、大麦、大米、高粱等；第二类是糖质原料，主要是甘蔗、甜菜、糖蜜；第三类是纤维素原料，是地球上最有潜力的乙醇生产原料，包括农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的废弃物；第四类是其他原料，如造纸厂的硫酸盐纸浆废液、淀粉厂的甘薯淀粉渣、奶酪工业的副产品。其中，以玉米、小麦和甘蔗为原料的生产技术最为成熟，巴西和美国已经有大规模的制造基地。本设计采用的是筛板精馏塔来分离乙醇和水。精馏的基本原理是根据液体在混合液中的挥发度不同，采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。同时，精馏出来的乙醇易燃，具刺激性。储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。关键词：精馏;筛板塔；分离；乙醇—水目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc312693582"第一部分概述4HYPERLINK\l"_Toc312693583"一、设计目标4HYPERLINK\l"_Toc312693584"二、设计任务4HYPERLINK\l"_Toc312693585"三、设计条件4HYPERLINK\l"_Toc312693586"四、设计内容5HYPERLINK\l"_Toc312693587"五、工艺流程的说明5HYPERLINK\l"_Toc312693588"第二部分工艺设计计算7HYPERLINK\l"_Toc312693589"一、设计方案的确定7HYPERLINK\l"_Toc312693590"二、精馏塔的物料衡算7HYPERLINK\l"_Toc312693591"1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数7HYPERLINK\l"_Toc312693592"2.原料液及塔顶、塔底产品的平均相对分子质量7HYPERLINK\l"_Toc312693593"3.物料衡算原料处理量7HYPERLINK\l"_Toc312693594"三、塔板数的确定8HYPERLINK\l"_Toc312693595"1.理论板层数的求取8HYPERLINK\l"_Toc312693596"2.全塔效率10HYPERLINK\l"_Toc312693597"3.实际板层数的求取10HYPERLINK\l"_Toc312693598"四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算10HYPERLINK\l"_Toc312693599"1.操作压强计算10HYPERLINK\l"_Toc312693600"2.操作温度计算10HYPERLINK\l"_Toc312693601"3.平均摩尔质量计算11HYPERLINK\l"_Toc312693602"4.平均密度计算11HYPERLINK\l"_Toc312693603"5.液相平均表面张力计算11HYPERLINK\l"_Toc312693604"6.液相平均粘度计算12HYPERLINK\l"_Toc312693605"五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算12HYPERLINK\l"_Toc312693606"1.塔径的计算12HYPERLINK\l"_Toc312693607"2.精馏塔的有效高度的计算13HYPERLINK\l"_Toc312693608"六、塔板主要工艺尺寸的计算13HYPERLINK\l"_Toc312693609"1.溢流装置计算13HYPERLINK\l"_Toc312693610"2.塔板布置15HYPERLINK\l"_Toc312693611"3.筛孔数与开孔率15HYPERLINK\l"_Toc312693612"七、筛板的流体力学验算16HYPERLINK\l"_Toc312693613"1.气体通过筛板压降相当的液柱高度16HYPERLINK\l"_Toc312693614"2.雾沫夹带量的验算16HYPERLINK\l"_Toc312693615"3.漏液的验算16HYPERLINK\l"_Toc312693616"4.液