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PAGE24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