化工原理课程设计精馏塔最终版.doc

聊城大学化学化工学院
化工原理课程设计任务书
设计题目: 乙醇——水筛板精馏塔工艺设计
(取至南京某厂药用酒精生产现场)
设计条件: 1. 常压操作,P=1 atm(绝压)。
2. 原料来至上游的粗馏塔,为95——96℃的饱和蒸汽。因沿
程热损失,进精馏塔时原料液温度降为90℃。
3. %(质量分率)的药用乙醇,产量为
40吨/日。
%(质量分
率)。
(加热方式自选);塔顶采用全凝
器,泡点回流。
=(——)Rmin。
设计任务: 1. 完成该精馏塔工艺设计,包括辅助设备及进出口接管的计
算和选型。
,t-x-y相平衡图,塔板负
荷性能图,筛孔布置图以及塔的工艺条件图。
,包括设计结果汇总和对自己
设计的评价。
指导教师: 时间
1设计任务
任务
设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计(取至南京某厂药用酒精生产现场)
设计条件 ,P=1 atm(绝压)。
,为95-96℃的饱和蒸气。因沿程热损失,进精馏塔时原料液温度降为90℃。
%(质量分率)的药用乙醇,产量为40吨/日。
%(质量分率)。
(加热方式自选);塔顶采用全凝器,泡点回流。
=(—) 。
设计任务
,包括辅助设备及进出口接管的计算和选型。
,t-x-y相平衡图,塔板负荷性能图,筛孔布置图以及塔的工艺条件图。
,包括设计结果汇总和对自己设计的评价。
设计方案论证及确定
生产时日
%乙醇,工厂实行三班制,每班工作8小时,每
天24小时连续正常工作。
选择塔型
精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大,由板式塔与填料塔比较[1]知:板式塔直径放大时,塔板效率较稳定,且持液量较大,液气比适应范围大,因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构最简单的,它与泡罩塔相比较具有下列优点:生产能力大10-15%,板效率提高15%左右,而压降可降低30%左右,另外筛板塔结构简单,消耗金属少,塔板的造价可减少40%左右,安装容易,也便于清洗检修[2]。因此,本设计采用筛板塔比较合适。
精馏方式
由设计要求知,本精馏塔为连续精馏方式。
操作压力
常压操作可减少因加压或减压操作所增加的增、减压设备费用和操作费用,提高经济效益, 在条件允许下常采用常压操作,因此本精馏设计选择在常压下操作。

在本物系中,水为难挥发液体,选用直接蒸汽加热,可节省再沸器。
工艺流程
原料槽中的原料液先由离心泵送到预热器预热,再进精馏塔,精馏塔塔顶蒸汽经全凝器冷凝,泡点回流,塔顶产品输送进乙醇贮存罐,而再沸器则加热釜液,塔釜产品流入釜液贮存罐。
2 筛板式精馏塔的工艺设计
精馏塔的工艺计算
乙醇和水的汽液平衡组成
相对挥发度的计算:
%,因此,可近似看成纯乙醇溶液;同理,%可近似看成纯水溶液。所以,,
表2-1查得:不同温度下乙醇和水的汽液平衡组成如下表所示:
液相摩尔
分数x
气相摩尔分数y
温度/℃
液相摩尔
分数x
气相摩尔分数y
温度/℃


100