化工原理课程设计乙醇和水.docx

设计任务书
（一） 设计题目：
试设计一座乙醇－水连续精馏塔提纯乙醇。进精馏塔的料液含乙醇 ２５% (质量分数,下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于　94% ；残液中乙醇含量不得高于 0。１％ ;要求年产量为1700０吨/年。
（二）　操作条件
1）　塔顶压力 4kPa（表压)
２） 进料热状态 自选
3) 回流比 自选　
4) 塔底加热蒸气压力 0。5Mpa（表压)
5) 单板压降 ≤0．７ｋPa。
(三)　塔板类型
自选
（四) 工作日
每年工作日为３０0天，每天２4小时连续运行。
（五） 设计内容
１、设计说明书的内容　
1） 精馏塔的物料衡算；
２） 塔板数的确定;
3）　精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；
4） 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；
5) 塔板主要工艺尺寸的计算；
6） 塔板的流体力学验算；
７） 塔板负荷性能图；
8） 精馏塔接管尺寸计算；
9） 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求：
1） 绘制生产工艺流程图（A2号图纸）;　
２) 绘制精馏塔设计条件图（Ａ2号图纸)。
目 录
1. 设计方案简介 ……………………………………………………………………1
　 ………………………………………………………………1
1。2操作条件和基础数据…………………………………………………………1
…………………………………………………………………1
2．１ 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率………………………………………1
2。2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量…………………………………1　
2。3物料衡算………………………………………………………………………2
３。塔板数的确定………………………………………………………………………2
　 ………………………………………………………2
　 。1 求最小回流比及操作回流比 ………………………………………2
　 　 。2 求精馏塔的气、液相负荷 …………………………………………3
　 3。1。3 求操作线方程 ………………………………………………………3
　 图解法求理论板层数 ………………………………………………3
　 　 塔板效率的求取……………………………………………………………４ 　 　 　 　 　
　 　　实际板层数的求取…………………………………………………………5
4．精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算…………………………………… 5
　 4。1操作压力计算………………………………………………………………5
4。２ 操作温度计算………………………………………………………………5
4。3 平均摩尔质量的计算………………………………………………………5
平均密度的计算……………………………………………………………6
　 　气相平均密度计算…………………………………………………6
　　　 4。4。2　液相平均密度计算…………………………………………………6
　……………………………………………………7
４．6液体平均黏度计算　…………………………………………………………7
……………………………………………………8
5。1塔径的计算 …………………………………………………………………８
　 5。…………………………………………………8
　 　…………………………………………………９
　　 5。2精馏塔有效高度的计算……………………………………………………9
　 ………………………………………………………１0
………………………………………………………10
　 ……………………………………………………………１0
　 6．１。1堰长lw ……………………………………………………………10
。2 溢流堰高度hw …………………………………………………1１
　 　。3 弓形降液管宽度Wｄ和截面积Af ………………………………11
．４　降液管底隙高度ｈo　……………………………