乙醇-水精馏塔设计.doc

化工原理课程设计说明书
设计题目： 乙醇－水精馏塔设计
设计者：
专业： 化学工程与工艺
学号：
指导老师：
2006年6月19日
化工原理课程设计任务

设计题目：乙醇－水精馏塔设计
设计条件
系统进料：25ºC
处理量： 25，000吨/年
进料浓度：28%乙醇（质量）
处理要求：塔顶乙醇浓度 94% （质量）
塔底乙醇浓度 %（质量）
塔顶压强：4kPa(表压)
进料状态： 泡点进料
回流比：
冷却水温： 28ºC
加热蒸汽： MPa（表压）
设备形式： 筛板塔
年工作时： 7200小时
年工作日： 300天（连续操作）
塔顶冷凝器采用全凝器
塔低再沸器为间接蒸汽加热
目录
前言……………………………………………………………
设计方案简介…………………………………………………
工艺流程图及说明…………………………………………...
工艺计算及精馏塔设计
工艺条件……………………………………………………………..
汽液平衡数据………………………………………………………..
物料衡算……………………………………………………………….
实际塔板数确定………………………………………………………
精馏塔内汽液负荷计算…………………………………………………
工艺条件及物性数据计算………………………………………………
塔和塔板主要工艺尺寸计算…………………………………………
塔板负荷性能图…………………………………………………………
辅助设备设选型计算
课程设计的其它问题………………………………………..
选用符号说明………………………………………………
参考文献…………………………………………………….
结束语…………………………………………………………
前言

乙醇（C2H5OH），俗名酒精，是基本的工业原料之一，与酸碱并重，它作为再生能源犹为受人们的重视。工业上常用发酵法（C6H10O5）n和乙烯水化法制取乙醇。乙醇有相当广泛的用途，除用作燃料，制造饮料和香精外，也是一种重要的有机化工原料，如用乙醇制造乙酸、***等；乙醇又是一种有机溶剂，用于溶解树脂，制造涂料。
众所周知，在医药卫生方面，乙醇作为消毒杀菌剂而造福于人类。人类餐饮饭桌上饮用各种酒品，乙醇也是其中不可或缺的组成部分，如：啤酒含3％～5％，葡萄酒含6％～20％，黄酒含8％～15％，白酒含50％～70％（均为体积分数）。据有关资料表明，乙醇对人体具有营养价值。
现在，乙醇成为了一种新型替代能源－乙醇汽油。按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在我国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益。
乙醇精馏是生产乙醇中极为关键的环节，是重要的化工单元。其工艺路线是否合理、技术装备性能之优劣、生产管理者及操作技术素质之高低，均影响乙醇生产的产量及品质。工业上用发酵法和乙烯水化法生产乙醇，单不管用何种方法生产乙醇，精馏都是其必不可少的单元操作。
本次设计的精馏塔是为了精馏乙醇以得到高纯度的乙醇，要求达到塔顶馏出物浓度（94%（wt％））,塔底浓度（%（wt％））。本设计采用填料塔，与板式塔相比，填料塔有一下优点：（1）生产能力大；（2）分离效率高；（3）压力降小；（4）持液量小；（5）操作弹性大。
设计方案简介
工艺流程图及说明
工艺计算及精馏塔设计
1、工艺条件
正如前面设计任务书，本次设计工艺条件如下：
进料温度： 25ºC
处理量： 25，000吨/年
进料浓度： 28%乙醇（wt％）
处理要求： 塔顶乙醇浓度 94%（质量）
塔底乙醇浓度 %（质量）
塔顶压强： 4kPa(