化工原理课程设计(乙醇和水的分离)

化工原理课程设计

课题名称 乙醇-水分离过程筛板精馏塔设计

院 系 可再生能源学院

班 级 应用化学0901班

学 号 1091100128

学生 蔡 文 震

指导老师 覃 吴

设计周数 1

目录

一、化工原理课程设计任务书 ....................................................................................................... 4

1.1设计题目 ............................................................................................................................. 4 1.2原始数据及条件： ............................................................................................................. 4 二、塔板工艺设计 ........................................................................................................................... 4

2.1精馏塔全塔物料衡算 ......................................................................................................... 4 2.2乙醇和水的物性参数计算 ................................................................................................. 5

2.2.1 温度 ......................................................................................................................... 5 2.2.2 密度 ......................................................................................................................... 6 2.2.3相对挥发度 .............................................................................................................. 9 2.2.4混合物的黏度 .......................................................................................................... 9 2.2.5混合液体的表面力 .................................................................................................. 9 2.3塔板的计算 ....................................................................................................................... 10

2.3.1 q、 精馏段、提留段方程计算 ............................................................................ 10 2.3.2理论塔板计算 ........................................................................................................ 12 2.3.3实际塔板计算 ........................................................................................................ 12 2.4操作压力的计算 ............................................................................................................... 13 三、 塔体的工艺尺寸计算 ........................................................................................................... 13

3.1塔径的初步计算 ............................................................................................................... 13

3.1.1气液相体积流量计算 ............................................................................................ 13 3.1.2塔径计算 ................................................................................................................ 13 3.2塔体有效高度的计算 ....................................................................................................... 15 3.3精馏塔的塔高计算 ........................................................................................................... 16 3.4溢流装置 ........................................................................................................................... 16

3.4.1堰长 ........................................................................................................................ 16 3.4.2溢流堰高度 ............................................................................................................ 16 3.4.3弓形降液管宽度和截面积 .................................................................................... 17 3.5塔板布置 ........................................................................................................................... 17 3.5.1塔板的分块 .................................................................................................................... 17 3.5.2边缘区宽度的确定 ........................................................................................................ 18 3.5.3开孔区面积计算 ............................................................................................................ 18 3.5.4筛孔计算及其排列 ........................................................................................................ 18 四、 筛板的流体力学验算 ........................................................................................................... 19

4.1塔板压降 ........................................................................................................................... 19

4.1.1干板阻力 ................................................................................................................ 19 4.1.2气体通过液层的阻力 ............................................................................................ 19 4.1.3液体表面力的阻力（很小可以忽略不计） ........................................................ 20 4.1.4气体通过每层板的压降 ........................................................................................ 20 4.2液沫夹带 ........................................................................................................................... 20 4.3漏液 ................................................................................................................................... 21 4.4液泛 ................................................................................................................................... 21 五、 塔板负荷性能图 ................................................................................................................... 22

5.1漏液线 ............................................................................................................................... 22 5.2液沫夹带线 ....................................................................................................................... 22 5.3液相负荷下限线 ............................................................................................................... 24 5.4液相负荷上限线 ............................................................................................................... 24 5.5液泛线 ............................................................................................................................... 24 5.6图表汇总及负荷曲线图 ................................................................................................... 26 六、 主要工艺接管尺寸的计算和选取 ....................................................................................... 26 七、课程设计总结 ......................................................................................................................... 27 八、 参考文献 ............................................................................................................................... 28