精品完整版乙醇水毕业设计Word格式文档下载.docx

精品完整版乙醇水毕业设计Word格式文档下载.docx

《精品完整版乙醇水毕业设计Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品完整版乙醇水毕业设计Word格式文档下载.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。

本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。

此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。

本设计书对苯和甲苯的分离设备─浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：

工艺计算，辅助设备计算,塔设备等的附图。

关键词：

乙醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段

Abstract

Chemicalproductionoftenrequiretwoyuanofliquidmixtureseparationtoachievethepurificationorrecoveryofusefulcomponentsofthepurpose,distillationistheuseofliquidmixturesofvolatilecomponentsinthedifferentdegreewiththehelpofrepeatedmanyofvaporizationandcondensationtolighthydrocarbonseparationmethod.Distillationinchemical,petrochemical,lightindustryandotherindustrialproductionplaysanimportantrole.Therefore,masteringthevapor-liquidphaseequilibriumrelations,familiarwiththevarioustypesoftowersoperatingcharacteristics,tochoose,designandanalysisintheprocessofseparationofvariousparametersisveryimportant.Towerequipmentischemical,oilrefiningproductioninthemostimportantequipmentofonetypeof.Thedesignofthefloatingvalvetrayinchemicalproductionismainlyofgas-liquidmasstransferequipment.Thedesignforthetwoyuanofpropertyofthedistillationproblemanalysis,selection,calculation,calculation,drawing,isacompletedistillationdesignprocess,thedesignmethodwidelyadoptedbyengineeringtechnicalpersonnel.Thedesignofbooksonbenzeneandtolueneseparationequipment-floatvalvetoweraredescribeindetail,mainlyincluding:

processcalculation,calculationofauxiliaryequipment,towerequipmentdrawings.

Keywords:

ethanol,water,twoyuanofdistillation,floatvalvecontinuousdistillationdistillationtower,thestrippingsection

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：

乙醇－水连续浮阀式精馏塔的设计

设计（论文）时间：

2012年5月1日至2012年6月20

设计（论文）进行地点：

二教图书馆

1、设计（论文）内容：

本设计文献综述部分首先简单介绍了煤油的性质和换热器的类型、换热器的发展以及换热器设计的主要步骤。

设计主体内容包括换热器类型的确定、物性常数的计算、传热系数的计算、传热面积的计算、换热器工艺尺寸的计算和换热器的核算。

2、设计（论文）的主要技术指标

生产能力：

年处理乙醇-水混合液11.0万吨（开工率300天/年）;

原料：

乙醇含量为20%（质量百分比，下同）的常温液体;

分离要求：

塔顶乙醇含量不低于95%,塔底乙醇含量不高于0.2%

3、设计（论文）的基本要求

要求设计独立完成，设计内容充实，结构完整，层次清晰，格式规范，设计数据准确，查阅参考文献丰富，设计内容要有创新。

4、应收集的资料及主要参考文献

（1）贾绍义，柴诚敬，化工单元过程及设备设计课程设计，天津，天津大学出版社，2002年，38—71，101—133。

（2）陈敏恒，从德滋，方图南，齐鸣斋，化工原理（上册），第二版，北京，化学工业出版社，1999年，310—313。

（3）陈敏恒，从德滋，方图南，齐鸣斋，化工原理（下册），第二版，北京，化学工业出版社，1999年，49—103。

（4）陈常贵，柴诚敬，姚玉英，化工原理（下册），天津，天津大学出版社，2002年，3—8，90—111。

（5）唐伦成，化工原理课程设计简明教程，哈尔滨，哈尔滨工程大学出版社，2005年，35—66。

5、进度安排及完成情况

序号

设计（论文）各阶段任务

日期

完成情况

1

确定设计题目

5月1日~5月2日

完成

2

查阅资料

5月3日~5月10日

3

完成文献综述

5月11日~5月20日

4

设计主题计算

5月21日~6月5日

5

校对

6月6日~6月10日

6

打印、答辩

6月11日~6月22日

学生签名：

指导教师签名：

系主任签名：

200年月日

分离乙醇-水混合液的浮阀精馏塔设计

前言

精馏原理及其在化工生产上的应用:

实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。

对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液（气相冷却而成）是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。

精馏塔底部是加热区，温度最高；

塔顶温度最低。

精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。

精馏塔对塔设备的要求:

精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。

常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：

一：

生产能力大：

即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流

动。

二：

效率高：

气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。

三：

流体阻力小：

流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。

四：

有一定的操作弹性：

当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。

五：

结构简单，造价低，安装检修方便。

六：

能满足某些工艺的特性：

腐蚀性，热敏性，起泡性等。

常用板式塔类型及本设计的选型:

常用板式塔类型有很多，如：

筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。

而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。

近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，浮阀塔多用不锈钢板或合金。

实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。

浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点。

所以在此我们使用浮阀塔，浮阀塔的突出优点是结构简单，造价低，制造方便；

塔板开孔率大，生产能力大等。

乙醇与水的分离是正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用非常广泛，对于提纯物质有非常重要的意义。

所以有必要做好本次设计

本设计所选塔的特性

浮阀塔的优点是：

1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大20%～40%，与筛板塔接近。

2．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。

3．塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹带量小，塔板效率高。

4．气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差比泡罩塔小。

5．塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的50%～80%，但是比筛板塔高20%～30。

但是，浮阀塔的抗腐蚀性较高（防止浮阀锈死在塔板上），所以一般采用不锈钢作成，致使浮阀造价昂贵，推广受到一定限制。

随着科学技术的不断发展，各种新型填料，高效率塔板的不断被研制出来，浮阀塔的推广并不是越来越广。

近几十年来，人们对浮阀塔的研究越来越深入，生产经验越来越丰富，积累的设计数据比较完整，因此设计浮阀塔比较合适

流程的确定和说明

设计思路

首先，乙醇和水的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。

因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。

气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入乙醇的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。

液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。

塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。

最终，完成乙醇和水的分离。

设计流程

乙醇—水混合液经原料预热器加热，进料状况为汽液混合物q=1送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余经塔顶产品冷却器冷却后，送至储罐,塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品冷却后,送入贮罐（附流程图）。

1塔板的工艺设计

1.1精馏塔全塔物料衡算

F：

原料液流量（kmol/s）xF：

原料组成（摩尔分数，下同）

D：

塔顶产品流量（kmol/s）xD：

塔顶组成

W：

塔底残液流量（kmol/s）xW：

塔底组成

原料乙醇组成：

塔顶组成：

塔底组成：

进料量：

物料衡算式：

联立代入求解：

D=0.0208kmol/s，W=