年产5万吨乙醇精馏塔的设计.doc在线文档共20页

满足经济上的要求 要节省热能和电能的消耗，减少设备及基建费用。

如前所述在蒸馏过程中如 能适当地利用塔顶塔底的废热，就能节约很多生蒸汽和冷却水，也能减少电能 消耗。

保证安全生产 例如酒精属易燃物料，不能让其蒸汽弥漫车间，也不能使用容易发生火花的 设备。

低消耗的原则。

为此，必须具体考虑如下几点 满足工艺和操作的要求 所设计出来的操作压力 操作条件的确定 精馏塔的设计步骤部分内容简介部分内容简介 浮阀塔 精馏塔的设计步骤 第二节设计方案的确定 操作条件的确定 操作压力 进料状态 加热方式 冷却剂与出口温度 热能的利用 确定设计方案的汽温度决定。

如果塔顶蒸汽温度低，可选用冷冻盐水 或深井水作冷却剂。

如果能用常温水作冷却剂，是最经济的。

热能的利用 精馏过程是组分反复汽化和反复冷凝的过程，耗能较多，如何节约和合理地 利用精馏过程本身的热能是十分重要的。

确定设计方案的原则 确定设计方案总的原则是在可能的条件下，尽量采用科学技术上的最新成 就，使生产达到技术上最先进经济上最合理的要求，符合优质高产安全 低消耗的原则。

为此，必须具体考虑如下几点 满足工艺和操作的要求 所设计出来的流程和设备，首先必须保证产品达到任务规定的要求，而且质 量要稳定，这就要求各流体流量和压头稳定，入塔料液的温度和状态稳定，从而 需要采取相应的措施。

满足经济上的要求 要节省热能和电能的消耗，减少设备及基建费用。

如前所述在蒸馏过程中如 能适当地利用塔顶塔底的废热，就能节约很多生蒸汽和冷却水，也能减少电能 消耗。

保证安全生产 例如酒精属易燃物料，不能让其蒸汽弥漫车间，也不能使用容易发生火花的 设备。

又如，塔是指定在常压下操作的，塔内压力过大或塔骤冷而产生真空，都 会使塔受到破坏，因而需要安全装置。

第三节板式精馏塔的工艺计算 精馏塔的工艺设计计算，包括塔高塔径塔板各部分尺寸的设计计算，塔 板的布置，塔板流体力学性能的校核及绘出塔板的性能负荷图。

物料衡算与操作线方程 通过全塔物料衡算，可以求出精馏产品的流量组成和进料流量组成之间 的关系。

物料衡算主要解决以下问题 根据设计任务所给定的处理原料量原料浓度及分离要求塔顶塔 底产品的浓度计算出每小时塔顶塔底的产量 常规塔 常规塔指仅有处进料和塔顶塔底各有个产品，塔釜间接蒸汽加热的精 馏塔。

全塔总物料衡算 总物料 易挥发组分 若以塔顶易挥发组分为主要产品，则回收率η为  式中分别为原料液馏出液和釜残液流量 分别为原料液馏出液和釜残液中易挥发组分的摩尔分 率。

直接蒸汽加热 全塔总物料衡算 总物料 易挥发组分 式中直接加热蒸汽的流量 У加热蒸汽中易挥发组分的摩尔分率，般У 直接蒸汽加热时釜液流量 χ直接蒸汽加热时釜液中易挥发组分的摩尔分率。

第四节板式塔主要尺寸的设计计算 板式塔主要尺寸的设计计算，包括塔高塔径的设计计算，板上液流形式的 选择溢流装置的设计，塔板布置气体通道的设计等工艺计算。

塔的有效高度和板间距的初选 塔的有效高度 板式塔的有效高度是指安装塔板部分的高度，可按下式计算  式中塔的有效高度 全塔总板效率 塔内所需的理论板层数 塔板间距，。

板间距的初选 表塔板间距与塔径的关系 塔径， 板间距， 塔径 初步计算塔径 大庆师范学院 化工原理课程设计说明书 设计题目年产万吨乙醇精馏塔的设计 学生姓名张三千 指导老师李卫宏 学院化学化工学院 专业班级化工班 完成时间年月日 化工原理课程设计成绩评定表 评定基元评审要素评审内涵 满 分 指导教师 实评分 评阅教师 实评分 设计说明书 格式规范设计说明书是否符合规定的格式要求 内容完整设计说明书是否包含所有规定的内容 设计方案方案是否合理及符合选定题目的要求 工艺计算 过程 工艺计算过程是否 正确完整和规范 设计图纸 图纸规范图纸是否符合规范 标注清晰标注是否清晰明了 与设计吻合图纸是否与设计计算的结果完全致 图纸质量设计图纸的整体质量的全面评价 平时成绩 上课出勤上课出勤考核 制图出勤制图出勤考核 答辩成绩 内容表述答辩表述是否清楚 回答问题回答问题是否正确 合计 综合成绩成绩等级 指导教师评阅教师答辩小组负责人 签名签名签名 年月日年月日年月日 说明评定成绩分为优秀，良好，中等，及格和不及格。

第节概述 精馏操作对塔设备的要求 板式塔类型 筛板塔 浮阀塔 精馏塔的设计步骤 第二节设计方案的确定 操作条件的确定 操作压力 进料状态 加热方式 冷却剂与出口温度 热能的利用 确定设计方案的原则 满足工艺和操作的要求 满足经济上的要求 保证安全生产 第三节板式精馏塔的工艺计算 物料衡算与操作线方程 常规塔 直接蒸汽加热 第四节板式塔主要尺寸的设计计算 塔的有效高度和板间距的初选 塔的有效高度 板间距的初选 塔径 初步计算塔径 第五节板式塔的结构 塔的总体结构 塔体总高度 第六节精馏装置的附属设备 回流冷凝器 管壳式换热器的设计与选型 再沸器 精馏塔设计结果览表 参考文献 后记及其他 附件酒精精馏工艺流程图 附件主体设备条件图 第节概述 精馏操作对塔设备的要求 精馏所进行的是气汽液两相之间的传质，而作为气汽液两相传质所用 的塔设备，首先必须要能使气汽液两相得到充分的接触，以达到较高的传质 效率。

但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求 气汽液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带 拦液或液泛等破坏操作的现象。

板式塔类型 气液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。

精馏操作既可采用板式 塔，也可采用填料塔。

板式塔为逐级接触型气液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气液接触 元件的不同，可分为泡罩塔浮阀塔筛板塔穿流多孔板塔舌形塔浮动舌 形塔和浮动喷射塔等多种。

筛板塔 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有 结构比浮阀塔如果能用常温水作冷却剂，是最经济的。

如果塔顶蒸汽温度低，可选用冷冻盐水 或深井水作冷却剂。