1、中原工学院能环学院化工原理课程设计说明书设计名称：4000 吨填料塔乙醇连续精馏塔设计班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 2006 年 1 月 12 日设计任务书一、设计题目4500 吨酒精连续筛板精馏塔设计二、设计任务及操作条件1、 设计任务：生产能力（塔顶产品） 4500 吨年操作周期 300 天年进料组成 40 （质量分数，下同）塔顶产品组成 94 塔底产品组成 1% 2、 操作条件操作压力 常压 （塔顶）进料热状态 泡点 单板压降： 0.7 kPa 3、 设备型式 筛 板 4、 厂 址 郑 州 地 区 三、设计内容：(1) 精馏塔的物料衡算；(2) 塔板数的确定：(3) 精馏塔的
2、工艺条件及有关物件数据的计算；(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) 绘制生产工艺流程图；(10) 绘制精馏塔设计条件图；(11) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。三、参考资料1. 陈英南，刘玉兰. 常用化工单元设备的设计. 上海：华东理工大学出版社，20052. 黄璐，王保国. 化工设计. 北京：化学工业出版社，20013. 贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计（化工传递与单元操作课程设计）. 天津：天津大学出版社，20024. 陈敏恒，丛德兹等. 化工原理(上、下册)( 第二版
3、). 北京：化学工业出版社， 20005. 柴诚敬，刘国维，李阿娜. 化工原理课程设计. 天津：天津科学技术出版社， 19956. 石油化学工业规划设计院. 塔的工艺计算. 北京：石油化学工业出版社， 19977. 化工设备技术全书编辑委员会. 化工设备全书塔设备设计. 上海：上海科学技术出版社，19888. 时钧，汪家鼎等. 化学工程手册，. 北京：化学工业出版社， 19869. 上海医药设计院. 化工工艺设计手册(上、下). 北京：化学工业出版社，198610. 大连理工大学化工原理教研室. 化工原理课程设计. 大连：大连理工大学出版社，1994目 录概述：一 精馏过程简述1二 精馏意义1
4、第一部分：工艺设计一 设计任务1二 全塔物料衡算2（1（ 确定关键组分2（2（ 换算成摩尔百分比3（3（ 平均摩尔质量3（4（ 全塔物料衡算3三 确定 NT.4.（1）相平衡曲线4（2）确定 NT4四 计算板效率 ET4五 摩尔流率的计算.5六 热量衡算.5七 填料的选择.7八 塔径的确定.7九调料层高度的确定.12第二部分一 填料塔附件12二 塔道12三 换热气15四 贮罐18五 泵18第三部分一 总体校核19二 数据总汇20三 评价与说明21三 主要参考文献211年产 4000 吨填料塔乙醇连续精馏塔设计内容：乙醇精馏流程及意义：1 流程简述：本流程为连续精馏，采用泡点进料，原料在预热器中
5、预热至泡点后送入精馏塔，在进料位置与塔上部回流液汇合后，流入塔底的再沸器，回流液体在填料表面与上升气体相接触，进行热质传递过程。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余作为产品流出。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。2 精馏意义：乙醇作为常用溶剂广泛的应用于化工、药用行业，为了降低原料消耗和产品成本，通常设置乙醇回收装置，将使用过的或未反应的乙醇予以提浓回收，根据医药产品特点和工厂实验经验，设计乙醇连续精馏装置。第一部分 工艺设计一 设计任务：年产量 D=4000T/y；原料液浓度为 35%；产品浓度为 94%；塔釜液中乙醇含量40%,所以符合。二 数据总
6、汇数据总汇表液体质量分数摩尔分数摩尔流量(Kmol/h)平均分子量(液体)平均分子量(气体 )沸点进料液35% 0.174 66.4439 22.872 32.41 83.9产品液94% 0.8598 13.2024 42.0744 41.84 78.2残液 1% 0.0031 53.2415 18.1092 18.13 100回流比 理论板 5（块）第十二块为加料板板效率 精馏段 .Kmol/h V=66.012Kmol/h提馏段 L119.2523Kmol/h V=66.012Kmol/h11塔顶 进料 塔釜相对挥发度 1.088 5.0026 9.2362换热器 加热蒸汽用量或冷却水用量
7、 kg/h 热负荷 kJ/h塔底再沸器 1261.3 2.682106预热器 163.8 3.484105塔顶冷凝器 14170 0.595106塔顶冷却器 1871.5 7.86104三 评价与说明通过本次设计使我懂得了设计就是一个各个方面要选择的过程。其中各个部分都要进行选择，但各个部分的最优化选择最后又要与整体结合起来后再做出选择。部分和整体结合起来才会设计出理想的设备。同时又使我认识到一个好的设备，不但会提高效率，同时又可以降低成本，所以在设计过程中，我们一定要从部分到整体做出最优化的选择，最后设计出最好的设备。四主要参考文献：1 陈敏恒等编 化工原理上册，化学工业出版社，1999 年 6 月第 2 版；2 陈敏恒等编化工原理下册，化学工业出版社，1999 年 6 月第 2 版；3 韩冬冰等编化工工程设计 ，学院出版社，1997 年 7 月第 1 版；4 王树楹编现代填料塔技术指南 ，中国石化出版社，1998 年 1月；5 李鹤廷等编合成乙醇 ，化学工业出版社，1985 年 1 月第 1 版；6 姚玉英编 化工原理 上册，天津大学出版社，1999 年 8 月第1 版；7 姚玉英编化工原理下册，天津大学出版社，1999 年 8 月第 1版；12
