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化工原理課程設計精餾塔 (詳細版)

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更新時間：2020-03-21
發布人：huhuhui

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化工原理課程設計精餾塔 (詳細版)1設計任務

1.1 任務
1.1.1 設計題目乙醇—水篩板精餾塔工藝設計（取至南京某廠藥用酒精生產現場）

1.1.2 設計條件 1.常壓操作，P＝1 atm（絕壓）。
2．原料來至上游的粗餾塔，為95－96℃的飽和蒸氣。因沿程熱損失，進精餾塔時原料液溫度降為90℃。
3．塔頂產品為濃度92.41%（質量分率）的藥用乙醇，產量為40噸/日。
4．塔釜排出的殘液中要求乙醇的濃度不大于0.03％(質量分率)。
5．塔釜采用飽和水蒸氣加熱（加熱方式自選）；塔頂采用全凝器，泡點回流。
6．操作回流比R=(1.1—2.0) 。
1.1.3 設計任務
1.完成該精餾塔工藝設計，包括輔助設備及進出口接管的計算和選型。
2．畫出帶控制點的工藝流程示意圖，t-x-y相平衡圖，塔板負荷性能圖，篩孔布置圖以及塔的工藝條件圖。
3．寫出該精餾塔的設計說明書，包括設計結果匯總和對自己設計的評價。
1.2 設計方案論證及確定

1.2.1 生產時日
設計要求塔日產40噸92.41%乙醇，工廠實行三班制，每班工作8小時，每
天24小時連續正常工作。
1.2.2 選擇塔型
精餾塔屬氣—液傳質設備。氣—液傳質設備主要分為板式塔和填料塔兩大類。該塔設計生產時日要求較大，由板式塔與填料塔比較[1]知：板式塔直徑放大時，塔板效率較穩定,且持液量較大，液氣比適應范圍大，因此本次精餾塔設備選擇板式塔。篩板塔是降液管塔板中結構最簡單的，它與泡罩塔相比較具有下列優點：生產能力大10-15%，板效率提高15%左右，而壓降可降低30%左右，另外篩板塔結構簡單，消耗金屬少，塔板的造價可減少40%左右，安裝容易，也便于清洗檢修[2]。因此，本設計采用篩板塔比較合適。
1.2.3 精餾方式
由設計要求知，本精餾塔為連續精餾方式。
1.2.4 操作壓力
常壓操作可減少因加壓或減壓操作所增加的增、減壓設備費用和操作費用，提高經濟效益, 在條件允許下常采用常壓操作，因此本精餾設計選擇在常壓下操作。
1.2.5加熱方式
在本物系中，水為難揮發液體，選用直接蒸汽加熱，可節省再沸器。
1.2.6 工藝流程
原料槽中的原料液先由離心泵送到預熱器預熱，再進精餾塔，精餾塔塔頂蒸汽經全凝器冷凝，泡點回流，塔頂產品輸送進乙醇貯存罐，而再沸器則加熱釜液，塔釜產品流入釜液貯存罐。...

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