板式精馏塔设计说明书

武汉工程大学课程设计说明书I课程设计说明书武汉工程大学武汉工程大学课程设计说明书II化工与制药学院课程设计说明书课题名称乙醇—水板式精馏塔设计专业班级学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间武汉工程大学化工与制药学院武汉工程大学武汉工程大学课程设计说明书III化工原理课程设计任务书专业化学工程与工艺班级学生姓名发题时间：年6月18日一、课题名称乙醇-水分离过程板式精馏塔设计二、课题条件(文献资料、仪器设备、指导力量)参考文献1.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，19942.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，19953.贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社,20024.王国胜.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，20055.匡国柱,史启才.化工单元过程及设备课程设计.北京:化学工业出版社,20026.上海医药设计院.化工工艺设计手册(上、下).化学工业出版社，19867.阮奇,叶长,黄诗煌.化工原理优化设计与解题指南.北京:化学工业出版社,2001.98.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，19889.邹兰，阎传智.化工工艺工程设计.成都：成都科技大学出版社,199810.李功祥，陈兰英，崔英德.常用化工单元设备设计.广州：华南理工大学出版社,200311.童景山,李敬.流体热物理性质的计算.北京：清华大学出版社，198212.马沛生.化工数据.北京：中国石化出版社，200313.靳士兰,邢凤兰.化工制图.北京：国防工业出版社，200614.朱有庭,曲文海，于浦义.化工设备设计手册（上、下册).北京：化学工业出版社,200415.刘雪暖,汤景凝.化工原理课程设计.北京：石油大学出版社，2001仪器设备化工与制药学院机房提供电脑给学生查资料和进行计算机辅助设计指导力量指导教师已从事多年的化工原理教学，指导了多届学生的课程设计，对设计内容较熟悉。三、设计任务(含实验、分析、计算、绘图、论述等内容)1全塔物料衡算、操作回流比和理论塔板数的确定。3计算精馏段、提馏段的塔板效率，确定实际塔板数。4估算塔径。5板式塔的工艺尺寸计算，包括溢流装置与塔板的设计计算。6塔板的流体力学性能校核，包括板压力降、液面落差、液沫夹带、漏液及液泛的校核。7绘制塔板的负荷性能图。塔板的负荷性能图由液相负荷下限线、液相负荷上限线、漏液线、液沫夹带线和溢流液泛线确定。8塔的结构确定，包括塔体结构与塔板结构。塔体结构：塔顶空间，塔底空间，人孔（手孔），支座，封头，塔高等。塔板结构：采用分块式塔板还是整块式塔板。9塔的附属设备选型,包括塔顶冷凝器，原料预热器的换热面积与泵的选型（视情况而定）。10精馏塔各接管尺寸的确定。11绘制精馏塔系统工艺流程图。武汉工程大学课程设计说明书IV12绘制精馏塔装配图。13编写设计说明书。14计算机要求：编写程序、CAD绘图等。15英语要求：撰写英文摘要。16设计说明书要求：逻辑清楚，层次分明，书写工整，独立完成。四、设计所需技术参数1.设计条件在一常压操作的连续板式精馏塔(自选塔板类型)内分离乙醇-水混合物,直接蒸汽加热。生产能力和产品的质量要求见下表。乙醇浓度(质量分数)/%生产能力/t.a-1原料塔顶产品塔底产品4500045%≥92.5%≤5%操作条件：①塔顶压力：4kPa(表压)；②进料热状态：自选；③回流比：自选；④单板压降≤0.7kPa。工作日：每年300天，每天24小时。厂址：武汉地区。2.设计所需基础数据物性数据：液相粘度、液相表面张力、汽液相密度、气体热容、汽化潜热等。相平衡数据：常压下乙醇—水二元物系的气液相平衡数据。五、设计说明书内容1设计任务书2目录(标出页码)3前言4设计方案论证5按设计任务顺序说明6设计结果汇总7结语包括设计体会、收获、评述、建议、致谢等8参考文献六、进度计划1设计动员，下达设计任务书2012.6.182搜集资料，阅读教材，拟订设计进度2012.6.193设计计算(包括电算)2012.6.20~2012.6.244绘图2012.6.25~2012.6.265整理设计资料，撰写设计说明书2012.6.27~2012.6.286设计小结及答辩2012.6.29指导教师签名：教研室主任签名：年6月18日年6月18日武汉工程大学课程设计说明书V化工与制药学院《课程设计》综合成绩评定表学生姓名学生班级设计题目指导教师评语指导教师签字：年月日答辩记录答辩组成员签字：记录人：年月日成绩综合评定栏设计情况答辩情况项目权重分值项目权重分值1、计算和绘图能力351、回答问题能力202、综合运用专业知识能力102、表述能力（逻辑性、条理性）103、运用计算机能力和外语能力104、查阅资料、运用工具书的能力55、独立完成设计能力56、书写情况（文字能力、整洁度）5综合成绩指导教师签名：学科部主任签名：年月日年月日1摘要本设计采用板式精馏塔（浮阀塔）分离乙醇—水溶液，年处理量45000吨，进料组成（质量分数）45%，塔顶产品组成92.5%，塔底产品组成5%。首先找出乙醇—水溶液的气液平衡数据，然后利用Excel作图，求出最小回流比为1.66，再建立总费用和最小回流比之间的关系，求出实际回流比为2.82，逐板计算确定理论板数，利用塔板效率求出实际板数，然后对塔和塔板的工艺尺寸进行计算，计算圆整得塔径DT=1.4m，塔高H=15.775m。进而对塔的流体力学性能进行验算，利用塔设备的强度要求确定塔体壁厚，再利用产量和分离要求确定塔的附属设备及其尺寸，使之符合要求。关键词：浮阀塔；回流比；实际板数；工艺尺寸AbstractThedesignusethefloatvalvetowerdistillingandseparatingtheethanol-watersolution,thehandingcapacityis45,000tons,thefeedcomposition(wt%)is45%,thecompositionoftopproductis92.5%andthebottomis5%.Atfirst,wefindsomenecessarydateandthenuse“Excel”tomakeadrawingandobtainourminimumrefluxratio.Next,weestablishthepatternbetweentherefluxratioandthetotalcosttoselectouroptionalrefluxratio.Therefluxratiois2.82,andthetheoreticalandpracticalplatenumberofourtoweris13and26.Wealsocalculatedthesizeofthetowerandtheplateandweobtainthatthediameterofthetoweris1.4meters,theheightofthetoweris15.575meters.Aftertheliquidmechaniccalculationofthetower,itissuitabletothecapableofthisfloatingvalvetower.Bycalculatingtheintensityofthetower,wecangetthethicknessofthetower,thenusetheproductionandseparationrequirementstodeterminethesizeoftheancillaryequipmentsofthetower.Keywords:ethanol-watersolution;floatvalves;optionalrefluxratio;liquidmechaniccalculation;technologydimension武汉工程大学课程设计说明书i目录引言..........................................................................................................................................1第1章设计条件与任务..........................................................................................................21.1设计条件.........................................................................................................................................21.2设计任务.........................................................................................................................................2第2章设计方案的确定..........................................................................................................32.1操作条件的确定..............................................................................................................................32.1.1装置流程的确定.................................................................................................................32.1.2操作压力..............................................................................................................................32.1.3进料状态..............................................................................................................................32.1.4加热方式..............................................................................................................................42.1.5冷却剂与出口温度..............................................................................................................42.1.6回流比的选择......................................................................................................................42.1.7热能的利用......................................................