乙醇-正丙醇溶液连续板式精馏塔的设计-化工原理课程设计书最终版

青岛科技大学

化工课程设计

设计题目：乙醇-正丙醇溶液连续板式精馏塔的设计 指导教师：屈树国

学生姓名：魏慎成张宏生韩尚杰翟喜民冯学栋

化工学院—化学工程与工艺专业135班

日期2015/12/11

目录

一设计任务书 二塔板的工艺设计

（一） 设计方案的确定 （二） 精馏塔设计模拟 （三） 塔板工艺尺寸计算 1）塔径

2）溢流装置

3)塔板分布、浮阀数目与排列 （四） 塔板的流体力学计算

1）气相通过浮阀塔板的压强降 2）淹塔

3)雾沫夹带

（五）塔板负荷性能图

1）雾沫夹带线 2）液泛线

3）液相负荷上限 4）漏液线

5）液相负荷上限

（六）塔工艺数据汇总表格 三塔的附属设备的设计

（一）换热器的选择 1)预热器

2)再沸器的换热器 3)冷凝器的换热器 （二）泵的选择 四塔的内部工艺结构 （一）塔顶

（二）进口

① 塔顶回流进口 ②中段回流进口 （三）人孔 （四）塔底

①塔底空间 ②塔底出口

五带控制点工艺流程图 六主体设备图 七附件

（一）带控制点工艺流程图 （二）主体设备图 八符号表 九讨论

十主要参考资料

一设计任务书

【设计任务】设计一板式精馏塔，用以完成乙醇-正丙醇溶液的分离任务

【设计依据】如表一

表一

处理量t/h 进料组成 乙醇-正丙醇（w/w） 分离要求 （质量分率） 进料状况 工作压力 加热蒸汽 冷却水进出口温度 30、35℃ 5 0.5:0.5 a. 塔顶乙醇含量 20℃料液经>98%、96% 预热器预热b. 塔底乙醇含量 至泡点进料 <0.25% 常压 4atm饱和蒸汽 【设计内容】

1）塔板的选择； 2）流程的选择与叙述；

3）精馏塔塔高、塔径与塔构件设计；

4）预热器、再沸器热负荷及加热蒸汽消耗量，冷凝器热负荷及冷却水用量，泵的选择；

5）带控制点工艺流程图及主体设备图。

二塔板的工艺设计

（一） 设计方案的确定

本设计的任务是分离乙醇—正丙醇混合液，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程，运用Aspen软件做出乙醇—正丙醇的T-x-y相图，如图一：

图一：乙醇—正丙醇的T-x-y相图

由图一可得乙醇—正丙醇的质量分数比为0.5:0.5时，其泡点温度是84.40oC

（二） 精馏塔设计模拟

1. 初步模拟过程

运用Aspen软件精馏塔Columns模块中DSTWU模型进行初步模拟，并不断进行调试，模拟过程及结果如下：

图二：初步模拟模块

图三：塔规格初步设计结果

由此塔得到的组分如下：

图四：塔规格初步设计所得到流股及其组成

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