年产21000吨乙醇水精馏装置工艺设计

论文编号:HG005  字数:13464.页数:56

前言
精馏的装置流程
精馏是分离液体混合物最常用的一种操作。在化工、炼油等工业中应用很广，他通过汽液两相的直接接触利用组分挥发度的差异，使易挥发组分向汽相传递。难混发的由汽相向液相传递，是汽液两相传递的过程。由精馏原理可知仅有精馏塔还不能完成精馏操时有塔底再沸器和塔顶冷凝器以保证必要的回流、有时还要配备原料预热器等才能实现整个操作。
精馏是多次简单蒸馏的组合。蒸馏操作是基于混合液中各组分在相同的温度条件下具有不同的挥发度，当加热至沸腾以后，将生成的蒸汽进行冷凝，其冷凝液组成与原来的混合液不同，其中易挥发组分的含量较前增加。如此不断汽化、冷凝操作，最后使混合液中的组分几乎以纯组分被分离开来。
精馏过程中、料液自塔的中部某适当的位置连续的加入塔内、塔顶设有冷凝器将塔顶蒸汽冷凝成液体。冷凝液的一部分回入塔顶、称为回流液，其余作为塔顶产品（馏出液）连续排出。精馏用于比较难分离的体系、用普通的精馏不能分离的体系则可用特殊的精馏。特殊精馏是在物系中加入第三组分、改变被分离组分的活度系数，增大组分间的相对挥发度、达到有效分离的目的。
根据生产上的不同要求、精馏操作可以是连续或间歇的、有特殊物系的体系还可以用恒沸精馏或催萃取精馏的特殊的方法进行分离。
精馏过程按操作过程可分为常压精馏、加压精馏和减压精馏。一般说来当总压强增大时，平衡时气象浓度与液相浓度接近、对分离不利，但对常压下为气态的混合物、可采用加压精馏，沸点高又是热敏性的混合物可采用减压精馏。
精馏塔的正常操作，主要应掌握三个平衡：物料平衡、汽液平衡和热量平衡。粗甲醇精馏过程的正常操作就是通过调节的手段，掌握好三个平衡。

目  录
前言 .............................................................................- 5 -
摘要............................................................................. - 8 -
第1章 概述....................................................................... - 8 -
第1.1节 求任务要................................................................. - 8 -
第1.2节 任务概述................................................................. - 9 -
第1.3节 设计思路 ................................................................- 10 -
第2章  精馏塔的物料衡算..........................................................- 12 -
第2.1节 总物料衡算 ..............................................................- 12 -
第3章 全塔效率的估算 ............................................................- 15 -
第3.1节 用奥康奈尔法对全塔效率进行估算...........................................- 15 -
第4章 塔板数的确定.............................................................. - 16 -
第4.1节 理论板层数NT的求取 ......................................................- 16 -
第5章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算.......................................- 17 -
第5.1节 操作压力的计算.......................................................... - 17 -
第5.2节 操作温度的计算...........................................................- 17 -
第5.3节 平均摩尔质量的计算...................................................... - 18 -
第5.4节 平均密度的计算 ..........................................................- 20 -
第5.5节 平均黏度的计算...........................................................- 21 -
第 5.6节 平均表面张力的计算......................................................- 22 -
第6章 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ..................................................- 23 -
第7章  塔板主要工艺尺寸的计算....................................................- 26 -
第1节 精馏段.................................................................... - 26 -
第2节 提馏段 ....................................................................- 29 -
第8章 筛板的流体力学验算 ........................................................- 31 -
第1节 精馏段.....................................................................- 31 -
第2节 提馏段.................................................................... - 33 -
第9章 塔板负荷性能图 ............................................................- 36 -
第1节 精馏段.................................................................... - 36 -
第2节 提馏段.................................................................... - 41 -
第10章 筛板塔设计计算结果........................................................- 45 -
第11章 辅助设备的计算及选型..................................................... - 46 -
第1节 原料储罐...................................................................- 46 -
第2节 产品贮罐.................................................................. - 47 -
第3节 原料预热器.................................................................- 47 -
第4节 塔顶全凝器 ................................................................- 48 -
第5节 塔底再沸器.................................................................- 49 -
第6节 产品冷却器 ................................................................- 49 -
第7节 精馏塔.................................................................... - 50 -
第8节 管径的设计................................................................ - 50 -
第9节 泵的计算及选型 ............................................................- 51 -
第12章  参考文献................................................................ - 52 -
第13章  符号说明................................................................ - 52 -
第14章  设计后的心得体会 ........................................................- 55 -
第15章  致谢.................................................................... - 55 -