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武夷学院
课程设计说明书
课程名称： 化工原理课程设计 题 目： 乙醇-水浮阀精馏塔设计 学生姓名： 许碧琼 学号：20092061008 系 别： 环境与建筑工程系 专业班级： 2009级应用化工技术 指导老师： 范荣玉
2011年11月
化工原理课程设计任务书
1 设计任务——乙醇-水浮阀（浮阀）精馏塔的设计
进精馏塔的料液含乙醇45%(质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于94%；残夜中乙醇含量不得高于0.1%；生产能力为料液处理量1500吨/年；试完成精馏塔的工艺设计及有关附属设备的选用，绘制精馏塔工条图，编写设计说明书。
2 操作条件
（1）塔顶压力 ：常压 （2）进料热状态 ：泡点进料 （3）回流比 ：自选 （4）单板压力降 ?0.7kpa
（5）塔底加热蒸汽压力 ：0.5Mpa (表压）
3 塔板类型
浮阀塔（F1型）或筛板塔
4 工作日
每年300天，每天24小时连续运行
5 设计内容
（1）精馏塔的物料衡算；
（2）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； （3）塔板数的确定；
（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）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
6 成果绘制
（1） 设计说明书一份
（2） 绘制生产工艺流程图一张 （3） 精馏塔的工艺条件图一张
目录
1设计方案选定 .........................................................
2 选择塔板类型.................................................... 3精馏塔的物料衡算 .....................................................
3.1理论塔板数的求取
3.1.1乙醇-水响平衡数据 ......................................... 3.1.2确定操作的回流比R ....................... 错误！未定义书签。 3.1.3求取理论塔板数 .......................... 错误！未定义书签。 3.2实际塔板数 ............................... 错误！未定义书签。 3.2.1全塔效率 ............................... 错误！未定义书签。 3.2.2实际塔板数 ............................. 错误！未定义书签。
4 塔的工艺条件及物性数据 ............................. 错误！未定义书签。
4.1平均压强 ................................. 错误！未定义书签。 4.2平均温度 ................................. 错误！未定义书签。 4.3平均摩尔分数 4.4平均密度ρm 错误！未定义书签。
4.4.1 液相平均密度 ρLm ................... 错误！未定义书签。 4.4.2气相平均密度ρmV ...................... 错误！未定义书签。 4.5液体的平均表面张力 （mN/m） ................ 错误！未定义书签。 4.6液体的平均黏度μLm（mPa·s） ................. 错误！未定义书签。
5精馏段气液负荷计算 ................................. 错误！未定义书签。 6塔和塔板主要工艺尺寸计算 ............................ 错误！未定义书签。
6.1塔径D ................................... 错误！未定义书签。 6.2精馏塔板工艺结构尺寸的设计与计算 6.2.1溢流装置 ........................... 错误！未定义书签。
6.2.1.1溢流堰长lw ....................... 错误！未定义书签。 6.2.1.2出口堰高hw ....................... 错误！未定义书签。 6.2.1.3降液管宽度Wd与降液管的面积Af ...... 错误！未定义书签。 6.2.1.4降液管底隙高度 .................... 错误！未定义书签。 6.3塔板布置 ................................. 错误！未定义书签。 6.4浮阀个数n及排列 .......................... 错误！未定义书签。 6.5精馏段的塔高Z1 ........................... 错误！未定义书签。
7精馏段板流动性校核 ................................. 错误！未定义书签。
7.1塔板压降校核 ............................. 错误！未定义书签。
7.1.1气体通过干板压强降hc ................. 错误！未定义书签。 7.1.2气流穿过板上液层压强降 he ............. 错误！未定义书签。 7.1.3克服液体表面张力压强降hσ ............ 错误！未定义书签。 7.1.4气体通过筛板压强降hf ................ 错误！未定义书签。 7.2雾沫夹带量校核 .......................... 错误！未定义书签。 7.3漏液验算（精馏段） ........................ 错误！未定义书签。
7.4降液管液泛验算（精馏段） ................... 错误！未定义书签。
8、塔板负荷性能图 .................................... 错误！未定义书签。
8.1雾沫夹带线（1） （精馏段） ................ 错误！未定义书签。 8.2液泛线（精馏段) ........................... 错误！未定义书签。 8.3液相负荷下限线 ............................ 错误！未定义书签。 8.4漏液线（气相负荷下限线）（精馏段） ........... 错误！未定义书签。 8.5液相负荷下限线 ............................ 错误！未定义书签。 精馏段负荷性能图如下 ............................. 错误！未定义书签。
提馏段负荷性能图如下 ...................... 错误！未定义书签。
9浮阀塔的工艺设计计算结果........................ 错误！未定义书签。 10精馏塔附属设备及有关计算 ........................... 错误！未定义书签。
10.1 料液预热器 .............................. 错误！未定义书签。 10.2塔顶全凝器 .............................. 错误！未定义书签。
............................................................... 24
10.3塔釜再费器
10.4精馏管管口直径
参考文献........................................ 错误！未定义书签。