发布时间 : 星期一 文章分离乙醇和水精馏塔设计说明书更新完毕开始阅读a0c75b07bb0d6c85ec3a87c24028915f814d845d
分离乙醇和水精馏塔设计说明书
1.设计方案确定
筛板塔板上开有许多均布的筛孔，孔径一般为3~8mm筛孔在塔板上作正三角形排布。筛板塔的优点是：结构简单，造价低廉，气压降小，板上液面落差也较小，生产能力及板效率较高，气流分布均匀，传质系数高；缺点：操作弹性小，筛孔小易发生堵塞，不利于黏度较
大的体系分离
2.塔型选择
根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算， 产品流量为 ，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，
提高生产效率，选用浮阀塔。
3.操作压力
精馏可在常压、加压和减压下进行，确定操作压力主要是根据处理物料的性质，技术上的可行性和经济上的合理性考虑的般来说，常压蒸馏最为简单经济，若物料无特殊要求，应尽量常压下操作。对于乙醇－水体系，在常压下已经是液态，且乙醇－水不是热敏性材料，在常压下也可成功分离，所以选用常压精馏。因为高压或者真空操作会引起操作上的其他问题以及设备费用的增加，尤其是真空操作不仅需要增加真空设备的投资和操作费用，而且由于真空下气体体
积增大，需要的塔径增加，因此塔设备费用增加。
因此，本设计选择常压操作条件
4.进料方式
进料状态有多种，但一般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中。这样一来，进料温度就不受季节、气温变化和前道工序波动的影响，塔的操作就比较容易控制。此外，泡点
进料时精馏段与提馏段的塔径相同，设计制造均比较方便。
因此，本设计选择泡点进料。
5.加热方式
精馏段通常设置再沸器，采用间接蒸汽加热，以提供足够的热量。若待分离的物系为某种组分
和水的混合物，往往可以采用直接蒸汽加热的方式。但当在塔顶轻组分回收率一定时，由于蒸汽冷凝水的稀释作用，可使得釜残液中的轻组分浓度降低，所需的理论塔板数略有增加，
且物系在操作温度下黏度不大有利于间接蒸汽加热。
因此，本设计选用间接蒸汽加热的方式提供热量。
6.热能的利用
精馏的原理是多次进行部分汽化和冷凝，因此，热效率很低，通常进入再沸器的能量仅
有5%被有效的利用。塔顶蒸气冷凝放出。
大量的热量，但其位能低，不可能直接用来作塔釜的热源。但可作低温热源，或通入废热锅炉产生低压蒸气，供别处使用。或可采用热泵技术，提高温度再用于加热釜液。 采用釜液产品去预热原料，可以充分利用釜液产品的余热，节约能源。因此本设计利用
釜残液的余热预热原料液至泡点。
7.回流方式
泡点回流易于控制，设计和控制时比较方便，而且可以节约能源。但由于实验中的设计需要，
所需的全凝器容积较大须安装在地面，因此回流至塔顶的回流液温度稍有降低，在本设计中为
设计和计算方便，暂时忽略其温度的波动。
8.实验方案的说明
1).本精馏装置利用高温的釜液与进料液作热交换，同时完成 进料液的预热和釜液的冷
却，经过热量与物料衡算，设想合理。釜液完全可以把进料液加热到泡点，且低温的釜液直
接排放也不会造成热污染。
2）.原料液经预热器加热后先通过离心泵送往高位槽，再通过 阀门和转子流量计控制
流量使其满足工艺要求 3）.本流程采用间接蒸汽加热，使用25℃水作为冷却剂，通入 全凝器和冷却器对塔顶蒸汽进行冷凝和冷却。从预热器、全凝器、冷却器出来的液体温度分别在50-60℃、40℃和35℃左右，可以用于民用热澡水系统或输往锅炉制备热蒸汽的重复利用。 4）.本设计的多数接管管径取大，为了能使塔有一定操作弹性， 允许气体液体流量增
大，所以采取大于工艺尺寸所需的管径.
图2-1 流程图
§2.2 选塔依据
根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算， 产品流量为 ，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用浮阀塔。
§2.3 设计思路
首先，乙醇和水的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入乙醇的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完成乙醇和水的分离。
1.精馏方式的选定 2.操作压力的选取 3加料状态的选择 4、加热方式的选择 5回流比的选择 6.冷凝方式及介质选择 7.塔的选择
图2-2 设计思路