精馏是分离液体混合物最常用的一种操作,在化工、炼油的工业中广泛应用。
塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备,主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。
根据塔内气液接触构件的结构形式,可分为板式塔和填料塔。
传统的设计中,蒸馏过程多选用板式塔,而吸收过程多选用填料塔。
近年来,随着塔设备设计水平的提高及新型塔构件的出现,这种传统已逐渐打破。
对于一个具体的分离过程,设计中选用何种塔型,应根据生产能力、分离效率、塔压降、操作弹性、结构制造及造价等要求,并结合维修等因素综合考虑。
生产能力而言,单位塔截面积上,填料塔的生产能力一般均高于板式塔;对于分离效率,一般情况下,填料塔具有较高的分离效率,在减压、常压和低压(压力小于0.3MPa)操作下,填料塔的分离效率明显优于板式塔,在高压操作下,板式塔的分离效率略优于填料塔;压力将方面,通常填料塔的压降高于板式塔的五倍左右;操作弹性方面,一般来说,填料塔可根据实际情况需要确定操作弹性,而板式塔一般操作弹性较小;对于结构、制造机造价方面,一般来说,填料塔的结构较板式塔的简单,故制造、维修也较为方便,但填料塔的造价通常高于板式塔。
由以上综合考虑,本设计采用板式塔作为水和乙醇的精馏塔。
板式塔内设置一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层,进行传质与传热。
在正常操作下,气相为分散相,气相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。
第1章设计任务书 (5)
1.1、任务 (5)
1.1.1、设计题目 (5)
1.1.2、设计条件 (5)
1.1.3、设计任务 (5)
第2章设计方案确定及工艺流程说明 (6)
2.1、操作条件的确定 (6)
2.1.1、操作压力的选择 (6)
2.1.2、进料状态的选择 (6)
2.1.3、加热方式的选择 (6)
2.1.4、热能利用 (7)
2.1.5、回流比的选择 (7)
2.2、确定设计方案的原则 (7)
2.3、工艺流程的说明 (8)
第3章筛板式精馏塔的工艺设计 (8)
3.1、精馏塔的工艺计算 (8)
3.1.1、乙醇和水的汽液平衡组成 (8)
3.1.2、物料衡算与操作线方程 (11)
3.2、精馏段物料衡算 (15)
3.2.1、物料衡算 (15)
3.2.2、气液负荷的计算 (17)
3.3、塔和塔板主要工艺尺寸计算 (17)
3.3.1、塔板横截面的布置计算 (17)
3.3.2、筛板能校塔流体力学校核 (20)
3.4、塔板负荷性能图 (22)
3.4.1 、过量液沫夹带线 (23)
2.4.2、溢流液泛线 (23)
2.4.3、液相上限线 (24)。