15万吨年乙醇-水分离过程连续精馏塔设计
设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。进精馏塔的料液中含乙醇__55%__（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于__92%__；残液中乙醇含量不得高于_7%_；要求精馏塔的处理能力为___15__万吨/年。
目录
2.设计方案确定…………………………………………………………………1
2.1操作条件的确定……………………………………………………………1
2.1.1操作压力…………………………………………………………………1
2.1.2进料状态…………………………………………………………………1
2.1.3加热方式…………………………………………………………………1
2.2操作条件和基础数据………………………………………………………1
3工艺计算………………………………………………………………………2
3.1精馏塔的物料衡算…………………………………………………………2
3.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率…………………………………2
3.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量……………………………2
3.1.3物料衡算…………………………………………………………………2
3.1.4回收率……………………………………………………………………3
3.2理论塔板数的确定…………………………………………………………3
3.2.1回流比的确定……………………………………………………………4
3.2.2求精馏塔的气、液相负荷………………………………………………4
3.2.3求操作线方程……………………………………………………………5
3.2.4图解法求理论塔板数……………………………………………………5
3.2.5实际板层数的初步求拳………………………………………………6
3.3实际板层数的求拳………………………………………………………6
3.3.1全塔效率的求拳………………………………………………………6
3.3.1.1操作压力计算…………………………………………………………6
3.1.1.2操作温度计算…………………………………………………………6
3.1.1.3粘度的计算……………………………………………………………6
3.1.1.4相对挥发度的计算……………………………………………………7
3.1.1.5塔板总效率的估算……………………………………………………7
3.1.1.6实际板层数的求拳…………………………………………………7
4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
4.1平均摩尔质量计算…………………………………………………………8
4.2平均密度计算………………………………………………………………8
4.2.1气相平均密度计算………………………………………………………8
4.2.2液相平均密度计算………………………………………………………8
4.3液体平均表面张力计算……………………………………………………8
5精馏塔的塔体工艺尺寸计算…………………………………………………9
5.1塔径的计算…………………………………………………………………9
5.1.1精馏段的塔径计算………………………………………………………9
5.1.2精馏塔有效高度的计算…………………………………………………10
5.2精馏塔（板式塔）的塔高计算……………………………………………10
6.塔板主要工艺尺寸的计算……………………………………………………12
6.1溢流装置计算………………………………………………………………12
6.1.1堰长lW……………………………………………………………………12
6.1.2溢流堰高度hW……………………………………………………………12
6.1.3弓形降液管宽度Wd和截面积Af ………………………………………13
6.1.4降液管底隙高度ho ………………………………………………………13
6.2塔板布置……………………………………………………………………13
6.2.1塔板的分块………………………………………………………………13
6.2.2边缘区宽度确定…………………………………………………………13
6.2.3开孔区面积计算…………………………………………………………13
6.2.4筛孔计算及其排列………………………………………………………14
7.筛板的流体力学验算…………………………………………………………14
7.1塔板压降……………………………………………………………………14
7.1.1干板阻力hc计算…………………………………………………………14
7.1.2气体通过液层的阻力hl计算……………………………………………14
7.1.3液体表面张力的阻力hσ计………………………………………………15
7.2液面落差………………………………………………………………………15
7.3液沫夹带………………………………………………………………………15
7.4漏液…………………………………………………………………………15
7.5液泛…………………………………………………………………………16
8.2液沫夹带线…………………………………………………………………17
8.3液相负荷下限线………………………………………………………………18
8.4液相上限线……………………………………………………………………18
8.5液泛线…………………………………………………………………………19
9.主要工艺接管尺寸的计算和选拳……………………………………………22
9.1蒸汽出口管的管直径计算……………………………………………………22
9.2回流管的管径计算……………………………………………………………22
9.3进料管的管径计算……………………………………………………………22
9.4釜液排出管的管径计算………………………………………………………23
9.5人孔相关尺寸的选拳………………………………………………………24
10塔板主要结构参数表…………………………………………………………24
11.对设计过程的评述和有关问题的讨论
11.1筛板塔的特性讨论…………………………………………………………25
11.2进料热状况的选拳………………………………………………………25
11.3回流比的选拳……………………………………………………………25
11.4理论塔板数的确定…………………………………………………………25
参考文献…………………………………………………………………………26
符号一览表………………………………………………………………………26
附图（工艺流程简图）………………………………………………………… 30
资料清单
