化工课程设计

1以红薯为原料生产燃料乙醇蒸馏工段的设计队伍名称：团队成员：指导老师：工作单位：3工艺绘图1工艺阐述2.1衡算表2.2塔板数的确定2.4计算检验目录2.3塔板的布置团队介绍计算、画图、编辑文档操作条件1.1设计任务1.2设计方案工艺选择、流程说明3.1平面图3.2立面图3.3蒸馏塔装配图2工艺计算1.工艺阐述Processdescription1.1设计任务及操作条件任务要求：以红薯为原料生产燃料乙醇蒸馏工段的设计。产品规格：满足脱水工段要求操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点温度进料状况：泡点进料加热方式：间接蒸汽加热生产规模：年产15万吨产品来源：发酵工段的发酵成熟醪操作条件设计任务1.2设计方案1.2.1解读任务书任务要求：以红薯为原料生产燃料乙醇蒸馏工段的设计。产品规格：满足脱水工段要求生产规模：年产15吨产品来源：发酵工段的发酵成熟醪设计任务加热方式：间接蒸汽加热釜液乙醇质量浓度为0.5%年工作：330天×24小时塔设备选型：F1型浮阀塔查阅资料后成熟发酵醪乙醇质量浓度为9%蒸馏工段得到乙醇质量浓度为95%F-1型浮阀图1--浮阀；2--门件；3--阀孔；4--起始定距片5--阀腿；6--最小开度；7--最大开度

优点分离效率较高结构简单处理量大，操作弹性大1.2.2F1型浮阀塔

操作简便设备简单生产费用较低单塔式蒸馏

塔身高度降低

成品质量较好

两塔相互影响大双塔式蒸馏

粗馏塔、分馏塔精馏塔

乙醇质量高操作复杂，费用高三塔式蒸馏乙醇蒸馏工艺1.2.3工艺选择2.工艺计算

Processcalculation1.2.4工艺流程2.1衡算表2.1.1物料衡算表输入输出项目kmolkg项目kmolkg进料991.6118900.09馏出液39.531689.12釜残液952.0817210.97总计991.6118900.09991.6118900.09基准1h2.1.1能量衡算表输入输出项目kJ项目kJ进料1578123.50馏出液0加热蒸汽10488520.54釜残液1548081.82冷却水9994136.19热损失524426.027总计12066644.0412066644.04基准1h2.2塔板数的确定求取方法:

阶梯法理论板数:28块

塔板效率:0.408

实际板数:

66块精馏段实际板数：24÷0.408=58.82≈59块

提馏段实际板数：66-59=7块2.3.2塔板主要工艺尺寸项目数据塔径1200

mm板间距450

mm堰长876

mm堰高30.7

mm边沿区宽度50

mm安定区宽度70

mm开孔区面积0.683

m2阀孔直径39

mm阀孔数目147孔中心距70.2mm开孔率15.5%降液管底隙高度25

mm塔板分块塔径800<D≤1200，故分成3块排列方式等边三角形排布浮阀数目147个(孔的数目为160个)1.8×39=70.2mm筛孔距离2.3.1塔板布置图2.3塔板的布置2.4计算检验2.4.1流体力学验算塔板压降868.00Pa符合要求液沫夹带0.048(kg液/kg汽)<0.1(kg液/kg汽)符合要求漏液稳定系数K=1.65>1.5无明显漏液液泛Hd=0.156m≤φ(HT+Hw)=0.288m不会发生液泛现象2.4.2塔板负荷性能图液下相限负线荷液泛线液沫夹带上限线液上相限负线荷操作线水平气相负荷线操作点VS,m3/sLS,m3/s2.4.3浮阀塔设计计算结果序号项目数值1平均温度tm，℃92.252平均压力Pm，kPa116.373气相流量VS,m3/s2.004液相流量LS,m3/s0.00435实际塔板数666有效段高度Z，m347塔径，m1.28板间距，m0.459溢流形式单溢流10降液管形式弓形11堰长，m0.87612堰高，m0.030713板上液高度，m0.0514堰上液高度，m0.019315降液管底隙高度，m0.02516安定区宽度，m0.0717边沿区宽度，m0.0518开孔区面积，m20.68319阀孔直径，m0.03920阀孔数目14721孔中心距，m0.07022开孔率，%15.523空塔气速，1.7924阀孔气速，11.3925稳定系数1.6526每层塔板压降，Pa86827负荷上限液泛控制28负荷下限漏液控制29液沫夹带ev(kg液/kg气)0.04830气相负荷上限(m3·s-1)3.720131气相负荷下限(m3·s-1)0.911932操作弹性4.083.工艺绘图

Processdrawing3.1平面图储存罐、再沸器蒸馏塔预热器、冷却器冷凝器原液泵、回流泵水泵3.2立面图原料罐再沸器蒸馏塔顶液储槽釜液储槽3.3蒸馏塔装配图体会和启发