精馏塔设计乙醇-水

Harbin Institute of Technology

课程设计说明书（论文）

课程名称： 化工分离装置设计 设计题目： 精馏塔的设计 院 系： 化工与化学学院化学工艺系 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 张秋明 设计时间： 2017.6.12-2017.6.18

哈尔滨工业大学教务处

哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓 名： 院 （系）：化工与化学学院化学工艺系 专 业：化学工程与工艺 班 号： 任务起至日期： 2017年 6月 12日至 2017年 6月18 日 课程设计题目： 精馏塔的设计 已知技术参数和设计要求： 1.设计一种精馏塔，满足一下要求。 （1）原料：乙醇~水溶液，年产量48000吨 乙醇含量：35%(质量分数)，原料液温度：自选 设计要求：塔顶的乙醇含量不小于90%(质量分数) 塔底的乙醇含量不大于0.5%(质量分数) （2）结构合理，尽可能循环利用能源。 （3）初步的观察和分析位置。 （4）鼓励新想法和创新精神。 鼓励使用AutoCAD等计算机辅助工具绘图。 2.设计和选择辅助设备以及检测仪器仪表。根据确定品种、结构类型和生产能力，确定设备选型和规格，确定设备布置。

工作量： （1） 写出详细的精馏塔设计与计算过程，对于精馏塔设计中引用的数据应说明来源和选用依据。 （2） 画出精馏塔整体工作流程图，辅助设备仪器要选型； （3） 分析测试仪表和仪器要标明位置和作用。 （4） 节能降耗以及提高效率的新方法。 工作计划安排： 6.12～6.13 熟悉设计任务，相关查阅资料，对计算过程进行估算，初步确定部件尺寸 6.14～6.15初步设计，绘制精馏工作草图 6.16～6.18 检查修改后，正式写出详细计算过程，绘制精馏塔详细设备和工作图。 6.31 验收答辩 同组设计者及分工： 对此题目，每个人独立设计、制图。

指导教师签字：张秋明 2017年 6月 12日 教研室主任意见： 同意 教研室主任签字： 2017年 6月 13 日 *注：此任务书由课程设计指导教师

哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）

1．全塔物料衡算

1) 乙醇摩尔分数计算

查阅得M乙醇=46.07，M水=18.02

35F.07① 进料摩尔分数XF??17.4% 35e%?46.0718.0290F.07② 塔顶摩尔分数XD??83.5% 90%?46.0718.020.5F.07③ 塔底摩尔分数XW??0.196% 0.5?.5%?46.0718.022) 物料衡算

① 年产量48000吨，按年工作日300天处理 10.350.65??得MF?22.90kg/molMF46.0718.0222.90?qn.F?24?300?4.8?107qn.F?291.12kmol/h② 物料衡算 qn.F?qn.D?qn.Wqn.FXF?qn.DXD?qn.WXW解得:qn.D?60.12kmol/hqn.W?231.00kmol/h

2．回流比的确定

泡点进料，用Origin作图，由于水-乙醇平衡线较特殊，故通过点（XD,XD）作平衡线的切线得精馏段操作线，再连接q线与操作线交点与点（XW,XW）得提馏段操作线。利用精馏段操作线斜率k求Rmin

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