1乙醇-正丙醇连续筛板式精馏塔的设计方案流程的设计及说明1设计思路蒸馏方式的确定蒸馏装置包括精馏塔，原料预热器，精馏釜（再沸器），冷凝器，釜液冷却器和产品冷却等设备，蒸馏过程按操作方式不同可分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程，连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业生产中以连续精馏为主，间歇蒸馏具有操作灵活，适应性强等优点，适合小规模，多品种或多组分物系的初步分离。本次设计采用连续筛板精馏塔，常压精馏。2装置流程的确定（1）物料的储存和输送在流程中设置原料罐，产品罐及离心泵。原料可泵直接送入塔内，使程序连续稳定的进行。（2）参数的检测和调控流量，压力和温度是生产中的重要参数，必须在流程中的适当位置装设仪表，以测量这些参数。同时，在生产过程中，物料的状态。加热剂和冷却剂的状态都不可能避免的会有一些波动，因此必须在流程中设置一定的阀门。（3）冷凝装置的确定本设计采用塔顶全凝器，以便于准确地对控制回流比。（4）热能的利用精馏过程是组分多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，耗能较多，因此选择适宜的回流比使过程处于最佳条件下进行，可使能耗至最低。3操作条件的确定(1)操作压力的选取本次设计采用常压操作。除热敏性物料外，凡通过常压精馏不难实现分离要求，并能利用江河水或循环水将镏出物冷凝下来的系统。(2)加料状态的选择本设计选择q=1时进料，原因是使塔的操作稳定，精，提镏段利用相同塔径，便于制造。(3)加料方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。(4)回流比的选择一般经验值为min)0.21.1(RR。本设计采用min5.1RR，初步设定后经过流体力学验算，负荷条件，故选择合理。塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶冷凝温度不要求低于30℃，工业上多用水冷(5)板式塔类型的选择本次设计采用连续筛板式精馏塔4设计方案的确定（1）满足工艺和操作要求（2）满足经济上的要求，安全生产，保护环境。5流程示意图23第一章精馏塔的物料衡算计算1.1精馏塔的物料衡算1.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数进料组成xF=0.30+0.001×(26-20)=0.306塔顶产品组成xD=0.92+0.001×(26-20)=0.926塔底产品组成xW=0.02+0.001×（26-20）=0.0261.1.2物料衡算原料处理量加料量F=100kmol/h总物料衡算F=D+WFxF=DxD+Wxw乙醇物料衡算100×0.309＝0.929×D＋0.029×W联立解得D=31.111kmol/h,W=68.889kmol/h1.2回流比的确定本实验任务为分离乙醇-正丙醇混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。1.3塔板数的确定1.3.1相对挥发度的确定因为乙醇—正丙醇可视为理想物系，故塔的平均相对挥发度的确定可运用安托因方程和拉乌尔定律。CtBApolg(1.1)oBoAoBppppx(1.2)双组份理想溶液相对挥发度的计算：oBoApp乙醇及正丙醇的Antoine常数：（1-1）采用试差法：假定一t值，代入公式(1.1)算出oBoApp,，再将计算得到oBoApp,，代入到公式（1.2）中，计算出相应的x值，若计算得到的x值与所求的混合液组成x值相同，则假定t值正确，同时可得到相应的值。计算结果见表：乙醇A=7.33827B=1652.05C=231.48正丙醇A=6.74414B=1375.14C=193.04（1-2）1.3.2理论板数的确定因为塔顶塔底相对挥发度相差不大，故可以按下式计算平衡方程中相对挥发度078.2028.2130.2WD则平衡方程为：xxxxy078.11078.2)1(1由于泡点进料，q=1，在最小回流比的条件下，过对角线上（0.306,0.306）点做垂直于x轴的竖直线与平衡线的交点即为),(eeyx,306.0Fexx,478.0306.0078.11306.0078.2ey605.2306.0478.0478.0926.0mineeeDxyyxR,取回流比168.4605.26.15.1minRR（1）精馏塔的气、液相负荷：hkmolDRL/671.129111.31168.4hkmolqFLL/671.229100671.129hkmolDRV/782.160111.31)1168.4()1(hkmolVFqVV/782.160)1(（2）求操作线方程精馏段操作线方程179.0807.0926.0782.160111.31782.160671....
