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食品工程原理课程设计分离乙醇与水混合液 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 食品工程原理 课程设计说明书 筛板精馏塔设计 姓名： 学号： 班级： 年 月 日 目 录 一 、设计任务书……………………………………………………………………3 二 、设计方案简介…………………………………………………………………3 三、工艺流程图 四、工艺计算 ………………………………………………………………………5 1．根底物性数据……………………………………………………………………5 2. 物料衡算…………………………………………………………………………5 3. 确定操作条件……………………………………………………………………5 〔1〕确定操作压力…………………………………………………………………5 〔2〕确定操作温度…………………………………………………………………5 〔3〕确定回流比……………………………………………………………………5 4. 理论塔板数与实际塔板数的计算………………………………………………5 5. 确定冷凝器和再沸器的热负荷…………………………………………………5 6. 传热面积…………………………………………………………………………5 7. 塔径的计算及板间距确实定……………………………………………………5 8．堰及降液管的设计………………………………………………………………5 9. 塔板布置及筛板塔的主要构造参数……………………………………………5 筛板布置、筛孔直径、孔中心距、板厚、开孔率、孔数等……………………5 10. 水力学计算………………………………………………………………………5 塔板阻力、漏液点、雾沫夹带、液泛的校核 11. 负荷性能图………………………………………………………………………5 12. 主要接收尺寸……………………………………………………………………5 五、设计一览表……………………………………………………………………13 六、主要符号说明…………………………………………………………………14 七、参考文献………………………………………………………………………15 八、附图…………………………………………………………………………… 食品工程原理课程设计任务书 设计题目：筛板塔设计 设计任务：乙醇～水筛板精馏塔及附属设备设计 设计条件 进料组成 乙醇 水 别离要求 塔顶乙醇含量93% 塔底不高于0.2% 完成日期 2021年12月19日 进料状态 50℃ 设计的内容和要求 序号 设计内容 要求 1 工艺计算 物料衡算，热量衡算，回流比，理论塔板数等 2 构造设计 塔高，塔径，溢流装置及塔板布置，接口管的尺寸等 3 流体力学验算 塔板负荷性能图 4 冷凝器的传热面积和冷却介质的用量计算 5 再沸器的传热面积和加热介质的用量计算 6 计算机辅助设计 绘制负荷性能图 7 编写设计说明书 目录，设计任务书，设计计算及结果，流程图，参考资料等 第二章 塔板的工艺设计 2.1 精馏塔全塔物料恒算 F：原料液流量〔〕 ：原料组成〔摩尔分数〕 D：塔顶产品流量〔〕 ：塔顶组成〔摩尔分数〕 W：塔底残液流量〔〕 ：塔底组成〔摩尔分数〕 ：乙醇MA = 46 kg/kmol 水MB = 18 kg/kmol 原料乙醇组成 XF ==7.91% 塔顶轻组分 XD= =83.87% 塔底组成 XW= =0.078% 进料量：F=12000kg/h==0.1649 kmol/s 物料衡算式： F=D+W ? F=D+W ? 解得：D=0.01541 kmol/s W=0.14949 kmol/s 二．常压下乙醇-水物系汽液平衡组成与温度的关系 表3 乙醇-水气液平衡组成〔摩尔〕与温度的关系 温度t/℃ 乙醇摩尔数(%) 温度t/℃ 乙醇摩尔数(%) 液相(x) 气相(y) 液相(x) 气相(y) 100 0 0 82 81.3 78.27 78.2 1 1 温度(利用表格中的数值由插值法可得，，〕 1.： 2.： 3.： = 精馏段液相组成==45.89% 精馏段气相组成==62.70% 所以： 提镏段平均温度= 提镏段液相组成==3.99% 提馏段气相组成==20.49% 所以： 密度〔利用表格中的数值由插值法可得〕 温度