《乙醇—水连续精馏塔筛板塔的设计》是一份关于化工原理课程设计的报告,旨在通过设计一个用于分离乙醇和水的连续精馏塔来深入理解精馏过程和设备的操作。在这个设计中,学生需要考虑多个关键因素以确保精馏塔的有效运行。
设计的目标是构建一个能够处理含乙醇35%(质量分数)原料的精馏塔,塔顶产品需含有至少70%的乙醇,而塔底残液中的乙醇含量则需控制在10%以下。此外,塔的生产能力要求是每小时处理质量流量为(10+0.1*学号后两位)吨。设计条件包括顶压强4kPa(表压),单板压降不超过0.7kPa,原料以泡点状态进入塔内,塔底采用间接加热(再沸器)和直接蒸汽加热。回流比可根据具体设计选择。
设计内容涵盖了整个精馏装置的流程选择和说明,包括物料衡算、理论板数和实际板数的计算,热量衡算,以及主要物性的确定。此外,还需要对塔和塔板的工艺尺寸进行设计,如塔的高度、直径、塔板结构尺寸以及流体力学验算。辅助设备如塔顶冷凝器和塔底再沸器的热负荷计算,冷却水和蒸汽用量的估算,接管尺寸的计算,以及绘制塔板结构图和负荷性能图。设计结果应汇总成表,并进行评述或问题分析。
设计完成后,需要提交一份设计说明书,包括封面、目录、设计任务书、计算书、汇总表、负荷性能图、结构图、参考文献和自我评价表。设计计算书应详细包含以上提到的各项内容。
参考文献为学生提供了设计所需的基本理论和方法,例如姚玉英的《化工原理》、柴诚敬的《化工原理课程设计》、匡国柱的《化工单元过程及设备课程设计》和李功祥的《常用化工单元设备设计》。设计的基础数据是乙醇-水系统的t-x-y数据,包括不同温度下乙醇的摩尔分数,这些数据对于计算和理解乙醇的蒸馏行为至关重要。
这个课程设计不仅锻炼了学生的理论知识应用能力,还培养了他们解决实际工程问题的技能,是化工专业学生必备的一项实践训练。通过这样的设计,学生能够深入理解精馏过程的复杂性,以及如何优化设备参数以达到理想的分离效果。