化工原理课程设计乙醇精馏系统换热器设计 毕业论文 .doc

成绩 化工原理课程设计 题目：乙醇精馏系统换热器设计 学生姓名 学号指导教师 院系化工学院 专业 年级级 教务处制 201年月日一、 设计题目 1 二、 设计依据 1 三、 设计要求 1 第1节：物料衡算、热量衡算 1 1.精馏塔物料衡算 1 2.冷凝器物料衡算及热量衡算 6 3.产品冷却器物料衡算及热量衡算 8 4.原料预热器（1）的物料衡算及热量衡算 9 5.原料预热器（2）的物料衡算及热量衡算 10 6.再沸器的物料衡算及热量衡算 11 7.物料衡算汇总表 12 8.热量衡算及换热器要求汇总表 13 第2节：列管式换热器选型及校核（原料预热器①） 15 1.初选原料预热器（1）规格 15 2.核算总传热系数 21 第3节：所选固定管板式换热器的结构说明 23 1.管程结构 23 2.壳体结构 24 3.其他主要附件 24 第4节：换热器的主要结构和计算结果 25 第5节：参考文献及资料 26 附 27 设计任务书 设计题目：乙醇水精馏系统换热器设计 设计依据： 1、产量：7万吨 2、年工作时间：330天 3、原料乙醇：浓度50%（质量），出库温度25℃ 4、产品乙醇：浓度95%（质量），入库温度≤45℃ 5、乙醇回收率：99.5% 6、原料乙醇泡点进料，回流比R=1.15Rmin 7、循环冷却水进口温度：30℃ 8、再沸器饱和水蒸气温度：150℃ 9、系统散热损失：不考虑系统散热损失 10、换热器KA值裕度：20~40% 11、原料预热器（2）设计 设计要求： 第1节：物料衡算、热量衡算 1.精馏塔物料衡算 乙醇、水的相对分子质量为M乙醇=46.07g/mol，M水=18.02g/mol 由原料乙醇质量浓度为50%得原料乙醇的摩尔分率为： 由产品乙醇质量浓度为95%得产品乙醇的摩尔分率为： 原料F、塔顶馏出液D的平均相对分子质量： 塔顶产品流率D： 由乙醇回收率得： 流率W： 塔底残液摩尔分率： 塔底残液W的平均相对分子质量： 计算Rmin 乙醇-水气液平衡数据 P(kPa) T(℃) X Y 101.325 100.0177 0 0 101.325 94.80857 0.020408 0.187889 101.325 91.45791 0.040816 0.295516 101.325 89.13188 0.061224 0.365032 101.325 87.44582 0.081633 0.413396 101.325 86.17473 0.102041 0.448925 101.325 85.19216 0.122449 0.476089 101.325 84.41518 0.142857 0.497555 101.325 83.7881 0.163265 0.515008 101.325 83.27224 0.183674 0.529566 101.325 82.83999 0.204082 0.542004 101.325 82.47122 0.22449 0.552871 101.325 82.15107 0.244898 0.562574 101.325 81.86842 0.265306 0.571414 101.325 81.61487 0.285714 0.579625 101.325 81.38405 0.306122 0.587387 101.325 81.17115 0.326531 0.594843 101.325 80.97247 0.346939 0.602108 101.325 80.78525 0.367347 0.609275 101.325 80.60739 0.387755 0.616421 101.325 80.43734 0.408163 0.62361 101.325 80.27395 0.428571 0.630897 101.325 80.11644 0.44898 0.638329 101.325 79.96425 0.469388 0.645945 101.325 79.81705 0.489796 0.653783 101.325 79.67465 0.510204 0.661873 101.325 79.537 0.530612 0.670245 101.325 79.40416 0.55102 0.678926 101.325 79.27625 0.571429 0.687942 101.325 79.15347 0.591837 0.697317 101.325 79.03606 0.612245