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（建筑工程设计）食品工 程原理课程设计 食品工程原理 课程设计说明书 甲醇、水填料精馏塔的设计 姓 名： 号： 班 级： 指导老师： 目 录 一 、设计任务书……………………………………………………………………3 二 、设计方案简介…………………………………………………………………3 三 、工艺计算 ……………………………………………………………………5 1．基础物性数据……………………………………………………………………5 （1）液相物性的数据 ……………………………………………………………5 （2）气相物性数据 ………………………………………………………………5 （3）气液相平衡数据 ……………………………………………………………5 （4）物料衡算………………………………………………………………………6 2．填料塔的工艺尺寸的计算………………………………………………………7 （1）塔径的计算 …………………………………………………………………7 （2）填料层高度计算 ……………………………………………………………9 （3）填料塔附属高度及总高计算 …………………………………………11 （4）填料层压降计算 ……………………………………………………………11 （5）液体分布器简要设计 ………………………………………………………12 （6）吸收塔接管尺寸计算 ………………………………………………………13 四、设计一览表……………………………………………………………………13 五、主要符号说明…………………………………………………………………14 六、参考文献………………………………………………………………………15 七、附图…………………………………………………………………………… 食品工程原理课程设计任务书 设计题目：分离甲醇-水混合物的填料精馏塔 第一章 流程的确定和说明 一、加料方式 加料方式有两种，高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加料，通过控制液位高度， 可以得到稳定的流量和流速。通过重力加料，可以节省一笔动力费用。但由于多了高位 槽，建设费用相应增加，采用泵加料，受泵的影响，流量不太稳定，流速也忽大忽小，从 而影响了传质效率，但结构简单、安装方便；如采用自动控制泵来控制泵的流量和流速， 其控制原理较复杂，且设备操作费用高。本次实验采用高位槽加料。 二、进料状况 进料状况一般有冷夜进料、泡点进料。对于冷液进料，当组成一定时，流量一定，对 分离有利，节省加料费用。但冷液进料受环境影响较大，对于沈阳地区来说，存在较大温 差，冷液进料会增加塔底蒸汽上升量，增大建设费用。采用泡点进料，不仅对稳定塔操作 较为方便，且不受季节温度影响。综合考虑，设计上采用泡点进料。泡点进料时，基于恒 摩尔流假定，精馏段和提馏段上升蒸汽的摩尔流量相等，股精馏段和提馏段塔径基本相 等，制造上较为方便。 三、塔顶冷凝方式 塔顶冷凝采用全凝器，用水冷凝。甲醇和水不反应，且容易冷凝，故使用全凝器。塔 顶出来的气体温度不高，冷凝后回流液和产品温度不高，无需进一步冷却，此次分离也是 希望得到甲醇，选用全凝器符合要求。 四、回流方式 回流方式可分为重力回流和强制回流。对于小型塔，回流冷凝器一般装在塔顶。其优 点是回流冷凝器无需支撑结构，其缺点是回流冷凝器回流控制较难。如果需要较高的塔处 理量或板数较多时，回流冷凝器不宜安装在塔顶。而且塔顶冷凝器不宜安装、检修和清 理。在这种情况下，可采用强制回流，塔顶上升蒸汽采用冷凝器冷却以冷回流流入塔中。 由于本次设计为小型塔，故采用重力回流。 五、加热方式 加热方式分为直接蒸汽和间接蒸汽加热。直接蒸汽加热直接由塔底进入塔内。由于重 组分是水，故省略加热装置。但在一定的回流比条件下，塔底蒸汽对回流液有稀释作用， 使理论塔板数增加，费用增加。间接蒸汽加热是通过加热器使釜液部分汽化。上升蒸汽与 回流下来的冷液进行传质，其优点是使釜液部分汽化，维持原来的浓度，以减少理论塔板 数，