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课题介绍乙醇是一种重要的精细有机化工产品，也是一种常用的化学试剂，在电子工业中用作清洗剂，制药工业，涂料及黏合剂中作为溶剂或反应物料，用量与日俱增。无论是采用谷物，薯类发酵法还是乙醇水合法制的乙醇浓度一般只有10％左右，无法满足各个方面要求，且在工业生产的废液中含有大量的低浓度乙醇，所以低浓度乙醇的提纯和回收再利用的研究与开发已十分活跃。通过板式精馏塔对低浓度乙醇的提纯是化工工业中最常用的一种方法，但提纯过程中精馏塔的很多参数都需要确定与优化[1]。5637
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筛板塔是一种应用广泛的气液传质设备，通常筛板塔设计从减少塔板阻力和液沫夹带量着眼，提高塔板处理气体负荷的能力。属于板式塔的一种，结构特点为塔板上开有许多均匀的小孔，内装若干层水平塔板，板上有许多小孔，形状如筛；并装有溢流管或没有溢流管。优点是结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力大；气体分散均匀，传质效率较高，是化工、炼油生产中最重要的设备之一[2]。
本课题主要设计和计算要求是设计一台筛板塔，其设计参数为设备内工作压力0.2MPa，蛇管内工作压力3MPa；设备内工作温度为83-110℃，蛇管内工作温度为143℃；塔内部的物料名称有水、醋酸、酒精；设备容积为2m3 ； 换热面积为25m2 ；塔板层数为40层；设备等级为级外。
2 课题研究的意义
在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量，质量，生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此，塔设备的设计和研究[3]，受到化工、炼油等行业的极大重视。
筛板塔是最早应用于工业生产的设备之一，五十年代之后，通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构。近年来与浮阀塔一起成为化工生产中主要的传质设备。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔，应用于蒸馏、吸收和除尘等。筛板精馏塔属于板式塔，筛板精馏塔具有结构简单，造价低，板上液面落差小，气体压降小，生产能力大，气体分散均匀，传质效率高的优点，是化工生产中常见的单元操作设备之一。
课题研究的内容
本文的研究内容主要包括塔设计总体方案的确定，材料选择，结构设计，零部件设计选用，强度和稳定性校核等。
根据设计要求，本文要设计的是一台筛板塔。首先根据设计的技术要求以及经济性能比较选择酒精精馏塔的材料为酒精精馏塔的材料。然后完成筛板精馏塔成套装置主体部分设计，包括工艺设计和结构设计两大部分。工艺设计主要是根据化工原理相关知识进行的设计计算，目的是确定筛板精馏塔的工艺参数，包括确定塔的操作温度，操作压力，气、液相流量，塔的有效高度，实际塔板数，塔径，板间距，塔板结构及操作弹性等参数。结构设计是指压力容器设计部分，即计算塔的壁厚，封头的结构及尺寸，精馏塔附件设计，接管设计等内容。最后绘制筛板精馏塔装备图及塔板结构图，再校核其强度和稳定性。
5 创新点及难点分析
针对垂直筛板塔的固有缺陷，我查阅资料找到了立体传质塔板（CTST）[12]，并与（New VST）进行比较。它改善了塔板上的气、液分布，减小了气体流动阻力；独特的塔板结构，使其增加了气、液接触强度，减少了板上返混，提高了塔板效率，同时增加了操作弹性。与标准的F1浮阀塔相比较，在塔径、降液管、塔板间距等塔内固定件均不变的条件下，只更换塔盘，即可将通量提高100%。