【正文】 課 程 設(shè) 計 說 明 書 武 漢 工 程 大 學(xué) 化工與制藥學(xué)院 課程設(shè)計說明書 課題名稱 乙醇 水分離過程板式精餾塔設(shè)計 專業(yè)班級 工催 01 班 學(xué)生學(xué)號 1006160121 學(xué)生姓名 吳 丹 學(xué)生成績 指導(dǎo)教 師 蔡 寧 課題工作時間 6 月 20—— 7 月 8 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院 武漢工程大學(xué) 化工原理課程設(shè)計任務(wù)書 專業(yè) 工催 班級 01 班 學(xué)生姓名 吳丹 發(fā)題時間： 2021 年 6 月 17 日 一、課題名稱 乙醇 水分離過程板式精餾塔設(shè)計 二、課題條件 ? 參考文獻(xiàn) 1. 大連理工大學(xué)化工原理教研室 . 化工原理課程設(shè)計 . 大連：大連理工大學(xué)出版社， 1994 2. 柴誠敬，劉國維，李阿娜 . 化工原理課程設(shè)計 . 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1995 3. 賈紹義，柴誠敬 . 化工原理課程設(shè)計 . 天津：天津大學(xué)出版社 ,2021 4. 王國勝 . 化工原理課程設(shè)計 . 大連：大連理工大學(xué)出版社， 2021 5. 匡國柱 ,史啟才 .化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計 . 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 6. 上海醫(yī)藥設(shè)計院 . 化工工藝設(shè)計手冊 (上、下 ). 化學(xué)工業(yè)出版社， 1986 7. 阮奇 ,葉長 ,黃詩煌 . 化工原理優(yōu)化設(shè)計與解題指南 . 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 8. 化工設(shè)備技術(shù)全書編輯委員會 . 化工設(shè)備全書 — 塔設(shè)備設(shè)計 . 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1988 9. 鄒蘭，閻傳智 . 化工工藝工程設(shè)計 . 成都：成都科技大學(xué)出版社 ,1998 10. 李功祥，陳蘭英，崔英德 . 常用化工單元設(shè)備設(shè)計 . 廣州：華南理工大學(xué)出版社 ,2021 11. 童景山 , 李敬 . 流體熱物理性質(zhì)的計算 . 北京：清華大學(xué)出版社， 1982 12. 馬沛生 . 化工數(shù)據(jù) . 北京：中國石化出版社， 2021 13. 靳士蘭 , 邢鳳蘭 . 化工制圖 . 北京：國防工業(yè)出版社， 2021 14. 朱有庭 ,曲文海，于浦義 .化工設(shè)備設(shè)計手冊（上、下冊 ). 北京 ：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 15. 劉雪暖 , 湯景凝 .化工原理課程設(shè)計 . 北京： 石油大學(xué)出版社 ， 2021 三、設(shè)計任務(wù) (含實驗、分析、計算、繪圖、論述等內(nèi)容 ) 1 全塔物料衡算。 2 操作回流比和理論塔板數(shù)的確定。 3 計算精餾段、提餾段的塔板效率，確定實際塔板數(shù)。 4 估算塔徑。 5 板式塔的工藝尺寸計算，包括溢流裝置與塔板的設(shè)計計算。 6 塔板的流體力學(xué)性能校核，包括 板壓力降、液面落差、液沫夾帶、漏液及液泛的校核。 7 繪制塔板的負(fù)荷性能圖。塔板的負(fù)荷性能圖由液相負(fù)荷下限線、液相負(fù)荷上限線、漏液線、液沫夾帶 線和溢流液泛線確定。 8 塔的結(jié)構(gòu)確定，包括塔體結(jié)構(gòu)與塔板結(jié)構(gòu)。 塔體結(jié)構(gòu)： 塔頂空間，塔底空間，人孔（手孔），支座，封頭，塔高等 。 塔板結(jié)構(gòu)：采用分塊式塔板還是整塊式塔板。 1 9 塔的附屬設(shè)備選型， 包括塔頂冷凝器，原料預(yù)熱器的換熱面積與泵的選型（視情況而定）。 10 精餾塔各接管尺寸的確定。 11 繪制精餾塔系統(tǒng)工藝流程圖。 12 繪制精餾塔裝配圖。 13 編寫設(shè)計說明書。 14 計算機要求： CAD 繪圖等。 15 英語要求：撰寫英文摘要。 16 設(shè)計說明書要求：邏輯清楚，層次分明，書寫工整，獨立完成。 四、設(shè)計所需技術(shù)參數(shù) 1. 設(shè)計條件 在一常壓操作的連續(xù)板式精餾塔 (自選塔板類型 )內(nèi)分離乙醇 水混合物，間接蒸汽加熱。生產(chǎn)能力和產(chǎn)品的質(zhì)量要求見下表。 處理量 / 料液組成 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )/% 塔頂產(chǎn)品 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )/% 塔頂產(chǎn)品收率 35000 操作條件：①塔頂壓力： 4kPa(表壓 )；② 進(jìn)料熱狀態(tài)：自選；③ 回流比：自選；④ 單板壓降 ≤ 。 工作日：每年 300 天，每天 24 小時。 2. 設(shè)計所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 物性數(shù)據(jù)：液相粘度、液相表面張力、汽液相密 度、氣體熱容、汽化潛熱等。 相平衡數(shù)據(jù)：常壓下乙醇 水二元物系的氣液相平衡數(shù)據(jù)。 五、設(shè)計說明書內(nèi)容 1 設(shè)計任務(wù)書 2 目錄 (標(biāo)出頁碼 ) 3 前言 4 設(shè)計方案論證 5 按設(shè)計任務(wù)順序說明 6 設(shè)計結(jié)果匯總 7 結(jié)語包括設(shè)計體會、收獲、評述、建議、致謝等 8 參考文獻(xiàn) 六、進(jìn)度計劃 1 設(shè)計動員，下達(dá)設(shè)計任務(wù)書 天 2 搜集資料，閱讀教材，擬訂設(shè)計進(jìn)度 天 3 設(shè)計計算 (包括電算 ) 4 天 4 繪圖 2 天 5 整理設(shè)計資料，撰寫設(shè)計說明書 2 天 6 設(shè)計小結(jié)及答辯 1 天 指導(dǎo)教師簽名： 蔡寧 教研室主任簽名： 徐志高 2021 年 6 月 17 日 2021 年 6 月 17 日 1 附件 2 化工與制藥學(xué)院 《課程設(shè)計 》綜合成績評定表 學(xué)生姓名 學(xué)生班級 設(shè)計題目 吳丹 工催 01 班 乙醇 水分離過程板式精餾塔設(shè)計 指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 答辯記錄 答辯組成員簽字： 記錄人： 年 月 日 成績綜合評定欄 設(shè)計情況 答辯情況 項 目 權(quán)重 分值 項 目 權(quán)重 分值 計算和繪圖能力 35 回答問題能力 20 綜合運用專業(yè)知識能力 10 表述能力（邏輯性、條理性） 10 運用計算機能力和外語能力 10 查閱資料、運用工具書的能力 5 獨立完成設(shè)計能力 5 1 書寫情況（文字能力、整潔度） 5 綜合成績 指導(dǎo)教師簽名： 學(xué)科部主任簽名： 年 月 日 年 月 日 摘要 化工原理課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計使我們初步掌握 化工設(shè)計的基礎(chǔ)知識、設(shè)計原則及方法；學(xué)會各種手冊的使用方法及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形。在設(shè)計過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟(jì)合理性。 板 式精餾 塔也是很早出現(xiàn)的一種板式塔， 20 世紀(jì) 50 年代起對板 式精餾 塔進(jìn)行了大量工業(yè)規(guī)模的研究，逐步掌握了篩板塔的性能，并形成了較完善的設(shè)計方法。與泡罩塔相比，板 式精餾 塔具有下列優(yōu)點：生產(chǎn)能力（ 20%—— 40%）塔板效率（ 10%—— 50%）而且結(jié)構(gòu)簡單，塔盤造價減少 40%左右，安裝，維修都較 容易。 而在板式精餾塔中，篩板塔有結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的 60％ ，為浮閥塔的 80％ 左右，處理能力大等優(yōu)點，綜合考慮更符合本設(shè)計的要求。 本課程設(shè)計的主要內(nèi)容是過程的物料衡算，工藝計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計和校核。 關(guān)鍵詞： 板式精餾塔 篩板 計算 校核 Abstract The principles of chemical engineering course design is to cultivate students39。 ability of important chemical design teaching, through the curriculum design that we try to grasp the basic knowledge of chemical engineering design, design principles and methods, To learn all kinds of manual operation and physical properties, chemical properties of searching methods and techniques, Grasp the results, can draw process, tower structure, etc. In the design process should not only consider the feasibility of the theory, consider the safety in production and economic rationality. Plate column is an early tower, since the 1950s to plate column on a large scale, industrial master sieveplate tower, and formed a plete design method. Compared with the blister tower, has the following advantages: board distillation production capacity (2040%) tower efficiency (1050% plate) and simple structure, cost reduce 40% tray, installation, maintenance is easier. But in the plate column, sieveplate tower structure than float valves is more simple, easy processing, the cost is about 60% of the tower of blister, float valves for about 80% of the advantages of large capacity and processing, considering the design conforms to the requirements. The main contents of this course design is the process of material, craft calculation, the structure design and check. Keywords: plate rectifying column。 sieveplate tower。 design 目錄 第一章 前言 ............................................................................................................................ 13 精餾操作對塔設(shè)備的要求 ........................................................................................ 13 板式塔類型 ................................................................................................................ 13 第二章 設(shè)計方案的確定 ........................................................................................................ 15 操作條件的確定 ......................