【正文】 X X X X 學(xué) 院 化工原理課程設(shè)計(jì) 20XX － 20XX 學(xué)年度 XX 學(xué)院 制藥工程 專業(yè) 班級 XXXXXX 學(xué)號 XXXXXXXX 題目名稱 年產(chǎn) 5000t 乙醇產(chǎn)品的浮閥 式精餾塔的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 XX 指導(dǎo)教師 XXX 設(shè)計(jì)時(shí)間 ： XXXX 年 XX 月 XX 日～ XXXX 年 XX 月 XX 日 化工原理課程設(shè)計(jì) 1 X X X X 學(xué)院 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 XX 學(xué)院 XXXX 專業(yè) 班級 XXXX 姓名 XX 學(xué)號 XXXXXXXX 設(shè)計(jì)題目： 年產(chǎn) 5000 t 乙醇產(chǎn)品的 浮閥 式精餾塔的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)的目的與意義： 化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化工原理及先修課程的基本知識進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)的能力，使學(xué)生掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序和方法，得到一次化工設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，并應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力。 1. 查閱技術(shù)資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力。 2. 樹立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可靠性，又考慮經(jīng)濟(jì) 上的合理性，并注意到操作時(shí)的勞動條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計(jì)思路，在這種設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下去分析和解決工程實(shí)際問題的能力。 3. 迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行工程計(jì)算 的能力。 4. 用簡潔的文字、清晰的圖表示表達(dá)自己設(shè)計(jì)結(jié)果的能力。 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容： （ 1）設(shè)計(jì)方案的簡介 （ 2）主體設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 3） 典型輔助設(shè)備的選型和計(jì)算 （ 4） 塔板結(jié)構(gòu)簡圖和塔板負(fù)荷性能圖 （ 5）編寫設(shè)計(jì)說明書 工藝操作條件： 年 產(chǎn) 量： 5000 噸， 料液初溫： 35℃ (泡點(diǎn)進(jìn)料 ) 料液濃度： 30 %（輕組 分質(zhì)量分率） 塔頂產(chǎn)品濃度： % （輕組分質(zhì)量分率） 塔底釜液濃度： % （輕組分質(zhì)量分率） 化工原理課程設(shè)計(jì) 2 每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)： 330 天 （一年中有一個(gè)月檢修） 精餾塔塔頂壓強(qiáng)： 4Kpa （表壓） 冷卻水進(jìn)口溫度： 25℃ 飽和水蒸氣壓力： （表壓） 設(shè)備型式：浮閥塔 廠址：江蘇 課題 設(shè)計(jì)任務(wù)： （ 1） 完成主題設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 2） 有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型 （ 3） 塔板結(jié)構(gòu)簡圖和塔板負(fù)荷性能圖 （ 4） 編寫設(shè)計(jì)說明書 主要參考書： [1]夏清，陳常貴主編 .化工原理 (上、下冊 ).天津大學(xué)出版社 ,2021 [2]陳敏恒等 .化工原理 .第二版化 .學(xué)工業(yè)出版社 .1999 [3]譚天恩 ,麥本熙 ,丁惠華 .化工原理 (上、下冊 ) .第二版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,1998 [4]姚玉英 .化工原理例題與習(xí)題 .第三版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,1998 [5]賈紹義 ,柴誠敬主編 .化工原理課程設(shè)計(jì) .天津 :天津大學(xué)出版社 ,2021 [6]李功樣 ,陳蘭英 ,崔英德主編 .常用化工單元設(shè)備設(shè)計(jì) .廣州 :華南理工大學(xué)出版社 ,2021 [7]涂偉萍 ,陳佩珍 ,程達(dá)芬主編 .化工工程及設(shè)備設(shè)計(jì) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 指導(dǎo)教師 XXX 20XX 年 XX 月 XX 日 目 錄 摘要 ……………………………………………………………… …… …………………… … 5 第一章 緒論 ……………………………………… …… …………… … …………………… … 5 設(shè)計(jì)背景………………………………………………………………………… … 5 化工原理課程設(shè)計(jì) 3 工業(yè)制法………………………………………………………………………… … 6 發(fā)酵法 ………………… ……………………………………………… …… … 6 乙 烯水化法 ………………………………………………………………… … 6 設(shè)計(jì)方案………………………………………………………………………… … 6 塔 的選擇 ………………………………………………………………………… … 6 第二章 工藝計(jì)算 ………………………………………………… …… …………………… … 7 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率及餾出液流量 …………… …………… … 7 最小回流比和適宜回流比的選取 ……… ……………………………… … …… … 7 物料衡算 ………………………………………………… ………… …………… … 8 回收率 ………………………………………………… …………………… …… … 9 操作線方程………………………………………………………………………… 9 塔板數(shù)的確定 ………………………………………………… ………… … …… … 9 理論板數(shù)的確定 ………………………………………………………… … … 9 進(jìn)料板位置的確定 ……………………………………………………… … 10 實(shí)際板層數(shù)的初步求 取 ………………………………………………… … 10 塔板總效率估算 ………………………………………………………… … 10 實(shí)際板層數(shù)的確定 ……………………………………………………… … 12 第三 章 精餾塔 的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 …………… …… …………………… 12 操作壓力 …………………………………………… ………………… … … …… 12 操作溫度 …………………………………………… …………………… … …… 12 平均摩爾質(zhì)量 …………………………………… … …………………… … … … 12 平均密度 …………………………………………… …………………… … … … 13 氣相平均密度 …………………………………………………………… … 13 液相平均密度 …………………………………………………………… … 13 液體平均表面張力 … ………………………………… …………………… … … 14 第四 章 精餾塔 的塔體工藝尺寸設(shè)計(jì) ……………… …… ………… …… ………… …… … 15 塔徑的計(jì)算 ………………………………………………………… ……… … … 15 精餾塔有效高度的計(jì)算…………………………………… ………… …… … … 16 第五 章 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 ……………………………… …… ………………… … 17 溢流裝置計(jì)算……………………………………………… ………… …… … … 17 堰長 ………………………………………………………………… … … 17 溢流堰高度 …………………………………………………………… … 17 弓形降液管寬度和截面積 …………………………………… …… 17 降液管底隙高度 …………… ………………………………………… … 18 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 ………………………………………… …… … … 18 第六 章 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 ………………………………………… …………………… 19 氣相通過浮閥塔板的壓降 ………………………………………………… … … 19 干板阻力 ………………………………………………………………… … 19 化工原理課程設(shè)計(jì) 4 板上充氣液層阻力 …………………………………………………… … 19 克服表面張力所造成的阻力 ………………………………………… … 19 淹塔 ………………………………………………… ………………………… … 20 與氣體通過塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?……………………………… … 20 液體通過降液管的壓頭損失 ………………………………………… … 20 板上液層高度 …………………………………………………………… … 20 霧沫夾帶 … ………………………………………………… …………………… 20 第七 章 塔板負(fù)荷性能圖 ……………………………………………… …… ………… …… 21 霧沫夾帶線 … ……………………………………………… ………………… … 21 液泛線 ………………………………………………… …………………… … … 22 液相負(fù)荷上限線 ………………………………………………… ………… … … 22 漏液線 ………………………………………………… …………………… … … 23 液相負(fù)荷下限線 ………………………………………………… ………… … … 23 塔板負(fù)荷性能圖 ………………………………………………………………… 23 第八章 塔附件設(shè)計(jì) ……………………………………………… …… …………… ……… 26 接管 ………………………………………………………………… … 26 進(jìn)料管 ………………………………………………………………… 26 回流管 ………………………………………………………………… 26 塔釜出料管 …………………………………………………………… 26 塔頂蒸汽管 …………………………………………………………… 26 塔釜進(jìn)氣管 …………………………………………………………… 26 人孔 ………… ……… ………………………………………………………… … 27 塔的空間高度…………………………………………… ……………… … 27 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………… … ………………… 28 結(jié)束語 …………………………………………………………………… ………………… 28 附錄 ……………………………………………………………………………………… … 29 附圖 ……………………………………………………………………………………… … 31 摘 要 利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同來分離其各液體 組分的操作稱為蒸餾，反復(fù)多次蒸餾的過程稱為精餾，實(shí)現(xiàn)精餾操作的塔設(shè)備稱為精餾塔。 精餾操作在化工、石油化工、