【正文】 煙臺大學化工學院 課程設計說明書 設計題目：異丙醇 水萃取精餾分離 學 號： 202155504308 學生姓名： 郭秀平 專業(yè)班級： 化 1013 指導教師： 陳小平 2021 年 7 月 4 日 2 課程設計任務書 一、 設計題目 異丙醇 水萃取精餾分離 二、 設計任務 原料名稱：異丙醇 水共沸體系 原料組成：含異丙醇 %(質量百分比 ) 產品要求：塔頂產品中異丙醇含量 %，水能夠達標排放 生產能力：年產量 1 萬噸 /年 溶劑采用： NMF（ N甲酰嗎啉） 設備形式：浮閥塔 生產能力： 300 天 /年，每年 24h 運行 進料狀況： 共沸組成進料 操作壓力：常壓 加熱蒸汽壓力： 1 冷卻水溫度：進口 30℃，出口 40℃ 三、 設計內容 設計方案的選定及流程說明 精餾塔的物料衡算 精餾塔的工藝條件及有關物性數(shù)據(jù)的計算 塔板數(shù)的確定 精餾塔塔體工藝尺寸的計算 塔板主要工藝尺寸的計算 塔板的流體力學驗算 3 塔板負荷性能圖 換熱器設計 精餾塔接管尺寸計算 1 繪制生產工藝流程圖 1 繪制板式精餾塔的總裝置圖 1 撰寫課程設計說明書一份 四、 設計要求 工藝設計說明一份 工藝流程圖一 張，主要設備總裝配圖一張（采用 AoutCAD 繪制） 五、 設計完成時間 2021 年 6 月 24 日 2021 年 7 月 13 日 4 目錄 1. 概述 ............................................................................................................................ 6 ..................................................................................................... 6 塔板類型 ............................................................................................................ 6 加料方式 ............................................................................................................ 7 進料狀況 ............................................................................................................ 7 塔 頂冷凝方式 ..................................................................................................... 7 回流方式 ............................................................................................................ 7 加熱方式 ............................................................................................................ 8 操作壓力的確定 .................................................................................................. 8 3. Aspen Plus 化工流程模擬 ............................................................................................ 8 模型建立 ............................................................................................................ 9 工藝流程 ............................................................................................................ 9 模擬計算 .......................................................................................................... 10 靈敏度分析與參數(shù)優(yōu)化 ..................................................................................... 10 原料進料位置的影響 ............................................................................... 10 萃取劑進料位置的影響 ............................................................................ 11 塔板數(shù)與溶劑量對分離效果的影響 ........................................................... 13 4. 塔板的工藝設計 ......................................................................................................... 13 精餾塔的全塔物料和能量衡算 ........................................................................... 13 實際塔板數(shù)計算 ................................................................................................ 14 塔徑計算 .......................................................................................................... 14 溢流裝置的確定 ................................................................................................ 14 溢流堰長 Wl ............................................................................................. 14 溢流堰高度 wh ......................................................................................... 15 弓形降液管寬度 dW 和弓形截面積 fA ...................................................... 15 降液管底隙高度 0h .................................................................................. 15 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 .............................................................................. 16 浮閥數(shù)目 ................................................................................................. 16 排列 ........................................................................................................ 16 校核 ........................................................................................................ 17 5. 塔板的流體力學計算 .................................................................................................. 18 .............................................................................. 18 液泛 ................................................................................................................. 18 霧沫夾帶 .......................................................................................................... 18 5 塔的負荷性能圖 ................................................................................................ 19 霧沫夾帶線 ............................................................................................. 19 液泛線 .................................................................................................... 19 液體負荷上限線 ...................................................................................... 19 漏液線 .................................................................................................... 20 液相負荷下限線 .......................................................