【正文】 選擇、冷凝器的畫(huà)法、工藝流程圖的排布等等。 換熱器 （ 參見(jiàn)上述熱量計(jì)算） 【 設(shè)備示意圖】 （參見(jiàn)附錄） 設(shè)備規(guī)格一覽表 名稱 管程數(shù) 管子根數(shù) 換熱管長(zhǎng)度 /m 換熱管徑 /mm 公稱直徑 /mm 列管式 換熱器 2 122 6 Φ 19 3 400 套管式 換熱器 1 1 24 2 Φ 58 3 套管式 換熱器 2 1 24 2 Φ 58 3 型號(hào) 揚(yáng)程 /m 效率 /% 軸功率 /kW (NPSH)r/m IS— 65— 50— 125 58 江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 24 【 總結(jié)體會(huì) 】 1. 侯祥祥 3091303039 通過(guò)本次化工原理課程設(shè)計(jì)，我們將學(xué)習(xí)化工原理的理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)際的生產(chǎn)中，進(jìn)行了第一次獨(dú)立的工業(yè)設(shè)計(jì)。 K) 熱流體給熱系數(shù)的計(jì)算： 由《化工原理》附錄表查得含 61 根 Φ 19 3 mm 單程管的列管式換熱器的公稱直徑 d=273 mm= m。由丙酮?dú)庖浩胶鈹?shù)據(jù)表可得：液相中丙酮含量為 %時(shí)，釜液溫度為 97 ℃。 冷流體流量 qm， 2=L M 冷 = = kg/s 冷流體進(jìn)口溫度 t1， 出溫度 t2=98℃， Cp 水 = kJ/kg。 x x2—— 分別表示吸收過(guò)程水相進(jìn)、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； y y2—— 分別表示吸收過(guò)程氣相進(jìn)、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； F、 D、 W—— 分別表示精餾過(guò)程中原料液、餾出液和釜?dú)堃旱牧髁浚? kmol /s； xF、 xD、 xW—— 分別表示精餾過(guò)程中原料液、餾出液和釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分的摩爾分率。 綜上所述，在本次課程設(shè)計(jì)中，選用水吸收 精餾的工藝路線來(lái)回收空氣中的丙酮。 水吸收丙酮是物理吸收，其 利用丙酮 空氣混合物中各組分在水中的溶解度不同，實(shí)現(xiàn)丙酮的分離。也用作稀釋劑，清洗劑，萃取劑 ， 還是制造醋酐、雙丙酮醇、氯仿、碘仿、環(huán)氧樹(shù)脂、聚異戊二烯橡膠等的重要原料。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮到設(shè)計(jì)的 吸收塔和 精餾塔具有較大的生產(chǎn)能力滿足工藝要求，另外 還要有一定的潛力。前者的代表是 填料 塔，后者的代表則為 板式 塔 。 化工原理課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 空氣中丙酮的回收工藝操作 學(xué) 院： 化學(xué) 化工 學(xué)院 班 級(jí)： 化工 0902 姓名（學(xué)號(hào)）： 侯祥祥 3091303039 朱曉燕 3091303036 熊甜甜 3091303035 周利芬 3091303033 指導(dǎo)教師： 吳才玉 2021 年 01 月 化工原理課程設(shè)計(jì) 1 目錄 一、前言 ...............................................(3) 二、設(shè)計(jì) 內(nèi)容 ...........................................(5) （一）設(shè)計(jì)對(duì)象 .....................................(5) （二） 工藝路線設(shè)計(jì) .................................(5) ......................................(5) ....................................(8) ......................................(9) （三） 工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................(10) .......................................(10) .......................................(12) （四） 設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...............................(21) ......................................(21) ..........................................(21) ......................................(21) （五） 設(shè)備示意圖 ...................................(23) 三 、總結(jié)體會(huì) ...........................................(24) 四 、參考文獻(xiàn) ...........................................(29) 五、附錄 ...............................................(31) 江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 2 化工原理課程設(shè)計(jì) 3 前言 化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)原則及方法；學(xué)會(huì)各種手冊(cè)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(huà)出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形。 塔設(shè)備一般分為 連續(xù)接觸式 和 階躍接觸式 兩大類(lèi)。但設(shè)計(jì)良好的篩板塔仍江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 4 具有足夠的操作彈性，對(duì)易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板，故近年我國(guó)對(duì)篩板的應(yīng)用日益增多，所以在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)該種塔型。亦是良好溶劑，用于涂料、黏結(jié)劑、鋼瓶乙炔等。 丙酮回收用活性炭微結(jié)構(gòu)最佳指標(biāo)：孔徑主要集中在 1 納米左右，微孔容積在 毫升 /克。 同時(shí)，水吸收法的能耗較低，采用水作為吸收劑進(jìn)行吸收比用活性炭進(jìn)行吸附要經(jīng)濟(jì)的多。 江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 10 【工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算】 取吸收操作溫度為 t=20 ℃，操作壓強(qiáng)為 P= KPa 由《化工工藝設(shè)備》得丙酮 水兩相系統(tǒng)亨利系數(shù) E（ KPa)與溫度 t(℃ )的關(guān)系公式為： lg E = ?t （ 1） 已知 t=20 ℃ ,則由公式（ 1）可得 E= KPa m = PE = 所以，吸收操作相平衡關(guān)系為： y= 丙酮、空氣混合氣的平均摩爾質(zhì)量為 M =?iy iM （ 2） 已知 丙酮y =， 丙酮M = g/mol , 則 空氣y ==， 查得 20℃空氣的平均摩爾質(zhì)量 空氣M =29， 根據(jù)公式（ 2）可得， M = g/mol = 1 kg/kmol 將丙酮、空氣混合氣體近似看做理想氣體， 則可知 PV=nRT (3)， V=M /? 帶入公式（ 3）中，可得 ? = RTMP = ?? = kg/ 3m G=8000 3m /h= ? = kmol /s 由吸收、精餾過(guò)程可得以下方程： 吸收最小液氣比 min)(GL=21 21 xx yye?? (4) 吸收的液氣比 GL =min)(GL=2121 xx yy?? (5) 化工原理課程設(shè)計(jì) 11 吸收的相平衡的關(guān)系 y= (6) 精餾的總物料 F=D+W (7) 易揮發(fā)組分 F Fx =D Dx +W Wx