【正文】 選擇、冷凝器的畫法、工藝流程圖的排布等等。 換熱器 （ 參見上述熱量計算） 【 設備示意圖】 （參見附錄） 設備規(guī)格一覽表 名稱 管程數(shù) 管子根數(shù) 換熱管長度 /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 揚程 /m 效率 /% 軸功率 /kW (NPSH)r/m IS— 65— 50— 125 58 江蘇大學化學化工學院 24 【 總結體會 】 1. 侯祥祥 3091303039 通過本次化工原理課程設計，我們將學習化工原理的理論知識運用到了實際的生產(chǎn)中，進行了第一次獨立的工業(yè)設計。 K) 熱流體給熱系數(shù)的計算： 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。由丙酮氣液平衡數(shù)據(jù)表可得：液相中丙酮含量為 %時，釜液溫度為 97 ℃。 冷流體流量 qm， 2=L M 冷 = = kg/s 冷流體進口溫度 t1， 出溫度 t2=98℃， Cp 水 = kJ/kg。 x x2—— 分別表示吸收過程水相進、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； y y2—— 分別表示吸收過程氣相進、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； F、 D、 W—— 分別表示精餾過程中原料液、餾出液和釜殘液的流量， kmol /s； xF、 xD、 xW—— 分別表示精餾過程中原料液、餾出液和釜殘液中易揮發(fā)組分的摩爾分率。 綜上所述，在本次課程設計中，選用水吸收 精餾的工藝路線來回收空氣中的丙酮。 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)氧樹脂、聚異戊二烯橡膠等的重要原料。 在設計過程中應考慮到設計的 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 。 化工原理課程設計 設計題目： 空氣中丙酮的回收工藝操作 學 院： 化學 化工 學院 班 級： 化工 0902 姓名（學號）： 侯祥祥 3091303039 朱曉燕 3091303036 熊甜甜 3091303035 周利芬 3091303033 指導教師： 吳才玉 2021 年 01 月 化工原理課程設計 1 目錄 一、前言 ...............................................(3) 二、設計 內容 ...........................................(5) （一）設計對象 .....................................(5) （二） 工藝路線設計 .................................(5) ......................................(5) ....................................(8) ......................................(9) （三） 工藝的設計計算 ..............................(10) .......................................(10) .......................................(12) （四） 設備的設計計算 ...............................(21) ......................................(21) ..........................................(21) ......................................(21) （五） 設備示意圖 ...................................(23) 三 、總結體會 ...........................................(24) 四 、參考文獻 ...........................................(29) 五、附錄 ...............................................(31) 江蘇大學化學化工學院 2 化工原理課程設計 3 前言 化工原理課程設計是培養(yǎng)學生化工設計能力的重要教學環(huán)節(jié)，通過課程設計使我們初步掌握化工設計的基礎知識、設計原則及方法；學會各種手冊的使用方法及物理性質、化學性質的查找方法和技巧；掌握各種結果的校核，能畫出工藝流程、塔板結構等圖形。 塔設備一般分為 連續(xù)接觸式 和 階躍接觸式 兩大類。但設計良好的篩板塔仍江蘇大學化學化工學院 4 具有足夠的操作彈性，對易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板，故近年我國對篩板的應用日益增多，所以在本設計中設計該種塔型。亦是良好溶劑，用于涂料、黏結劑、鋼瓶乙炔等。 丙酮回收用活性炭微結構最佳指標：孔徑主要集中在 1 納米左右，微孔容積在 毫升 /克。 同時，水吸收法的能耗較低，采用水作為吸收劑進行吸收比用活性炭進行吸附要經(jīng)濟的多。 江蘇大學化學化工學院 10 【工藝的設計計算】 取吸收操作溫度為 t=20 ℃，操作壓強為 P= KPa 由《化工工藝設備》得丙酮 水兩相系統(tǒng)亨利系數(shù) E（ KPa)與溫度 t(℃ )的關系公式為： lg E = ?t （ 1） 已知 t=20 ℃ ,則由公式（ 1）可得 E= KPa m = PE = 所以，吸收操作相平衡關系為： y= 丙酮、空氣混合氣的平均摩爾質量為 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) 化工原理課程設計 11 吸收的相平衡的關系 y= (6) 精餾的總物料 F=D+W (7) 易揮發(fā)組分 F Fx =D Dx +W Wx