【正文】 四、進(jìn)度計(jì)劃（列出完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容、繪圖等具體起始日期） ，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書 天 ，閱讀教材，擬定設(shè)計(jì)進(jìn)度 12 天 及設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 56 天 23 天 ，撰寫設(shè)計(jì)說明書 2 天 1 天 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 學(xué)科部（教研室）主任（簽名）： 年 月 日 說明： 1．學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)前，指 導(dǎo)教師應(yīng)事先填好此任務(wù)書，并正式打印、簽名，經(jīng)學(xué)科部（教研室）主任審核簽字后，正式發(fā)給學(xué)生。設(shè)計(jì)裝訂時(shí)應(yīng)將此任務(wù)書訂在設(shè)計(jì)說明書首頁(yè)。 3．所有簽名均要求手簽 ,以示負(fù)責(zé)。 Abstract.......................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 1章 設(shè)計(jì)條件與任務(wù) .................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 3章 精餾塔的工藝設(shè)計(jì) .............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、塔頂及塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 算進(jìn)料處理量 ................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ..................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 4章 附屬內(nèi)件 ............................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ................................................................................................................ 20 ................................................................................................................ 22 ................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 8章 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) ............................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。原料處理能力為 40000 噸 /年、原料組成 40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）、塔頂產(chǎn)品濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %、塔釜產(chǎn)品濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）≤ 5%；常壓操作，直接蒸汽加熱；泡點(diǎn)進(jìn)料。以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的主要設(shè)計(jì)結(jié)果為：R/Rmin=、實(shí)際塔板數(shù) 29塊、全塔效率 %、塔徑 1米；精餾段 理論與實(shí)際塔板 數(shù)的確定 ；提餾段 理論與實(shí)際 塔板 數(shù)的確定 。精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 。附屬設(shè)備 。 關(guān)鍵詞： 已 醇 水； 填料 塔；物料衡算；回流比；設(shè)計(jì)計(jì)算 Abstract The principles of chemical engineering course design task is: the continuous separation process has alcohol water packing column design. Raw material processing capacity of 40000 tons/year, raw material of 40% (mass fraction), the concentration of the overhead product % (mass fraction), the tower kettle product concentration (mass fraction) of 5% or less。 Bubble point feed. The design process of main design content is: to determine the design scheme, the whole tower material balance, minimum reflux ratio and reflux ratio to determine actual and theoretical plate number and real plate number to calculate the diameter and size plate process calculation, tower, load performance diagram, the structure of the tower and other auxiliary equipment design, etc. Main design results of the above design content is: R/Rmin = , the actual plate number 29 piece, the whole tower efficiency %, the tower diameter 1 of rectifying plate number theory with practice。 Process conditions and related physical properties data of rectification 武漢工程大學(xué) 材料科學(xué)與 工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 2 tower calculation: operating pressure, operating temperature calculation, average density, average molecular weight to calculate the average, liquid surface tension calculation。 Attached internal parts。 Determination of over size. Key words: alcohol water。 Material balance。 Design calculation 第一章 設(shè)計(jì)條件與任務(wù) 乙醇 ~水是工業(yè)上最常見的溶劑，也是非常重要的化工原料之一，是無色、無毒、無致癌性、污染性和腐蝕性小的液體混合物。近些年來，由于燃料價(jià)格的上漲，乙醇燃料越來越有取 代傳統(tǒng)燃料的趨勢(shì)，且已在鄭州、濟(jì)南等地的公交、出租車行業(yè)內(nèi)被采用。 長(zhǎng)期以來，乙醇多以蒸餾法生產(chǎn)，但是由于乙醇 ~水體系有共沸現(xiàn)象，普通的精餾對(duì)于得到高純度的乙醇來說產(chǎn)量不好。 塔設(shè)備是最常采用的精餾裝置，無論是填料塔還是板式塔都在化工生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，在此我們作板式塔的設(shè)計(jì)以熟悉單元操作設(shè)備的設(shè)計(jì)流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)是非常必要的。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求： （ 1）氣 (汽 )、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。 （ 3）流體流動(dòng)的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大 節(jié)省動(dòng)力消耗，從而降低操作費(fèi)用。 （ 4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量小，制造和安裝容易。 （ 6） 塔內(nèi)的滯留量要小。不同的塔型各有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進(jìn)行選型。精餾操作 既可采用板式塔，也可采用填料塔，填料塔的設(shè)計(jì)將在其他分冊(cè)中作詳細(xì)介紹，故本書將只介紹板式塔。 板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔 (1813 年 )、篩板塔 (1832 年 )，其后，特別是在本世紀(jì)五十年代以后，隨著石油、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板，如 S 型板、浮閥塔板 、 多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、浮動(dòng)噴射塔板及角鋼塔板等。 第二章 設(shè)計(jì)方案的確定 本設(shè)計(jì)任務(wù)為乙醇 — 水混合物。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流武漢工程大學(xué) 材料科學(xué)與 工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 4 比取最小回流比的 2 倍。 操 作條件的確定 確定設(shè)計(jì)方案是指確定整個(gè)精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標(biāo)。下面結(jié)合課程設(shè)計(jì)的需要，對(duì)某些問題作些闡述。確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。 對(duì)于沸點(diǎn)低、在常壓下為氣態(tài)的物 料，則應(yīng)在加壓下進(jìn)行蒸餾。但在塔徑相同的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰Α? 進(jìn)料狀態(tài) 進(jìn)料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí) ，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。有時(shí)也可采用直接蒸汽加熱。直接蒸汽加熱的優(yōu)點(diǎn)是：可以利用壓力較低的蒸汽加熱；在釜內(nèi)只須安裝鼓泡管，不須安置龐大的傳熱面。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對(duì)塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較 低，因而塔板數(shù)稍有增加。 值得提及的是，采用直接蒸汽加熱時(shí)，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。 冷卻劑與出口溫度 冷卻劑的選擇由塔頂蒸汽溫度決定。如果能用常溫水作冷卻劑，是最經(jīng)濟(jì)的。冷卻水出口溫度取得高些，冷卻劑的消耗可以減少，但同時(shí)溫度差較小，傳熱面積將增加。 確定設(shè)計(jì)方案的原則 確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn) 、 經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。其次所定的設(shè)計(jì)方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時(shí)傳熱量也可進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算傳熱面積和選取操作指標(biāo)時(shí)，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動(dòng)。 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求 要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費(fèi)用。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到武漢工程大學(xué) 材料科學(xué)與 工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 6 所需傳熱面積的大小，即對(duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)都有影響。 保證安全生產(chǎn) 例如酒精屬易燃物料，不能讓其蒸汽彌漫車間，也不能使用容易發(fā)生火花的設(shè)備。 以上三項(xiàng) 原則在生產(chǎn)中都