化工原理課程設(shè)計---1.5萬噸乙醇~水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計

1、<p><b>　　化工與制藥學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目: 1.5萬噸乙醇~水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計</p><p>　　學(xué) 院: 化工與制藥學(xué)院</p><p>　　專業(yè)班級: 09生物技術(shù)01班<

2、/p><p><b>　　學(xué)生姓名: </b></p><p>　　學(xué) 號: </p><p><b>　　同組者: </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師: </b></p><p>　　完成日期: 2012年1月

3、6日</p><p>　　09生技1班化工原理課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　課程設(shè)計題目</b></p><p>　　乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計</p><p><b>　　課程設(shè)計的內(nèi)容</b></p><p><b>　　設(shè)計方案的確定</b

4、></p><p>　　帶控制點的工藝流程圖的確定</p><p>　　操作條件的選擇（包括操作壓強、進料狀態(tài)、回流比等）</p><p><b>　　塔的工藝計算</b></p><p><b>　　全塔物料衡算</b></p><p><b>　　最佳回流

5、比的確定</b></p><p>　　理論板及實際板的確定</p><p><b>　　塔徑的計算</b></p><p>　　降液管及溢流堰尺寸的確定</p><p>　　浮閥數(shù)及排列方式（篩板孔徑及排列方式）的確定</p><p><b>　　塔板流動性能的校核</

6、b></p><p>　　塔板負荷性能圖的繪制</p><p><b>　　塔板設(shè)計結(jié)果匯總表</b></p><p><b>　　輔助設(shè)備工藝計算</b></p><p>　?。?）換熱器的面積計算及選型</p><p>　　（2）各種接管管徑的計算及選型</p

7、><p>　?。?）泵的揚程計算及選型</p><p>　　6．塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計：（包括塔盤、裙座、進出口料管）</p><p><b>　　課程設(shè)計的要求</b></p><p>　　撰寫課程設(shè)計說明書一份</p><p><b>　　工藝流程圖一張</b></p>

8、<p><b>　　設(shè)備總裝圖一張</b></p><p>　　課程設(shè)計所需的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　原料： 乙醇-水溶液</p><p>　　原料溫度： 30℃</p><p>　　處理量： 1.5萬噸/年，1.75萬噸/年，2萬噸/年</p><p>

9、　　原料組成（乙醇的質(zhì)量分數(shù)）：50%</p><p>　　產(chǎn)品要求：塔頂產(chǎn)品中乙醇的質(zhì)量分數(shù)：90%，92%,94%；</p><p>　　塔頂產(chǎn)品中乙醇的回收率：99%</p><p>　　生產(chǎn)時間： 300天（7200 h） 冷卻水進口溫度：30℃</p><p>　　加熱介質(zhì)： 0.6MPa飽和水蒸汽</p>

10、<p><b>　　課程設(shè)計的進度安排</b></p><p>　　查找資料，初步確定設(shè)計方案及設(shè)計內(nèi)容，1-2天</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求進行設(shè)計，確定設(shè)計說明書初稿，2-3天</p><p>　　撰寫設(shè)計說明書，總裝圖，答辯，4-5天</p><p>　　課程設(shè)計考核方式與評分方法</p&g

11、t;<p>　　指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的平時表現(xiàn)、設(shè)計說明書、繪圖質(zhì)量及答辯情況評定成績，采用百分制。</p><p>　　其中：平時表現(xiàn) 20%</p><p>　　設(shè)計說明書 40%</p><p>　　繪圖質(zhì)量 20%</p><p>　　答辯

12、 20%</p><p>　　指導(dǎo)教師：王為國 </p><p><b>　　學(xué)科部負責人： </b></p><p>　　2012年1 年5 日</p><p><b>　　化工與制藥學(xué)院</b></p><p>　　《課程設(shè)計》綜合成績評定表</p>

13、<p>　　指導(dǎo)教師簽名： 學(xué)科部主任簽名：</p><p>　　年 月 日 年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一、概述</b>

14、</p><p>　　1.1 設(shè)計依據(jù)……………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 技術(shù)來源……………………………………………………………………1</p><p>　　1.3 設(shè)計任務(wù)及要求……………………………………………………………2</p><p><b>　　二：計算過程</b&g

15、t;</p><p>　　1.塔型選擇………………………………………………………………………2</p><p>　　2.操作條件的確定………………………………………………………………3</p><p>　　2.1 操作壓力……………………………………………………………………3</p><p>　　2.2 進料狀態(tài)………………………………………

16、……………………………3</p><p>　　2.3 加熱方式……………………………………………………………………3</p><p>　　2.4 熱能利用……………………………………………………………………3</p><p>　　3. 有關(guān)的工藝計算</p><p>　　3.1 最小回流比及操作回流比的確定…………………………………………4&

17、lt;/p><p>　　3.2 塔頂產(chǎn)品產(chǎn)量、釜殘液量及加熱蒸汽量的計算…………………………4</p><p>　　3.3 全凝器冷凝介質(zhì)的消耗量…………………………………………………6</p><p>　　3.4理論塔板層數(shù)的確定………………………………………………………6</p><p>　　3.5全塔效率的估算………………………………………

18、……………………8</p><p>　　3.6 實際塔板數(shù)…………………………………………………………………9</p><p>　　4. 精餾塔主題尺寸的計算</p><p>　　4.1 精餾段與提餾段的體積流量………………………………………………9</p><p>　　4.1.1 精餾段……………………………………………………………………9

19、</p><p>　　4.1.2 提餾段……………………………………………………………………10</p><p>　　4.2 塔徑的計算………………………………………………………………11</p><p>　　4.3 塔高的計算………………………………………………………………13</p><p>　　5. 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p>

20、;<p>　　5.1 塔板尺寸…………………………………………………………………13</p><p>　　5.2 弓形降液管………………………………………………………………14</p><p>　　5.2.1 堰高…………………………………………………………………… 14</p><p>　　5.2.2 降液管底隙高度h0………………………………………

21、…………… 14</p><p>　　5.3 浮閥數(shù)目及排列…………………………………………………………14</p><p>　　5.3.1 浮閥數(shù)目……………………………………………………………… 14</p><p>　　5.3.2 排列…………………………………………………………………… 15</p><p>　　5.3.3 校核………

22、…………………………………………………………… 16</p><p><b>　　6. 流體力學(xué)驗算</b></p><p>　　6.1 氣體通過浮閥塔板的壓力降(單板壓降)……………………………… 17</p><p>　　6.1.1 干板阻力…………………………………………………………………17</p><p>　　

23、6.1.2 板上充氣液層阻力………………………………………………………17</p><p>　　6.1.3 由表面張力引起的阻力…………………………………………………17</p><p>　　6.2 漏液驗算………………………………………………………………… 17</p><p>　　6.3 液泛驗算………………………………………………………………… 18</

24、p><p>　　6.4 霧沫夾帶驗算…………………………………………………………… 18</p><p>　　7. 操作性能負荷圖</p><p>　　7.1 霧沫夾帶上限線………………………………………………………… 19</p><p>　　7.2 液泛線………………………………………………………………………19</p><

25、;p>　　7.3 液體負荷上限線………………………………………………………… 19</p><p>　　7.4 漏液線…………………………………………………………………… 20</p><p>　　7.5 液相負荷下限線…………………………………………………………20</p><p>　　7.6 操作性能負荷圖………………………………………………………… 20

26、 </p><p>　　8. 各接管尺寸的確定</p><p>　　8.1 進料管…………………………………………………………………… 22</p><p>　　8.2 釜殘液出料管…………………………………………………………… 22</p><p>　　8.3 回流液管………………………………………………………………… 23</p&g

27、t;<p>　　8.4 塔頂上升蒸汽管………………………………………………………… 23</p><p>　　8.5 水蒸汽進口管……………………………………………………………23</p><p>　　9 輔助設(shè)備的選取9.1 冷凝器……………………………………………………………………24</p><p>　　9.2 再沸器……………………………

28、………………………………………24</p><p>　　三、設(shè)計一覽表……………………………………………………………………24</p><p>　　四、設(shè)計小結(jié)…………………………………………………………………………26</p><p><b>　　附錄：工藝流程圖</b></p><p><b>　　設(shè)備總裝

29、圖</b></p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　精溜塔的設(shè)計，在化工行業(yè)有較廣的應(yīng)用，通過短短兩周的設(shè)計，使我認識到精溜在應(yīng)用是十分廣泛的，但是，要把此塔設(shè)計好，是有一定難度的，它不僅要求我們擁有較高的理論基礎(chǔ)，還要求我們掌握一定的實踐基礎(chǔ)。</p><p>　　本次課程設(shè)計主要是計算復(fù)雜，計算量大考慮

30、的細節(jié)較多，對同一個設(shè)備分成兩部分進行考慮，既相互獨立又須彼此照應(yīng)，始終要考慮計算是為一個設(shè)備進行。通過這次設(shè)計，使我認識到作為生物技術(shù)的學(xué)生，不僅要學(xué)好《化工原理》等專業(yè)課，還要對設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容都要學(xué)好用好，只有這樣才能為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。在整個設(shè)計中要考慮很多問題，尤其是一些不容易引起重視細節(jié)問題，否則“小毛病出大問題”，這就要我考慮問題要全面詳細。學(xué)以致用，要多學(xué)各方面的知識并充分利用，用融合的，相互聯(lián)系的知識能更好地解決

31、問題。</p><p>　　由于是工程上的問題，我們設(shè)計的不能像理論上那樣準確，存在誤差是在所難免的，計算過程中數(shù)字的一步步地四舍五入逐漸積累了較大的計算誤差，但是只要我們在計算中保持高的精確度，這種誤差可以大大地減小。在計算中，精餾段和提留段有一定的差別，這就要綜合所學(xué)知識，將二者合二為一，使其統(tǒng)一。</p><p>　　總之，在本次設(shè)計中我學(xué)到了很多知識，同時使我認識到理論于實踐的結(jié)合