化工原理课程设计

制药工程原理课程设计任务书。

苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计。

1、目的任务。

1）设计任务。

完成精馏塔的工艺方案设计，并完成工艺设计计算，绘制塔板负荷性能图和主体设备工艺条件图，编制工艺设计说明书，2）设计参数。

1. 年处理量：30000t

2. 料液初温：25℃

3. 料液浓度：50%（苯的质量分率）

4. 塔顶产品浓度：98%

5. 塔底釜液含甲苯量不低于98%（以质量计）

6. 每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）

7. 精馏塔塔顶压强：4kpa（表压）

8. 冷却水温度：25℃

9. 饱和水蒸汽压力：2.5kgf/cm2（表压）(1kgf/cm2=98.066kpa)

10. 设备形式：筛板（浮阀）塔。

11. 进料热状况自选。

12. 回流比自选。

13. 单板压降0.7kpa

14. 厂址：贵州地区。

二、设计内容。

1. 设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。

2. 设计计算过程：

① 工艺计算及主体设备的设计计算。包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、主体设备结构和工艺尺寸的设计计算、塔板流体力学验算等。

② 辅助设备的选型计算。通过计算选定典型辅助设备的规格型号（选做）。

3. 图纸：

① 工艺流程图草图。

② 主体设备工艺条件图。

4. 设计结果汇总。

5. 设计结果评述。

6. 参考文献。

3、时间安排。

1. 查阅文献，拟定设计路线半天。

2. 作主体设备工艺计算，包括物料、热量恒算，确定主要尺寸 1天。

3. 作主体设备结构设计1天。

4. 作辅助设备选型半天。

5. 编写说明书，并装订成册2天。

6.绘制主体设备工艺条件图(2号2天。

4、设计工作要求。

1、正确的设计思想和认真负责的设计态度。

设计应结合实际进行，力求经济、实用、可靠和先进。

设计应对生产负责。设计中的每一数据，每一笔一划都要准确可靠，负责到底。

2、独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

设计由学生独立完成，教师只起指导作用，学生在设计中碰到的问题和教师进行讨论。教师只做提示和启发，由学生自己去解决问题，指导教师原则上不负责检查计算结果的准确性，学生应自己负责计算结果的准确性，可靠性。

学生在设计中可以相互讨论，但不能照抄。

3、掌握装置设计的一般办法和步骤。

4、正确运用各种参考资料，合理选用各种经验公式和数据。

由于所用资料不同，各种经验公式和数据可能会有一些差别。设计者应尽可能了解这些公式、数据的来历、实用范围，并能正确地运用。

设计前，学生应该详细阅读设计指导书、任务书，明确设计目的、任务及内容。设计中安排好自己的工作，提高工作效率。

5、成绩评定。

按照课程设计指导书成绩考核办法，进行考核并上报成绩。

6、参考文献。

查阅相关文献资料，并按要求规范书写。

1. 设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。

2. 设计计算过程：

① 工艺计算及主体设备的设计计算。包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、主体设备结构和工艺尺寸的设计计算、塔板流体力学验算等。

② 辅助设备的选型计算。通过计算选定典型辅助设备的规格型号（选做）。

3. 图纸：

① 工艺流程图草图。

② 主体设备工艺条件图。

4. 设计结果汇总。

5. 设计结果评述。

6. 参考文献。

6、时间安排。

1. 查阅文献，拟定设计路线半天。

2. 作主体设备工艺计算，包括物料、热量恒算，确定主要尺寸 1天。

3. 作主体设备结构设计1天。

4. 作辅助设备选型半天。

5. 编写说明书，并装订成册2天。

6.绘制主体设备工艺条件图(2号2天。

7、设计工作要求。

1、正确的设计思想和认真负责的设计态度。

设计应结合实际进行，力求经济、实用、可靠和先进。

设计应对生产负责。设计中的每一数据，每一笔一划都要准确可靠，负责到底。

2、独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

学生在设计中可以相互讨论，但不能照抄。

3、掌握装置设计的一般办法和步骤。

4、正确运用各种参考资料，合理选用各种经验公式和数据。

由于所用资料不同，各种经验公式和数据可能会有一些差别。设计者应尽可能了解这些公式、数据的来历、实用范围，并能正确地运用。

设计前，学生应该详细阅读设计指导书、任务书，明确设计目的、任务及内容。设计中安排好自己的工作，提高工作效率。

8、成绩评定。

按照课程设计指导书成绩考核办法，进行考核并上报成绩。

7、参考文献。

查阅相关文献资料，并按要求规范书写。

前言。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间紧密接粗，达到传至与传热的目的，常见的可在塔设备中完成的单元操作有：

精馏、吸收、解析、和萃取等等。此外，工业气体的冷却与**、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传至和传热的增减湿等。在化工厂或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额以及三废处理保护等各方面都有重大影响。

板式塔内沿塔高度装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用有顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层，气(汽)体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶，气(汽)液两相在塔内运行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。

精馏操作是重要的化工单元操作，此操作过程主要是在塔设备内进行通过多层塔板，使液-液化合物系经过多次部分汽化和多次部分冷凝，以达到混合物系分离成较高纯度组分的目的，如乙醇-水的提取、苯-甲苯的分离等。

评价塔设备的基本性能指标主要包括以下几项：

生产能力：即单位塔截面上单位时间的物料处理；

分离效率：每层塔板所达到的分离程度；

适应能力及操作弹性：对各种物料性质的适应性以及在负荷波动时，维持操作稳定而保持较高组分分离效率的能力；

流体阻力：汽相通过每层塔板的压降要减小；

耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修；

塔内滞留量小；

此外，塔的造价高低、安装和维修的难易和长期运转的可靠性等都是必须考虑的元素。

精馏装置比较定型，一般包括：精馏塔、塔顶蒸汽冷凝塔、塔底再沸器(蒸馏釜)、原料加热器以及输送设备等。

精馏过程是一个传热传质过程，塔内温度由下向上递减，塔底再沸器需要供给热使液体沸腾，而塔顶冷凝器又需要移除能量使蒸汽冷凝，因此，在精馏装置中，可以利用的热能是塔顶产品和塔釜产品的带出热。在设计过程中，如何利用这些废热来预热原料液，以减少加热蒸汽和冷凝水的用量，这是一个很值得重视的问题。因为热能利用的程度，直接影响精馏操作的费用。

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