化工原理课程设计制药

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1、沈阳化工大学化工原理课程设计说明书设计题目：甲醇—水连续填料精馏塔设计者：李欣专业：制药工程班级：制药1102班学号：11220213指导老师：王国胜2014年5月12日~2014年6月12日成绩：目录前言3符号说明6一、设计任务书9（一）设计题目：9（二）设计要求：9（三）主要内容:9（四）设计概述10二、设计的方案介绍131、进料的热状况132、精馏塔的操作压力133、精馏塔加热与冷却介质的确定144、回流比的确定145、填料的选择15三、工艺流程图及其简单说明161、工艺流程图(见下图所示)162、工艺流程简介163、精馏塔塔顶的冷凝方式174、塔顶的回流方式1

2、75、精馏塔塔釜的加热方式18四、操作条件及精馏塔工艺计算：18(一)物料衡算18(二)理论塔板数的确定20(三)热量衡算28五、精馏塔工艺条件及有关物性的计算331、塔顶条件下的流量及物性参数332、塔底条件下的流量及物性参数：363、进料条件下的流量及物性参数：374、精馏段的流量及物性参数：40六、精馏塔塔体工艺尺寸计算421、塔径的计算422、塔高的计算453、填料层压力降的计算46七、附属设备及主要附件的选型计算471、冷凝器的选用472、加热器的选用483、塔内管径的计算及选择484、离心泵的选用495、液体分布器的选取506、气体入塔分布507、除雾沫器

3、518、塔釜设计51八、设计方案讨论541、个人经验542、不足之处553、个人总结56九、参考文献57参考文献1：57参考文献2：58（一）前言58（二）填料塔技术58（三）填料塔的流体力学性能61（四）填料的选择63（五）填料塔的内件63（六）工艺流程的现状和发展趋势65十、甲醇－水填料精馏塔设计条件图（见附图）71前言精馏是分离液体混合物（含可液化的气体的混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。蒸气由

4、塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点（或沸点）的不同，控制塔各节的不同温度，达到分离提纯的目的。71化工生产常需进行液体混合物的

5、分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。要想把低纯度的甲醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为甲醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏

6、操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。  本次设计的精馏塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。  本设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，71工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。符号说明71英文字母塔截面积C计算时

7、的负荷系数，无因次Co流量系数，无因次D塔顶馏出物流量kmol/sD塔径m阀孔直径mE液流收缩系数，无因次总板效率（全塔效率），无因次泛点负荷系数，无因次F进料流量kmol/hG重力加速度H塔高mh浮阀的开度m降液管底隙高度m与干板压强降相当的液柱高度，m液柱与液体流过降液管时的压强降相当的液柱高度，m液柱K物性系数，量纲为1Ls塔内液体流量注：出自天津大学出版社出版《化工原理》下册P1~271N一层塔板上的浮阀总数实际板层数理论板层数压强降Pap操作压强PaR回流比最小回流比u空塔气速m/sM分子量kg/molMd弓形降液管的宽度mW塔底产品（釜残