《填料塔课程设计》ppt课件

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1、《化工原理》课程设计废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计一、课题的来源及意义1.课题的来源废丙酮溶媒来自于抗生素类药物“盐酸四环素”的生产过程。原料发酵四环素碱盐酸溶解、洗涤丁醇结晶、过滤晶体溶解洗涤丙酮结晶过滤母液废丁醇溶媒晶体盐酸四环素母液废丙酮溶媒√废丙酮溶媒丙酮75％水25％丙酮溶媒丙酮99.8％水0.2％精制2.课题的意义降低生产成本经济效益减少环境污染社会效益一、课题的来源及意义二、设计任务及条件1.设计题目废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计2.设计任务及条件原料液组成组分组成（质量％）－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

2、－－－－－－－－丙酮75水25分离要求产品中水分含量≤0.2%（质量％）釜残液中丙酮含量≤0.5%处理能力废丙酮溶媒处理量——————吨/天（每天按24小时计）。（9-16）二、设计任务及条件设计条件操作方式：连续精馏。操作压力：常压。进料状态：饱和液体进料。回流比：学生分成若干小组，每组处理量相同，但每位学生选取的操作回流比与最小回流比的倍数不同。塔填料：金属环矩鞍填料，填料规格自选。二、设计任务及条件1.物料衡算2.填料塔设计计算操作条件确定填料层高度计算填料层压降计算液体分布器计算3.冷凝器和再沸器计算与选型4.填料精馏塔设计

3、条件图5.废丙酮溶媒回收过程工艺流程图接管管径计算设计计算内容塔径计算二、设计任务及条件1.物料衡算计算过程：质量换算为摩尔量，质量分数换算为摩尔分数物料平衡方程（两个）物料平衡表物料平衡表流股流量质量分数摩尔分数kg/hkmol/h丙酮水丙酮水FDW三、设计思路与有关说明三、设计思路与有关说明2.精馏塔设计计算塔顶温度确定1）操作条件的确定—试差法进料温度确定塔釜温度确定试差精度δ=0.0005计算塔顶温度已知P、y求tD设：t0kixiNOYEStD=t0三、设计思路与有关说明计算进料温度已知P、x求tF设：t0kiyiNOYESt

4、F=t0三、设计思路与有关说明计算塔底温度已知P、x求tW设：t0kiyiNOYEStW=t0三、设计思路与有关说明精馏段、提馏段塔径的计算2）塔径的计算核算塔径的确定与圆整（1）泛点率核算；(空塔气速和泛点气速之比）（2）D/d核算；（3）最小液体喷淋密度核算，取（LW)min=0.03。求最小回流比、操作回流比求精馏段、提馏段气液相负荷三、设计思路与有关说明三、设计思路与有关说明丙酮－水汽液平衡相图提示最小回流比的计算塔径的计算精馏段－按塔顶计算提馏段－按进料计算作图法简化计算3）填料层高度计算求理论板层数、进料板位置精馏段、提馏段

5、填料层高度计算填料层的分段分段高度h=8D三、设计思路与有关说明4）填料层压降计算精馏段填料层压降计算提馏段填料层压降计算填料层总压降计算三、设计思路与有关说明Pa1—精馏段；2—提馏段5）液体分布器计算液体分布器的选型－管式液体分布器分布点密度计算布液点示意图布液计算三、设计思路与有关说明管式液体分布器示意图基本计算公式三、设计思路与有关说明流量公式孔速公式孔流系数孔径孔数孔速孔流系数液位高度～0.6设计方法三、设计思路与有关说明给出给定给定提示液位高度取分布点密度取～200mm220～260点/m2塔截面管式液体分布器的布液点示意图

6、6）接管管径的计算进气管管径的计算出气管管径的计算回流管管径的计算进料管管径的计算出液管管径的计算气体流速范围：10～15m/s液体流速范围：0.5～1.0m/s圆整为标准管三、设计思路与有关说明冷凝器的选型总传热系数的核算换热面积的计算冷却水进口温度：25℃冷却水温升：8～10℃总传热系数：K=600W/(m2·℃）3.冷凝器和再沸器计算与选型1）冷凝器的计算与选型冷凝水用量计算三、设计思路与有关说明再沸器的选型总传热系数的核算再沸器加热面积的计算加热蒸汽：0.3MPa饱和水蒸气总传热系数：K=400W/(m2·℃）热损失：20～30

7、％2）再沸器的计算与选型蒸汽用量计算三、设计思路与有关说明精馏过程技术经济评价三、设计思路与有关说明学生分成若干小组，每组的处理量相同，但每位学生选取的操作回流比与最小回流比的倍数不同。每个人独立完成本人的报告，然后进行综合比较，讨论回流比的影响，每个小组提供一份技术经济评价报告。每位学生独立计算最小回流比本组学生共同讨论，确定最终采用的最小回流比由组长确定本组学生采用的“倍数”三、设计思路与有关说明学生提交设计报告4.填料精馏塔设计条件图格式参考附录三用2#图纸绘图5.废丙酮溶媒回收过程工艺流程简图格式参考附录二用2#图纸绘图三、设计

8、思路与有关说明附录二生产工艺流程简图示例附录三主体设备设计条件图示例四、设计说明书要求封面统一格式（教师发放式样）设计任务书装订于首页正文内容一、前言二、工艺设计要求三、工艺过程设计计算四、问题讨论五、生产