[工学]李建化工原理课程设计参考

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1、李健化工070325甲醇-水二元筛板精馏塔设计南京工业大学《化工原理》课程设计设计题目常压甲醇—水筛板精馏塔设计学生姓名李健班级、学号化工070325指导教师姓名刘晓琴王晓东课程设计时间2010年6月14日-2010年6月25日课程设计成绩百分制权重设计说明书、计算书及设计图纸质量，70%独立工作能力、综合能力、设计过程表现、设计答辩及回答问题情况，30%设计最终成绩（五级分制）指导教师签字54李健化工070325甲醇-水二元筛板精馏塔设计化学化工学院课程名称化工原理课程设计设计题目常压甲醇—水筛板精馏塔的设计学生姓名李健

2、专业化学工程与工艺班级学号1001070325设计日期2010年6月14日至2010年6月25日设计条件及任务：设计体系：甲醇—水体系设计条件:进料量F=240kmol/h进料浓度ZF=0.15（摩尔分数，下同）进料状态：q＝1操作条件：塔顶压强为4kPa(表压)，单板压降不大于0.7kPa。塔顶冷凝水采用深井水，温度t＝12℃。塔釜加热方式：间接蒸汽加热采用3kgf/cm2水蒸汽。全塔效率ET=52%分离要求：XD=0.995（质量分数）；XW=0.002（质量分数）；回流比R/Rmin=1.6。指导教师2010年6月1

3、1日54李健化工070325甲醇-水二元筛板精馏塔设计绪论1一.化工原理课程设计的目的与要求1二.化工原理课程设计的基本内容1三．化工原理课程设计的基本程序1第一节概述21.1精馏操作对设备的要求21.2体系介绍21.3板式塔类型41.3.1泡罩塔41.3.2筛板塔51.3.3浮阀塔51.4设计要求51.5精馏塔的设计步骤6第二节设计方案的确定62.1操作条件的确定62.1.1操作压力62.1.2进料状态62.1.3加热方式72.1.4冷却剂与出口温度72.1.5回流比（R）的选择72.1.6热能的利用72.2确定设计方案

4、的原则8第三节板式精馏塔的工艺计算81．理论塔板数的计算与实际板数的确定81.1理论板数计算81.1.1物料衡算81.1.2q线方程91.1.3Rmin和R的确定91.1.4精馏段操作线方程的确定91.1.5精馏段和提馏段气液流量的确定91.1.6提馏段操作线方程的确定1054李健化工070325甲醇-水二元筛板精馏塔设计1.1.7逐板计算法101.1.8M—T图解法121.2实际板层数的确定(以逐板计算法为依据)132．精馏塔操作条件计算142.1操作压强的选择142.2操作温度的计算142.3塔内物料平均分子量、张力、

5、流量及密度的计算152.3.1密度及流量152.3.2液相表面张力的确定：162.3.3液体平均粘度计算173．塔径的确定184.塔有效高度215.整体塔高216.塔板主要工艺参数确定226.1溢流装置226.1.1堰长lw236.1.2出口堰高hw236.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af256.1.4降液管底隙高度266.2塔板布置及筛孔数目与排列276.2.1塔板的分块276.2.2边缘区宽度确定276.2.3开孔区面积计算筛孔计算及其排列277.筛板的力学检验297.1塔板压降297.1.1干板阻力计算297.1.

6、2液体表面张力的阻力计算计算307.1.3气体通过每层塔板的液柱高317.2液面落差327.3液沫夹带327.4漏液337.5液泛348.塔板负荷性能图358.1漏液线3554李健化工070325甲醇-水二元筛板精馏塔设计8.2液沫夹带线368.3液相负荷下限线378.4液相负荷上限线378.5液泛线388.6操作弹性399.辅助设备及零件设计409.1塔顶冷凝器（固定管板式换热器）409.1.1估计换热面积409.1.2计算流体阻力429.1.3壳程流体阻力439.1.4计算传热系数439.2塔底再沸器：449.3原料预

7、热器459.4管道设计与选择459.4.1塔顶回流管459.4.2塔顶蒸汽出口管469.4.3塔顶产品出口管469.4.4进料管469.4.5塔釜出料管479.4.6塔釜回流管479.4.7塔釜产品出料管489.4.8冷凝水管489.5泵499.5.1进料泵499.5.2回流泵4910.设计结果汇总5011.参考文献及设计手册52第四节．设计感想53第五节附录MATLAB源程序5454李健化工070325甲醇-水二元筛板精馏塔设计绪论一.化工原理课程设计的目的与要求1.提高学生综合运用所学知识进行化工工艺设计的能力。2.提

8、高学生分析问题和独立工作的能力。3.培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的工作作风。4.提高学生工程绘图的能力。二.化工原理课程设计的基本内容1.设计方案的确定:所选定的工艺流程设备形式等的理论依据。2.主要设备的化工工艺及结构计算:物料衡算、能量衡算、工艺参数的选定、设备的主要结构尺寸的确定等。3.附