制药化工原理课程设计

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1、《化工原理》课程设计设计题目：废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计学院：药学院班级：制药工程101指导教师：顾薇学生姓名：冯建平成绩：__________________________22《化工原理》课程设计任务书一、设计题目废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计本设计项目是根据生产实际情况提出的二、设计任务及条件1、原料液组成组分组成（质量%）丙酮75水252、分离要求产品中水分含量≤0.2%（质量%）,残液中丙酮含量≤0.5%（质量%）3、处理能力废丙酮溶媒处理量___________吨/天（每天按24小时计）4、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：根据

2、设计经验自行确定塔填料：金属环聚鞍填料，填料规格自选塔顶冷凝器：全凝器三、设计计算内容1、物料衡算2、填料精馏塔计算⑴操作条件的确定⑵塔径的确定⑶填料层高度的确定⑷填料层压降的计算⑸液体分布器设计计算⑹接管管径的计算3、冷凝器和再沸器的计算与选型4、填料精馏塔设计图5、废丙酮溶媒回收过程工艺流程图22目录一、前言1、课题的来源及背景……………………………………………………………………………12、课题的意义……………………………………………………………………………………13、精馏塔的选择依据……………………………………………………………………………23.1、选择填料塔的依据………………

3、…………………………………………………………23.2、选择金属环矩鞍填料的依据………………………………………………………………2二、工艺设计要求……………………………………………………………………………3三、工艺过程设计计算1、物料衡算………………………………………………………………………………………42、填料精馏塔计算………………………………………………………………………………53、冷凝器与再沸器计算与选型…………………………………………………………………15四、问题讨论…………………………………………………………………………………17五、生产工艺流程图……………………………………

4、……………………………………18六、填料精馏塔设计条件图………………………………………………………………19七、液体分布器图……………………………………………………………………………20参考文献………………………………………………………………………………………2122前言一、课题的来源及背景废丙酮溶媒来自于抗生素类药物“盐酸四环素”的生产过程。盐酸原料发酵四环素碱溶解、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√二、课题的意义22废丙酮溶媒丙酮75％水25％丙酮溶媒丙酮99.8％水0.2％精制降低生产成本经济效益减少环境污染社会效益三、精馏塔

5、的选择依据1、选择填料塔的依据塔设备按其结构形式基本上可以分为两类：板式塔和填料塔。板式塔为逐板接触式汽液传质设备，它具有结构简单、安装方便、压降低，操作弹性大，持液量小等优点。同时也有投资费用较高，填料易堵塞等缺点。本设计目的是分离丙酮-水混合液，采用筛板式精馏塔。222、选择金属环矩鞍填料的依据塔填料是填料塔中气液接触的基本构件，其性能的优劣是决定填料塔操作性能的主要因素，因此，填料塔的选择是填料塔设计的重要环节。填料类型有很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料根据特点不同，又可分为拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料及弧鞍填料、矩鞍填料、环矩鞍填料等。

6、这次设计使用的是金属环矩鞍填料。工艺设计要求1、进料要求进料采用饱和液体进料，废丙酮溶媒的处理量为每天14.5吨（每天按24小时计）。其中原料液的组成为：组分组成（质量%）22丙酮75水252、分离要求产品中水分含量≤0.2%（质量%）残液中丙酮含量≤0.5%（质量%）3、塔顶冷凝器设计要求冷凝器采用冷却水作为冷流体，冷却水进口温度25℃，冷却水温升8~10℃，总传热系数600W/(m2·℃)4、塔釜再沸器设计要求再沸器采用0.3MPa的饱和水蒸气为加热介质来使塔釜釜液汽化，同时蒸汽冷凝放出汽化热，总传热系数400W/(m2·℃)，热损失为20%~30%5、液体分布器设计要求要求选用

7、管式液体分布器，孔流速计算的系数为0.6，再分布器设计同液体分布器设计要求相同。6、接管管径设计要求要求气速流量控制在10~15m/s，液体流量控制在0.5~1.0m/s，计算完管径后要圆整为标准管。工艺过程设计计算一、物料衡算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率丙酮的摩尔质量水的摩尔质量22出料液组成原料液组成釜液组成2、物料衡算废丙酮溶媒的处理量为14.5吨/天（每天按24小时计）原料液流量总物料衡算,联立解得,物料衡算表精馏塔各段成分表流股流量()质