化工原理课程设计—常压二元精馏塔的设计.doc

《化工原理B》课程设计 设计题目 常压二元精馏塔的设计 专业 制药工程 班级 制药 团队号 F 指导教师 设计日期 2013 年 6月 16 日至 2013 年 6 月 27 日 指导教师签字： 目 录 一 前言 - 1 - 二 化工原理课程设计任务书 - 2 - 2.1设计条件与主要任务 - 2 - 2.1.2 物料条件： - 2 - 2.2设计其它要求 - 3 - 三 设计计算 - 3 - 3.1设计方案的选定 - 3 - 3.2 关于设计流程的说明及基础数据的搜集 - 3 - 3.3精馏塔的物料衡算 - 7 - 3.3.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 - 7 - 3.4 塔板数的确定 - 8 - 3.4.1理论塔板数的确定 - 8 - 四 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 - 12 - 4.1操作压力的计算 - 12 - 4.1.1 塔顶操作压力： - 12 - 4.1.2 进料板压力： - 12 - 4.1.3 塔底操作压力： - 12 - 4.1.4 精馏段平均压力： - 12 - 4.2 操作温度的计算 - 13 - 4.3平均摩尔质量的计算 - 14 - 4.3.2 进料板平均摩尔质量计算 - 14 - 4.4 平均密度的计算 - 15 - 4.4.1 气相平均密度计算 - 15 - 由理想气体状态方程计算， - 15 - 4.4.3 精馏段液相平均密度为 - 16 - 4.5液体平均表面张力的计算 - 16 - 4.5.4 精馏段液相平均表面张力为 - 17 - 4.6液体平均黏度的计算 - 17 - 4.6.3 塔底液相平均黏度的计算 - 18 - 五 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 - 18 - 5.1塔径的计算 - 18 - 5.1.1精馏段： - 19 - 5.1.2 提馏段： - 20 - 5.2 精馏塔的有效高度的计算 - 21 - 六 塔板主要工艺尺寸的计算 - 22 - 6.1溢流装置计算 6.1.1 溢流堰长： - 22 - 6.1.2 出口堰高 - 22 - 6.2塔板布置 - 25 - 6.3.4 开孔区面积 - 25 - 七 筛板的流体力学计算 - 26 - 7.1 精馏段 - 26 - 7.1.1塔板压降的计算 - 26 - 7.1.2液面落差 - 28 - 7.1.3液沫夹带 - 28 - 7.1.4漏液 - 28 - 7.1.5液泛 - 28 - 7.2 提馏段 - 29 - 7.2.1塔板压降的计算 - 29 - 7.2.3液沫夹带 - 31 - 7.2.4 漏液 - 31 - 7.2.5 液泛 - 31 - 八 塔板负荷性能图的绘制 - 32 - 8.1 精馏段 - 32 - 8.1.1漏液线 - 32 - 8.1.3液相负荷下限线 - 33 - 8.1.4液相负荷上限线 - 34 - 8.1.5液泛线 - 34 - 8.1.6精馏段各个参数汇总 - 36 - 8.2 提馏段 - 37 - 8.2.1漏液线 - 37 - 8.2.2液沫夹带线 - 38 - 8.2.3液相负荷下限线 - 38 - 8.2.4液相负荷上限线 - 39 - 8.2.5液泛线 - 39 - 8.2.6负荷性能图的绘制 - 40 - 8.2.7提馏段各个参数汇总 - 41 - 九 塔顶冷凝器的冷凝热和塔釜再沸器的汽化热 - 42 - 9.1冷凝器 - 42 - 9.2 再沸器 - 43 - 十 对本设计的评价及某些问题的讨论 - 43 - 10.1 对本设计的评价 - 43 - 10.1.1 漏液 - 44 - 10.1.4 流型 - 44 - 10.1.7 塔板效率的影响因素 - 44 - 10.2 设计中存在的问题及讨论 - 45 - 10.2.1 漏液验证时出现的错误 - 45 - 10.2.2 汽化潜热的问题 - 45 - 10.2.3 绘图问题 - 45 - 十一 附录 - 45 - 11.1 精馏塔的工艺条件简图 - 45 - 11.2 精馏系统的物料流程图 - 45 - 11.3 逐板法求理论塔板数的excel计算数据 - 45 - 十二 参考文献 - 46 - 十三 致谢 - 46 - 一 前言 化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化