课程设计甲醇水溶液连续筛板精馏塔设计.doc

化工原理课程设计 题 目 甲醇-水溶液连续筛板精馏塔设计 学 院 化学化工学院 专 业 制药工程 指导教师 二O一一 年 五 月一 日 设计一分离甲醇-水双组分均相混合物常压连续精馏筛板塔 1、工艺条件及数据 = 1 \* GB3 ①在抗生素类药物生产中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后的甲醇溶媒含甲醇43%，水57%（质量分数），为使该甲醇溶媒重复利用，拟设计一板式精馏塔对废甲醇溶媒进行精馏，得到含水量≤2%（质量含量）的甲醇溶媒，设计要求甲醇溶媒的处理量为75000吨/年，塔底废水中含甲醇含量≤3%（质量含量） = 2 \* GB3 ② 泡点进料， = 3 \* GB3 ③ 料液可视为理想溶液， 2、操作条件 = 1 \* GB3 ① 常压操作； = 2 \* GB3 ② 回流液温度为塔顶蒸汽的露点；回流比自选； = 3 \* GB3 ③ 直接蒸汽加热，加热蒸汽压力为3kgf/cm2(绝对压强) = 4 \* GB3 ④ 冷却水进口温度为30℃，出口温度为45℃； = 5 \* GB3 ⑤ 设备热损失为加热蒸汽供热量的5%。 = 6 \* GB3 ⑥ 单板压降≤0.7KPa 3、设计内容 = 1 \* GB3 ① 物料、热量衡算； = 2 \* GB3 ② 塔板数、塔高、塔径计算； = 3 \* GB3 ③ 溢流装置、塔板布置设计； = 3 \* GB3 ③ 流体力学计算、负荷性能图。 = 4 \* GB3 ④ 灵敏板位置 = 5 \* GB3 ⑤ 辅助设备的计算及选型 符号说明： 英文字母 Aa 塔板的开孔区面积，m2 Af 降液管的截面积, m2 Ao 筛孔区面积, m2 AT塔的截面积 m2 △PP气体通过每层筛板的压降 C负荷因子 无因次 t筛孔的中心距 C20表面张力为20mN/m的负荷因子 do筛孔直径 u’o液体通过降液管底隙的速度 D塔径 m Wc边缘无效区宽度 ev液沫夹带量 kg液/kg气 Wd弓形降液管的宽度 ET总板效率 Ws破沫区宽度 R回流比 Rmin最小回流比 M平均摩尔质量 kg/kmol tm平均温度 ℃ g重力加速度 9.81m/s2 Z板式塔的有效高度 Fo筛孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2) hl进口堰与降液管间的水平距离 m θ液体在降液管内停留时间 hc与干板压降相当的液柱高度 m υ粘度 hd与液体流过降液管的压降相当的液注高度 m ρ密度 hf塔板上鼓层高度 m σ表面张力 hL板上清液层高度 m Ψ液体密度校正系数 h1与板上液层阻力相当的液注高度 m 下标 ho降液管的义底隙高度 m max最大的 how堰上液层高度 m min最小的 hW出口堰高度 m L液相的 h’W进口堰高度 m V气相的 hσ与克服表面张力的压降相当的液注高度 m H板式塔高度 m HB塔底空间高度 m Hd降液管内清液层高度 m HD塔顶空间高度 m HF进料板处塔板间距 m HP人孔处塔板间距 m HT塔板间距 m H1封头高度 m H2裙座高度 m K稳定系数 lW堰长 m Lh液体体积流量 m3/h Ls液体体积流量 m3/s n筛孔数目 P操作压力 KPa △P压力降 KPa △Pp气体通过每层筛的压降 KPa T理论板层数 u空塔气速 m/s u0,min漏夜点气速 m/s uo’ 液体通过降液管底隙的速度 m/s Vh气体体积流量 m3/h Vs气体体积流量 m3/s Wc边缘无效区宽度 m Wd弓形降液管宽度 m Ws 破沫区宽度 m Z 板式塔的有效高度 m 下标 Max 最大的 Min 最小的 L 液相的 V 气相的 希腊字母 δ筛板的厚度 m θ液体在降液管内停留的时间 s υ粘度 mPa.s ρ密度 kg/m3 σ表面张力N/m φ开孔率 无因次 α质量分率 无因次 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc294113117 一、 概述 PAGEREF _Toc294113117 \h 6 HYPERLINK \l _Toc294113118 1． 精馏操作对塔设备的要求和类型 PAGEREF _Toc294113118 \h 6 HYPERLINK \l _Toc294113119 2．精馏塔的设计步骤 PAGEREF _Toc294113119 \h 7 HYPERLINK \l _Toc294113120 二、 精馏塔的热量衡算 PAGEREF _