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《天津大學(xué) 化工傳質(zhì)與分離課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)2011級(jí)本科生《化工原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告目錄第一章前言1一、課題來(lái)源1二、課題意義1第二章工藝設(shè)計(jì)要求2一、原料液組成2二、分離要求2三、處理能力2四、設(shè)計(jì)條件2五、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容2第三章工藝過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算3一、物料衡算31.計(jì)算過(guò)程32.物料平衡表3二、精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算41.操作條件的確定42.塔徑計(jì)算83.填料層高度計(jì)算114.填料層壓降計(jì)算135.液體分布器計(jì)算146.接管管徑計(jì)算15三、冷凝器與再沸器設(shè)計(jì)計(jì)算171.冷凝器計(jì)算與選型172.再沸器計(jì)算與選型18第四章生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖及填料
2、塔設(shè)計(jì)條件圖19第五章問(wèn)題討論20一、分離方法選擇20二、塔類型的選擇20三、進(jìn)料熱狀況的影響20四、加熱方式20五、填料類型及規(guī)格的選擇21六、近似計(jì)算影響21第六章課程設(shè)計(jì)理解與體會(huì)211天津大學(xué)2011級(jí)本科生《化工原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告第一章前言一、課題來(lái)源本次課程設(shè)計(jì)的題目為“廢丙酮溶媒回收過(guò)程填料精餾塔設(shè)計(jì)”。廢丙酮溶媒來(lái)自于抗生素類藥物“鹽酸四環(huán)素”的生產(chǎn)過(guò)程。其生產(chǎn)工藝流程框圖如下：藥品原料經(jīng)過(guò)發(fā)酵后得到四環(huán)素堿，經(jīng)鹽酸、丁醇溶解、洗滌后過(guò)濾、結(jié)晶得到晶體和母液廢丁醇溶媒，晶體再經(jīng)過(guò)丙
3、酮溶解、洗滌后過(guò)濾、結(jié)晶得到晶體鹽酸四環(huán)素和母液廢丙酮溶媒。在廢丙酮溶媒中丙酮含量頗高，故可以通過(guò)精餾操作來(lái)回收丙酮以重復(fù)利用。本次課程設(shè)計(jì)即為設(shè)計(jì)一填料精餾塔，以實(shí)現(xiàn)廢丙酮溶媒中丙酮的回收。二、課題意義丙酮是一種常用的有機(jī)溶劑，具有一定的揮發(fā)性，對(duì)人中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有麻醉作用，對(duì)人體健康及環(huán)境有一定危害。有效回收丙酮溶劑并進(jìn)行循環(huán)再利用，一方面可以減少揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)于環(huán)境的污染，降低對(duì)周?chē)用窈铜h(huán)境的危害，提高社會(huì)效益；另一方面，也可以使原料重復(fù)利用，減少溶劑消耗，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此
4、對(duì)于廢丙酮溶媒中丙酮的回收利用是具有重要意義的，可謂一舉多得。20天津大學(xué)2011級(jí)本科生《化工原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告第二章工藝設(shè)計(jì)要求一、原料液組成組分組成（質(zhì)量%）丙酮75水25二、分離要求產(chǎn)品中水分含量≤0.2%（質(zhì)量%）殘液中丙酮含量≤0.3%（質(zhì)量%）三、處理能力廢丙酮溶媒的處理量為8噸/天（每天按24小時(shí)計(jì)）。四、設(shè)計(jì)條件操作方式：連續(xù)精餾操作壓力：常壓進(jìn)料狀態(tài)：飽和液體進(jìn)料回流比：根據(jù)最小回流比及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)選擇塔填料：金屬環(huán)矩鞍填料，規(guī)格自選五、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1.物料衡算2.填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算2
5、0天津大學(xué)2011級(jí)本科生《化工原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告1）操作條件確定（試差精度δ=0.0005）2）塔徑計(jì)算（核算泛點(diǎn)率、D/d、最小噴淋密度，其中(LW)min=0.03）3）填料層高度計(jì)算（分段高度：h=8D）4）填料層壓降計(jì)算5）液體分布器計(jì)算（管式、液位高度取△H=120-200mm；分布點(diǎn)密度取220-260點(diǎn)/平方米塔截面）6）接管管徑計(jì)算（氣體流速范圍：10~15m/s；液體流速范圍：0.5~1.0m/s）3.冷凝器計(jì)算與選型冷卻水進(jìn)口溫度：25℃冷卻水升溫：8~10℃總傳熱系數(shù)：K=
6、600W/(m2·℃)4.再沸器的計(jì)算與選型加熱蒸汽：0.3MPa飽和水蒸氣總傳熱系數(shù)：K=400W/(m2·℃)熱損失：20-30%5.填料精餾塔設(shè)計(jì)條件圖及廢丙酮溶媒回收過(guò)程工藝流程圖20天津大學(xué)2011級(jí)本科生《化工原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告第三章工藝過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算一、物料衡算1.計(jì)算過(guò)程設(shè)：丙酮為A、水為B全塔物料衡算：易揮發(fā)組分物料衡算：代入數(shù)值有：可以解得質(zhì)量流量為：已知丙酮的相對(duì)分子質(zhì)量為MA=58.08kg/kmol；水的相對(duì)分子質(zhì)量為MB=18.02kg/kmol。由此可以求得進(jìn)料、塔頂、
7、塔釜的摩爾流量為：進(jìn)料、塔頂、塔釜的摩爾組成為：2.物料平衡表流股流量質(zhì)量分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)kg/hkmol/h丙酮水丙酮水F333.338.930.750.250.48200.5180D250.254.330.9980.0020.99310.0069W83.084.600.0030.9970.00090.999120天津大學(xué)2011級(jí)本科生《化工原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告二、精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算1.操作條件的確定（1）塔頂溫度確定(試差精度δ=0.0005)根據(jù)塔頂餾出物中丙酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.998，可知塔頂溫度應(yīng)
8、接近于丙酮的沸點(diǎn)，故取初值℃。壓力為760mmHg,塔頂采用全凝器，故餾出液組成與塔頂氣相組成相等：，由露點(diǎn)方程計(jì)算。由丙酮和水的安托尼方程：當(dāng)t0=57℃時(shí)，代入上兩式可以求得57℃時(shí)丙酮和水的飽和蒸汽壓為：由相對(duì)揮發(fā)度，則可求得57℃時(shí)丙酮和水的相對(duì)揮發(fā)度為：由露點(diǎn)方程：由水的安托尼方程反算出溫度為：此時(shí)相平衡常數(shù)由檢驗(yàn)故需迭代計(jì)算，57.21℃時(shí)丙酮和水的相對(duì)揮發(fā)度為：20天津大學(xué)2011級(jí)本科生《化工原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告由露點(diǎn)方程：由水的安托尼方程反算出溫度為：此時(shí)相平衡常數(shù)
