生物化工原理与设备
《生物化工原理与设备》课程教学大纲
胡道伟鲁明波邬建国
一、课程名称：生物化工原理与设备
Principle and equipment of Biochemical Engineering
二、课程编码：
三、学时与学分：48/3
四、先修课程：
五、课程教学目标
通过本课程的学习，掌握生物化工生产中有关单元操作的基本原理和方法，为生物技术产品研究开发打下工程学的基础。
六、适用学科专业：
生物技术
七、基本教学容与学时安排
●绪论（2学时）
生物技术与生物化工的关系
生物化工过程及其有关的单元操作
本课程的容，性质及任务
本课程常用的有关基本概念、物理量的单位及换算
●流体流动（2学时）
流体静力学的基本方程式
流体的密度
流体的静压强
流体静力学基本方程式
流体静力学基本方程式的应用
●管流体流动的基本方程式（2学时）流体的流量与流速
定态流动与非定态流动
流动的连续性方程
管道流动的能量衡算式——柏努利方程柏努利方程的应用
●真实流体的性质（2学时）
牛顿粘性定律及流体的粘性
非牛顿型流体
流动类型及雷诺准数
生物流体的非牛顿粘性——流变学基础常用的粘度测定方法
●管真实流体的流动（2学时）
圆管流体的切应力分布
流体在圆管的速度分布
流动边界层的概念
流动阻力与管路计算
流体在直管中的流动阻力
管路中的局部阻力
管路系统中的能量损失
管路的计算
流量测量
●流体输送机械（2学时）
离心泵
离心泵的结构及工作原理
离心泵的性能指标
离心泵的特性曲线及工作点调节气蚀现象及安装高度
●往复泵（2学时）
其他类型泵
通风机，鼓风机，压缩机，真空泵●机械分离概述（2学时）
生物化工生产中的分离操作
非均相混合物的机械分离
颗粒及颗粒床层的特性
沉降
沉降过程中颗粒的受力分析
沉降速度
重力沉降及设备
离心沉降及离心分离因数
离心沉降设备
●过滤（2学时）
过滤的基本概念
过滤基本方程
恒压过滤
过滤常数的测定
过滤设备
生物化工生产及制药行业的空气过滤净化●传热的基本概念（2学时）
传热的基本方式
传热过程中流体的热交换方式
间壁换热器
载热体及其选择
热传导
热传导和傅立叶定律
导热系数
跨平壁的热传导
跨圆筒壁的热传导
●对流传热（2学时）
对流传热速率方程及对流传热系数
对流传热机理
保温层的临界直径
●传热计算（2学时）
对流传热过程中的能量衡算
总传热速率方程和总传热系数
平均温度差法
对流传热的系数关联式
●换热器（2学时）
间壁式换热器的类型
列管式换热器
生化反应过程中的温度控制
●蒸馏（2学时）
双组分溶液的气液相平衡
两组分理想物系的气液平衡
两组分非理想物系的气液平衡
蒸馏与精馏原理
蒸馏及精馏原理和过程
精馏操作流程及条件
●双组分连续精馏的分析与计算（2学时）理论板的概念及恒摩尔流假定
物料衡算和操作线方程
进料热状况的影响
●理论板层数的求法（2学时）
回流比的影响及其选择
连续精馏过程的热量衡算
●其他蒸馏方式（2学时）
简单蒸馏
平衡蒸馏
●液－液萃取（2学时）
萃取的基本概念
组成在三角形相图上的表示方法
液－液相平衡关系在三角形相图上的表示萃取过程在三角形相图上的表示
萃取操作在生物化工生产上的应用
●萃取操作的流程和计算（2学时）
单级萃取的计算
多级错流接触萃取的计算
●多级逆流接触萃取的计算（2学时）萃取设备
混合－澄清槽
塔式萃取设备
离心萃取设备
萃取设备的选择
●超临界萃取（2学时）
什么是超临界萃取
超临界萃取的流程分析
超临界萃取在生物分离过程中的应用●干燥概述（2学时）
湿空气的性质及湿度图
湿空气的性质
湿空气的湿焓图
干燥过程的物料衡算和热量衡算
湿物料中含水量的表示方法
干燥过程的物料衡算
干燥过程的热量衡算
空气通过干燥器时的状态变化
●干燥速率和干燥时间（2学时）
干燥过程中的平衡关系及速率关系
干燥时间的计算
干燥设备
干燥器的主要型式
干燥器的选择及设计
冷冻干燥
冷冻干燥的基本原理
冷冻干燥的流程及设备
冷冻干燥在生物制品生产过程中的应用●膜分离技术（2学时）
膜分离过程简介
膜分离过程的主要传递机理
膜分离装置与工艺
膜分离技术的应用
八、教材及参考书
化工原理,（上，下册），玉英主编，天津大学，1999年九、考核方式：开卷考试
化工原理课程设计板式精馏塔设计
课程编号 化工原理课程设计 板式精馏塔设计 院系: 班级 姓名: 学号: 学分: 任课老师: 课程成绩: 2013年8月11日目录
一、设计任务书 (3) 二、概述 (5) 三、设计条件及要紧物性参数 (11) 四、工艺设计计算 (13) 五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (19) 六、塔板设计工艺设计 (21) 七、塔板的校核 (22) 八、塔板负荷性能
曲 (28) 九、辅助设备选型 (35) 十、设计结果汇总表 (42) 十一、对设计过程的评述和相关问题的讨论 (43) 十二、要紧符号讲明 (44)
一、设计任务书 1、设计题目 分离醋酸——水混合物常压精馏（筛板）塔的工艺 2、设计条件 1)生产能力：年产量D=3万吨(每年生产日按330天计算)； 2)原料：含醋酸30%（摩尔分数）的粗馏冷凝液，以醋酸——水二元体系； 3)采纳直接蒸汽加热； 4)采纳泡点进料； 5)塔顶馏出液中醋酸含量大于等于99.9%； 6)塔釜残出液中醋酸含量小于等于2%； 7)其他参数（除给出外）可自选； 8)醋酸——水的相对挥发度为α=1.65，醋酸密度为1.049，水的密度为0.998，混合液的表面张力=20mN/m； 3、设计讲明书的内容 1)目录； 2)设计题目及原始数据(任务书)； 3)简述醋酸—水精馏过程的生产方法以及特点； 4)论述精馏塔总体结构的选择和材料的选择；
5)精馏过程的有关计算（物料衡算，理论塔板数，回流比，塔高，塔径，塔板设计管径等）； 6)设计结果概要（要紧设备尺寸，衡算结果等）； 7)主体设备设计计算及讲明； 8)附属设备的选择； 9)参考文献； 10)后记及其他 4、设计图要求 1)绘制要紧装置图，设备技术要求，要紧参数，大小尺寸，部件明细表，标题栏； 2)绘制设备流程图一张； 3)用坐标纸绘制醋酸——水溶液y—x图一张，同时用图解法求理论塔板数； 4)用坐标纸绘制温度与气液相含量的关系图；
化工原理第七章 塔设备 题
七气液传质设备 板式塔 3.1 用一筛板精馏塔分离甲醇水溶液。料液中甲醇浓度为52%(摩尔%,以下同),使塔顶得99.9%的甲醇产品,塔底为99.8%水。塔顶压强为101[KN/m2],全塔压降为30[KN/m2],试按塔底状况估算塔径。取液泛分率为0.7,板间距初步定为300mm, 塔的有效截面为总截面积的90%,塔底气体负荷(可视为水蒸汽)为0.82[kg/s],塔底的液体负荷(可视为水)为1.24[kg/s] 3.2若上题精馏塔经计算所需的理论板数为30块(包括釜), 且在塔顶与塔底平均温度为86℃下甲醇对水的相对挥发度ａ=6.3,水的粘度为0.33厘泊,甲醇粘度为0.26厘泊,求该塔整个塔板层的高度为多少米? 3.3 用第一题给定的条件,经初步设计得到筛板塔主要尺寸如下: 塔径D=900[mm] 板间距H t=300[mm] 孔径d o=4[mm] 板厚t p=2[mm] 堰高t w=50[mm] 堰长L w=630[mm] 筛孔气速U o=12.7[m/s] 降液管面积与塔截面积之比A d/A=0.1 液面落差△=0 降液管下沿离塔板距离y=40[mm] 试校验塔板是否发生液泛;校验液体在降液管中的停留时间是否满足要求。 填料塔 3.4 习题1与2中的筛板塔若改用填料塔代替,内装填38mm 钢鲍尔环试求塔径及填料层高度。塔径按塔底条件计算，取液泛分率为0.6。并比较筛板与填料塔的压降。 3.5 有一填料塔,内充填40[mm]陶瓷拉西环,当塔内上升的气量达到8000[kg/h]时, 便在顶部开始液泛,为了提高产量,拟将填料改为50[mm]陶瓷矩鞍。问此时达到液泛的气量为若干?产量提高的百分率为多少? 综合思考题 3.6 选择与填空 [1].(1) 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。 当喷淋量一定时,填料塔单位高度填料层的压力降与空塔气速关系上存在着两个转折点, 其中下转折点称为_______,上转折点称为_______。 (2) 筛板塔、泡罩塔，浮阀塔相比较,操作弹性最大的是_______; 单板压力降最小的是_______; 造价最便宜的是_______。 A.筛板塔 B.浮阀塔 C.泡罩塔 [2].(1) 鲍尔环比拉西环优越之处有(说出三点来)_______。
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计
课程设计 题目：填料吸收塔的设计 教学院：化学与材料工程学院 专业：化学工程与工艺（精细化工方向） 学号： 学生姓名： 指导教师： 2012 年 5 月31 日
《化工原理课程设计》任务书 2011～2012 学年第2学期 学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(2009) 指导教师：工作部门：化工教研室 一、课程设计题目：填料吸收塔的设计 二、课程设计内容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据 煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸 收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时 处理含苯煤气2000m3；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。 2. 操作条件 吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充 新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。 3. 设计内容 ①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计； ②塔径的计算； ③其他工艺尺寸的计算。 三、进度安排 1．5月14日：分配任务； 2．5月14日-5月20日：查询资料、初步设计； 3．5月21日-5月27日：设计计算，完成报告。 四、基本要求 1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明 书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程 和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计 算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。 设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。 设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作 条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算； 设计结果概览；附录；参考文献等。 2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。 教研室主任签名： 年月日
化工反应过程与设备期末考试卷 (3)
试题库 一、名词解释 1、泵——是机械能转变为势能和动能的一种动力设备。 2、单级水泵——在泵轴上只有一个叶轮的水泵。 3、流量——指单位时间内流过某一断面的数量。 4、阀门——管道附件之一，用来控制管道中介质的流量压力和流动方向。 5、联轴器——电机与被带动设备的连接部件。 6、灰浆池——用来接纳电除尘灰浆的池子。 7、逆止阀——是用来防止管道介质倒流的一种阀门。 8、承力轴承——承受转子径向载荷的轴承。 9、渣仓——用来接纳、存储、中转碎渣的容器。 10、水泵——是用来把原动机的机械能转变为水的动能、压力能和位能的一种设备。 11、气流分布——是反映电除尘器内部气流分布均匀程度的一个指标。它一般是通过测定电除尘器入口截面上的平均气流速度分布来确定的。 12、除尘效率（%）——含尘烟气流经除尘器时，被捕集的粉尘量与原有粉尘量之比称为除尘效率。它在数值上近似等于额定工况下除尘器进、出口烟气含尘浓度的差与进口烟气含尘浓度之比。 14、击穿电压——在电极之间刚开始出现火花放电时的二次电压。 15、电晕电流——发生电晕放电时，流过电极间的电流。 16、接地电阻——高、低压供电控制设备的接地体与地之间的电阻。 17、供电分区——电除尘器最小供电单元，可以单独送、停电。 18、电晕封闭——当电晕线附近带负电的粒子的浓度高到一定值时，抑制电晕发 生，使电晕电流大大降低，甚至趋于零的现象。 19、火花跟踪控制——以电除尘器电场火花放电为依据，自动控制可控硅的导通角，使整流变压器的输出电压接近电场火花放电电压的一种控制方式。 二、填空 1、水泵常见的故障有不上水、出水量不足或中断、启动负载过大、汽化等。 2、水泵启动前应检查轴承的润滑系统，系统应油位正常；油质良好、无泄漏。 3、水泵在运行中，应按规定的时间观察流量表、压力表及电机电流的指示数量是否正常。 4、造成水泵不上水的原因是_________底盘卡死、_________或水源中断。答：泵内进气；进口滤网。 5、应通过眼看、耳听、_________等方法检查水泵的________及其运转情况。答：手摸；振动。 6、离心泵叶轮主要由_______、___________和盖板构成。 答：叶片；轮毂。 7、离心泵按工作压力分为_________、中压泵、_________。 答：低压泵；高压泵。 8、离心泵按叶轮数目可分为________和_________。 答：单级泵；多级泵。 9、水泵的主要参数有流量、扬程、转速、__________效率、允许吸上真空高度和________等。
化工行业塔设备的基础知识
塔 第一节：概述 一、塔设备在炼油厂中的作用 在炼油、化工及轻工业生产中，气、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的，如精馏、吸收、解吸、萃取等。这些过程都是在一定的压力、温度、流量等工艺条件下，在一定的设备内完成的。由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备；从外形上看这些设备都是竖直安装的圆桶形容器，形如“塔”，故习惯上称其为塔设备。 塔设备能够为气、液或液、液两相进行充分接触提供适宜的条件，即充分的接触时间、分离空间和传质传热的面积，从而起到相际间质量和热量交换的目的，实现工艺所要求的生产过程，生产出合格产品。所以塔设备的性能对整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等方面都有重大的影响。 塔设备的投资费用及钢材消耗仅次于换热设备。据统计，在化工和石油化工生产装置中，塔设备的投资费用占全部工艺设备总投资的25.39％，在炼油和煤化生产装置中占34.85％；其所消耗的钢材重量在各类设备中所占比例也是比较高的，如年产250万吨常减压蒸馏装置中，塔设备耗用钢材重量占45.5％，年产120万吨催化裂化装置中占48.9％，年产30万吨乙烯装置中占25～28.3％。可见塔设备是炼油、化工生产中最重要的工艺设备之一，它的设计、研究、使用对化工、炼油等工艺的发展起着重大的作用。 二、塔设备的分类及一般构造 随着炼油、化工生产工艺的不断改进和发展，与之相适应的塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种特定的工艺要求。为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。如按工艺用途分类，按操作压力分类，也可按其内部结构进行分类。 （一）按用途分类 1.精馏塔利用液体混和物中各组分挥发度的不同来分离其各液体组分的操作称为蒸馏，反复多次蒸馏的过程称为精馏，实现精馏操作的塔设备称为精馏塔。如常减压装置中的常压塔、减压塔，可将原油分离为汽油、煤油、柴油以及润滑油等。 2.吸收塔、解吸塔利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸。实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。如催化裂化装置中的吸收、解吸塔，从炼厂气中回收汽油、从裂解气中回收乙烯和丙烯，以及气体净化等都需要吸收、解吸塔。 3.萃取塔对于各组分间沸点相差很小的液体混和物，利用一般的分离方法难以奏效，这时可在液体混和物 加入某种沸点较高的溶剂（称为萃取剂）；利用混合液中各组分在萃取剂中溶解度的不同，将它们分离，这种方法称为萃取（也称为抽提）。实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。如丙烷脱沥青装置中的抽提塔等。 4.洗涤塔用水除去气体中无用的成分或固体尘粒的过程称为水洗，所用的塔设备称为洗涤塔。 （二）按操作压力分类 塔设备根据其完成的工艺操作不同，其压力和温度也 不相同。但当达到相平衡时，压力、温度、气相组成和液相组成之间存在着一定的函数关系。在实际生产中，原料和产品的成分和要求是工艺确定的，不能随意改变，压力和温度有选择的余地，但二者之间是相互关联的，如一项先确定了，另一项则只能由相平衡关系求出。从操作方便和设备简单的角度来说，选常压操作最好，从冷却剂的来源角度看，一般宜将塔顶冷凝温度控制在30～40℃以便采用廉价的水或空气作为冷却剂。所以塔设备根据具体工艺要求，设备及操作成本综合考虑，有时可以在常压下操作、有时需要在加压下操作,有时还需要减压操作。相应的塔设备分别称为常压塔、加压塔和减压塔。
精细化工反应过程与设备大纲
《精细化工反应过程与设备》课程教学大纲 英文名称：Reaction Processes and Equipment for Fine Chemicals Production 课程类别：学科基础课 学时学分：48，3 适用专业：应用化学（精细化工） 一、本课程的性质、目的和任务 精细化工过程与设备是我校应用化学专业精细化工方向的学科基础课。目的是使学生在化工原理的基础上，进一步了解化工过程与设备，从而为精细化学品的生产和开发打下必要的工程基础。它是培养精细化工工程技术人才和复合型人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也为学生走向工作岗位打下坚实的基础。 通过该课的学习，使学生在完成物理化学、化工原理、精细化学品合成原理、等基础和专业基础课的基础上学习精细化工产品生产的主要单元反应过程对反应器的要求及反应器的类型，进一步学习精细化工反应器的设计与分析。掌握反应器设计与分析的最基本原理和处理方法，了解化学反应工程的发展趋势和方向，初步具备对工业反应器进行设计与分析之能力。 二、教学的基本要求 第一章概述 了解该课程的性质、反应器的操作方式、反应器设计的基本方程和工业反应器的放大方法。 第二章均相反应动力学基础 了解化学反应速率的不同表示方式及其相互关系，及其在反应器设计计算中的应用；理解复合反应体系中任一组分总的消耗速率和生成速率的表达方法以及瞬时选择性的概念；掌握化学反应速率的浓度效应和温度效应以及化学反应速率方程的变换与应用。 第三章间歇釜式反应器 了解釜式反应器的的特点及应用，半间歇反应器的计算方法和分析；理解不同的反应类型对正确地选择釜式反应器的加料方式、连接方式、原料配比及操作温度的影响，理解变温间歇釜的计算；掌握等温间歇反应器反应时间、反应体积的计算方法和应用。 第四章釜式反应器的搅拌与传热 了解搅拌器型式及其液体流型，搅拌过程的种类；理解搅拌机理，反应釜传热系数的计算；掌握搅拌器的选型、搅拌功率的确定、釜式反应器的传热结构的方式、高温热源以及搅拌系统传热时间的计算。 第五章连续釜式反应器
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计
化工原理课程设计 题目：乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间：2010、12、20-2011、1、6
化工原理课程设计任务书（化工1） 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况：自选 回流比：自选 加热蒸汽：低压蒸汽 单板压降：≤0.7Kpa 工艺参数 组成浓度（乙醇mol%） 塔顶78 加料板28 塔底0.04 四、设计内容 1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。 2.工艺参数的确定 基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。 3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。 料液泵设计计算：流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2 图纸) 2、主要设备工艺条件图（A2图纸） 目录 前言 (4)
1概述 (5) 1.1 设计目的 (5) 1.2 塔设备简介 (6) 2设计说明书 (7) 2.1 流程简介 (7) 2.2 工艺参数选择 (8) 3 工艺计算 (9) 3.1物料衡算 (9) 3.2理论塔板数的计算 (10) 3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (10) 如表3-1 (10) 3.2.2 q线方程 (9) 3.2.3 平衡线 (11) 3.2.4 回流比 (12) 3.2.5 操作线方程 (12) 3.2.6 理论板数的计算 (12) 3.3 实际塔板数的计算 (13) 3.3.1全塔效率ET (13) 3.3.2 实际板数NE (14) 4塔的结构计算 (15) 4.1混合组分的平均物性参数的计算 (15) 4.1.1平均分子量的计算 (15) 4.1.2 平均密度的计算 (16) 4.2塔高的计算 (17) 4.3塔径的计算 (17) 4.3.1 初步计算塔径 (17) 4.3.2 塔径的圆整 (18) 4.4塔板结构参数的确定 (19) 4.4.1溢流装置的设计 (19) 4.4.2塔盘布置（如图4-4） (20) 4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (21) 4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (21) 5 精馏塔的流体力学性能验算 (22) 5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (22) 5.1.1液沫夹带校核 (22) 5.2.2塔板阻力校核 (23) 5.2.3溢流液泛条件的校核 (25) 5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (26) 5.2.5 漏液限校核 (26) 5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (26) 5.3 塔结构数据汇总 (29) 6 塔的总体结构 (30) 7 辅助设备的选择 (31) 7.1塔顶冷凝器的选择 (31) 7.2塔底再沸器的选择 (32) 7.3管道设计与选择 (33)
化工反应原理与设备
化工反应原理与设备 对化学反应原理与设备的研究主要借助于“三传，一反”即化学反应过程中的动量传递、热量传递、质量传递、化学反应动力学方程式。 化工反应原理与设备主要包括以下的几方面内容： 化学反应动力学特性 化学反应动力学是指化学反应过程中，操作条件如反应的温度、反应的压力、反应物的浓度、催化剂等对反应速率的影响规律。这些规律一般是在实验室内，对小型反应器内的化学反应进行研究而得到的，他不包括传递过程的影响，通常得到的是以简单物理量所描述的影响反应速率的动力学方程式。它是对反应器进行设计、计算和分析的基础。 物理过程对反应的影响 工业反应器内的物理过程主要指流体的流动、传质和传热过程。这些过程会影响到反应器内的浓度和温度在空间上及时间上的分布，使得反应的结果最终发生变化。因此，只有对这些物理过程进行分析，找出它们对反应过程的影响规律，定量描述，才能准确分析反应过程，对反应器进行设计和选型。（放大效应：利用小型设备进行化工过程实验得出的研究结果，在相同的操作条件下与大型生产装置得出的往往有很大差别。有关这些差别的影响称为放大效应。其原因是小型设备中的温度、浓度、物料停留时间分布与大型设备中的不同。） 反应器的设计和优化 将化学反应动力学特性和反应过程中的传递特性结合起来，建立数学模型，利用计算机对化学反应过程进行分析、设计，并对反应进行最优生产条件的选择以及控制。 反应器的操作 反应器的计算包括设计计算和校核计算。而反应器的校核计算在化工生产装置中是必不可少的。校核计算和生产过程中反应器的操作有很大的关系。 反应器的类型有：釜式反应器、管式反应器、填料函式反应器等。 釜式反应器根据操作特点又可分为：间歇式釜式反应器（BR ）、连续操作反应器（CSTR ）、多釜串联连续操作反应器（n-CSTR ）。 间歇釜式反应器的特征 特点:1、由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀,且反应器内 浓度处处相等，因而排除了物质传递对反应的影响； 2、具有足够强的传热条件，温度始终相等，无需考虑器内的热量传递问题； 3、物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。 优点：操作灵活，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产,精细化工 产品、制药、染料、涂料生产。 缺点：装料、卸料等辅助操作时间长，产品质量不稳定 一、基本方程 对整个反应器中A 组分物料进行衡算 A A A A ???????? ? ? ? ?--= ? ? ? ? ? ? ? ?? ???? ??? 单位时间进入单位时间流出单位时间 单位时间内在反应器的物料反应器的物料反应掉的反应器内物料的量的量物料的量的累积量
化工设备简介——塔设备.
?化工行业设备大体分为动设备和静设备 静设备包括塔器、换热器、反应器、工业管式炉、气柜、储罐等，又称“化工设备”。 ?动设备是指有驱动机带动的转动设备（亦即有能源消耗的设备），如压缩机、风机、离心机、泵等。即“三机一泵”。又称 “化工机器”。 塔设备通过其内部构件使气（汽）-液相或液-液相之间的充分接触，从而使不同相之间进行质量传递和热量传递。 塔设备完成的单元操作通常有：精馏、吸收、解吸、萃取等，也可以进行介质冷却，气体的净制与干燥以及增湿等。是化工、石油、生物、制药等生产过程中广泛采用的设备。 化工生产对塔设备提出的要求： ?①工艺性能好——塔设备要使气、液两相尽可能充分接触，具有较大的接触面积和分离空间，以获得较高的传质效率。 ?②生产能力大——在满足工艺要求的前提下，要使塔截面上单位时间内物料的处理量大。 ?③操作稳定性好——当气液负荷产生波动时，仍能维持稳定、连续操作，且操作弹性好。 化工生产对塔设备提出的要求： ?④能量消耗小——要使流体通过塔设备时产生的阻力小、压降小，热量损失少，以降低塔设备的操作费用。
?⑤结构合理——塔设备内部结构既要满足生产的工艺要求，又要结构简单、便于制造、检修和日常维护。 ?⑥选材要合理——塔设备材料要根据介质特性和操作条件进行选择，既要满足使用要求，又要节省材料，减少设备投资费 用。 ?⑦安全可靠——在操作条件下，塔设备各受力构件均应具有足够的强度、刚度和稳定性，以确保生产的安全运行。 ?上述各项指标的重要性因不同设备而异，要同时满足所有要求很困难。因此，要根据传质种类、介质的物化性质和操作条件 的具体情况具体分析，抓住主要矛盾，合理确定塔设备的类型 和内部构件的结构形式，以满足不同的生产要求。 ?塔设备的种类很多，常见的分类： ⑴按操作压力分为加压塔、常压塔及减压塔 ⑵按单元操作分为精馏塔、吸收塔、萃取塔、反应塔等。 ⑶按塔内气、液接触构件的结构分为板式塔和填料塔。 ?目前工业生产中应用最广泛的是填料塔和板式塔。 填料塔是一种常用的气、液传质设备。它结构简单，塔内装有填料，其作用是使向下流动的液体与向上逆流的气体在填料层中充分接触达到传质的目的。填料塔造价低，阻力小，具有良好的耐腐蚀性能。 ?在生产中，当生产量较大时，一般采用板式塔。在板式塔中，塔内设有许多块塔盘，相邻两块塔盘有一定的距离，气、液两
化工原理第七章塔设备答案
七气液传质设备习题解答 1 解: 塔底压强=101+30=131[kn/m2], 在上此压强下水沸点为107℃ ,此温度下 ρG=18×131×273/×101×380)=[kg/m3] ρl=953[kg/m3] θ=[dyn/cm] μ=[cp] (ρl/ρG)1/2V l/V G=(ρG/ρl)1/2m l/m G =953)1/2×= H T=0.3m 当P148图11--6 ,C20= C=C200(σ/20)=20)= UF=C[(ρl-ρG)/ρG]=[/] =[m/s] U==×=2[m/s] 气体流量 : V G=m G/ρG==[m3/s] 塔的有效截面An(指塔版上可供气体通过的截面) An=V G/u=2=[m2] 塔的总截面为A,依题意0.9A=An , ∴A=An/==[m2] 塔截面为A,故塔径为D πD2/4=A D=(4A/π)=(4×=≈[m] 2 解: 已知a=, 86℃时, μ水=[cp]
μ甲醇=[cp] μaΩ=×+×=[cp] aμaΩ=×= 由图11--21查得总板效率E==42% 筛板塔增大10% 故得 E=×=46% 实际塔板数为(30-1)/E=29/=63 (釜算一块理论板) 塔板层高度为(63-1)×=[m] 3 解 : 校核液泛是否发生 气体通过筛孔压力降ho h O=(1/2g)(uo/Co)2ρG/ρl 式中:uo=[m/s] ,ρG=[kg/m3] ; ρl=953[kg/m3] 根据do/tp=4mm/2mm=2 ,由图11--9读出Co= ∴ho=(1/2953)=[m清液柱] 气体通过泡沫层压降e he=β(hw+how) 式中hw=0.05m ; β为充气系数,how为堰头高度。现先求β。它根据u AρG1/2 值从图中查取.u A为按工作面计算的气速: u A=V G/(A-2Ad)=××= [m/s] u AρG1/2== 由此查得β= 。 how=(V′l/lw)2/3 式中.V l为液体体积流量953)×3600=[m3/h] lw为堰长,lw=0.36 m(题给条件)
化工中塔的分类
塔设备就是化工、炼油生产中最重要的设备之一。塔就是化工生产过程中可使气液或液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质及传热目的的设备。塔设备的分类方法很多。 按操作压力分为加压塔、常压塔与减压塔; 按形成相斥接段界面的方式分为具有固定相界面的与流动过程中形成相界面的塔; 按塔的内件构成分为板式塔与填料塔; 按单元操作可以分为: 1、精馏塔 精馏主要就是利用混合物中各组分的挥发度不同而进行分离。挥发度较高的物质在气相中的浓度比在液相中的浓度高,因此借助于多次的部分汽化及部分冷凝,而达到轻重组分分离的目的。 2、吸收塔 吸收主要就是利用一种或多种气体溶解于液体的过程。 3、解吸塔 解吸就是吸收操作的逆过程,即将液体混合物中的某一可挥发性组分转移至气体中。 4、萃取塔 萃取塔就是分离与提纯物质的重要单元操作之一。在液态(第一相液)中各组分关系,可以按相际传递过程把它们分离开来。 5、反应塔 反应即混合物在一定的温度、压力等条件下生成新物质的过程。 6、再生塔 再生的过程就是混合物经蒸汽传质、汽提而使溶液解吸再生的过程。 7、干燥塔 固体物料的干燥包括两个基本过程,首先就是对固体加热以使湿分气化的传热过程,然后就是气化后的湿分蒸气分压较大而扩散进入气相的传质过程,而湿分从固体物料内部借扩散等的作用而源源不断地输送到达固体表面,则就是一个物料内部的传质过程。因此干燥过程的特点就是传质与传热过程同时并存。 冷却塔就是一种广泛应用的热力设备,其作用就是通过热、质交换将高温冷却水的热量散入大气,从而降低冷却水的温度。 冷却塔按不同的分类方式分成不同的类型: (1)按空气与水接触的方式,可分成湿式冷却塔与干式冷却塔,以及二者结合的干湿式冷却塔。在湿式冷却塔中,空气与水直接接触进行热、质交换,其热、质交换效率高,冷却水的极限温度为空气湿球温度,缺点在于冷却水存在蒸发损失与飘散损失,并且水蒸发后盐度增加,需要补水;干式冷却塔中,水或蒸气与空气间接接触进行热交换,不发生质交换,它主要用于缺水地区及特殊场合,热交换效率一般比较低,并且投资大,耗能高。 (2)按通风方式,分为自然通风冷却塔与机械通风冷却塔。自然通风冷却塔又称风筒式或双曲线型塔,它利用塔内外的空气密度差造成的通风抽力使空气流通(自然通风),其冷却效果稳定,运行费用低,故障少,易维护,风筒高飘滴与雾气对环境影响小,缺点在于空气内外密度差小,通风抽力小,不易用在高温高湿地区;机械通风冷却塔又分为抽风式与鼓风式冷却塔,分别利用
化工原理课程设计--塔
化工原理课程设计任务书 （07 化工一班叶成 200730262460 ） 一、题目：酒精连续精馏板式塔的设计 二、原始数据： 1、乙醇—水混合物，含乙醇 32 % （质量），温度 28 C ; 2、产品：馏出液含乙醇93 % （质量），温度31 C ； 3、塔底：塔底液含乙醇0.06 % （质量） 4、生产能力：日产酒精（指馏出液）9800 kg; 5、热源条件：加热蒸汽为饱和蒸汽，其绝对压强为300 kPa; 三、任务： 1、确定精馏的流程，绘出流程图，标明所需的设备、管线及其有关观测或控制所必需的仪表和装置。 2、精馏塔的工艺设计和结构设计：选定塔板型，确定塔径、塔高及进料板的位置；选择塔板的结构型式、确定塔板的结构尺寸；进行塔板流体力学的计算（包括塔板压降、淹塔的校核及雾沫夹带量的校核等）。 3、作出塔的操作性能图、计算其操作弹性。 4、确定与塔身相连的各种管路的直径。 5、计算全塔装置所用蒸汽量和冷却水用量，确定每个换热器的传热面积并进行选型，若采用直接蒸汽加热，需确定蒸汽鼓泡管的形式和尺寸。 6、其它。 四、作业份量： 1、设计说明书一份，说明书内容见《化工过程及设备设计》的绪论，其中设计说明结果概要一项具体内容包括：塔板数、塔高、塔径、板间距、回流比、蒸汽上升速度、热交换面积、单位产品热交换面积、蒸汽用量、单位产品蒸汽用量、冷却水用量、单位产品冷却水用量、操作压强、附属设备的规格、型号及数量等。
2、塔装配图（1号图纸）；塔板结构草图（35 X35计算纸）；工艺流程图（35 X50计算纸〕 第一部分化工原理课程设计任务 原始数据： 1、乙醇—水混合物，含乙醇32 % （质量），温度28 C ; 2、产品：馏出液含乙醇93 % （质量），温度31 C; 3、塔底：塔底液含乙醇0.06 % （质量） 4、生产能力：日产酒精（指馏出液）9800 kg; 5、热源条件：加热蒸汽为饱和蒸汽，其绝对压强为300 kPa; 第二部分工艺流程图 第三部分设计方案确定 第三部分：设计方案的确定 一、操作压力： 对于酒精一一水体系，在常压下已经是液态，而且高压或者真空操作会引起操作上的其他问题以及设备费用的增加，尤其是真空操作不仅需要增加真空设备的投资和操作费用；综上所述，本设计选择常压操作。 二、进料状况： 进料状态有五种，如果选择泡点进料，即q=1时，操作比较容易控制，且不受季节气温的影响， 此外，泡点进料时精馏段和提馏段的塔径相同，设计和制造时比较方便。 三、加热方式： 采用间接蒸汽加热。 四、回流比： 适宜的回流比应该通过经济合算来确定，即操作费用和设备折旧费用之和为最低时的回流比为最适宜的回流比。我们确定回流比的方法为：先求出最小回流比R min，根据经验取操作回流比为最 小回流比的1.1 —2.0 倍，即：R=（1.1 —2.0 ）R min。 回流方式采用泡点回流，易于控制。 五、选择塔板类型： 选用F1浮阀塔板（重阀）。F1浮阀的结构简单，制造方便，节省材料，性能良好，且重阀采用厚度2mm的薄板冲制，每阀质量约为33g，其具有如下优点：生产能力大，操作弹性大，塔板 效率高，气体压强以及液面落差较小，塔的造价比较低（浮阀塔的造价一般为泡罩塔的60 —80 %, 而为筛板塔的120 —130 %）。
化工原理第七章 塔设备 题
七气液传质设备 板式塔 用一筛板精馏塔分离甲醇水溶液。料液中甲醇浓度为52%(摩尔%,以下同),使塔顶得%的甲醇产品,塔底为%水。塔顶压强为101[KN/m2],全塔压降为30[KN/m2],试按塔底状况估算塔径。取液泛分率为,板间距初步定为300mm, 塔的有效截面为总截面积的90%,塔底气体负荷(可视为水蒸汽)为[kg/s],塔底的液体负荷(可视为水)为[kg/s] 若上题精馏塔经计算所需的理论板数为30块(包括釜), 且在塔顶与塔底平均温度为86℃下甲醇对水的相对挥发度ａ=,水的粘度为厘泊,甲醇粘度为厘泊,求该塔整个塔板层的高度为多少米? 用第一题给定的条件,经初步设计得到筛板塔主要尺寸如下: 塔径 D=900[mm] 板间距 H t=300[mm] 孔径 d o=4[mm] 板厚 t p=2[mm] 堰高 t w=50[mm] 堰长 L w=630[mm] 筛孔气速 U o=[m/s] 降液管面积与塔截面积之比 A d/A= 液面落差△=0 降液管下沿离塔板距离y=40[mm] 试校验塔板是否发生液泛;校验液体在降液管中的停留时间是否满足要求。 填料塔 习题1与2中的筛板塔若改用填料塔代替,内装填38mm 钢鲍尔环试求塔径及填料层高度。塔径按塔底条件计算，取液泛分率为。并比较筛板与填料塔的压降。 有一填料塔,内充填40[mm]陶瓷拉西环,当塔内上升的气量达到8000[kg/h]时, 便在顶部开始液泛,为了提高产量,拟将填料改为50[mm]陶瓷矩鞍。问此时达到液泛的气量为若干?产量提高的百分率为多少? 综合思考题 选择与填空 [1].(1) 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。 当喷淋量一定时,填料塔单位高度填料层的压力降与空塔气速关系上存在着两个转折点, 其中下转折点称为_______,上转折点称为_______。 (2) 筛板塔、泡罩塔，浮阀塔相比较,操作弹性最大的是_______; 单板压力降最小的是_______; 造价最便宜的是_______。 A.筛板塔 B.浮阀塔 C.泡罩塔 [2].(1) 鲍尔环比拉西环优越之处有(说出三点来)_______。 (2) 是非题 在同样空塔气速和液体流量下,塔板开孔率增加 ①其漏液量也增加 ②压力降必减少。 [3]. 气液两相在填料塔内逆流接触时,_______是气液两相的主要传质表面积。 在相同填料层高度和操作条件下,分别采用拉西环、阶梯环、鲍尔环填料进行填料的流体力学性能试验,哪种填料的压力降最小?
煤化工主要设备一览及工作原理等
煤化工主要设备一览 煤化工主要设备一览 1、煤粉、煤浆加工设备: 球磨机、棒磨机、干燥机、混合机、磨矿机、粉磨机、压滤机、浮选机、离心机、除尘器、 煅烧设备、造粒设备、搅拌设备、滤浆设备等; 2、煤气化设备: 气化炉、喷嘴、高温热电偶、表面热电偶; 3、传质设备: 填料、板式塔、填料塔、精馏塔、回收塔、吸收器; 4、反应设备: 反应罐、反应釜、反应锅、管式反应器、槽式反应器、塔式反应器、浆态床反应器、密闭式 电石炉; 5、浓缩设备: 浓缩机、浓缩罐、浓缩器、浓缩锅; 6、传热设备: 散热器、换热器、加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器; 7、储运设备: 储罐、槽车、罐体、储运容器; 8、输送设备: 输送机、提升机、加料机、鼓风机、通风机、送风机、压缩机; 9、锅炉: 高压锅炉、常压锅炉; 10、空分设备: 空气分离设备、空压机、增压机、氧压机、一氧化碳压缩机、循环压缩机; 11、仪器仪表: 质量流量计、测量仪表、检验测试仪器、压力仪表、物位仪表、色谱仪、光谱仪、热分析仪 器、通用仪器; 12、关键泵阀: 进料泵、离心泵、液氧泵、液氨泵、甲铵泵、液氮泵、输送泵、防腐泵、锁斗阀、煤浆阀、 渣水阀、耐磨球阀、高温高压截止阀、渣阀、黑水减压阀、高压调节阀等 13通用机械设备: 环保设备、空气净化设备、水处理设备、电气、化工辅机、零配、管道/ 管件、防爆、防腐、 防静电设备、发电设备:燃气轮机。 按泵作用于液体原理分类 1、叶片式泵(动力式泵)由泵内叶片在旋转时产生的离心力作用将液体连续的吸入并压出。叶片式泵包括离心泵、混流泵、轴流泵、部分流泵及旋涡泵。 2、容积式泵(正排量泵)包括往复式泵与容积式泵。它们分别由泵内活塞作往复运动或转子作旋转运动而产生挤压作用将液体吸入并压出。前者排液过程就是间歇的。常见的往复式泵有各种型式活塞泵、柱塞泵及隔膜泵等。常见回转式泵有外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵、螺杆泵、回转径向柱塞泵、回转轴向柱塞泵、滑片泵罗茨泵及液环泵等。 3、其它类型泵包括利用流体静压或流体流体动能来输送液体的流体动力泵。如喷射泵、空气升液器、水锤泵等。另外还有利用电磁力输送液体的电磁泵。
化工原理课程设计——精馏塔设计
南京工程学院 课程设计说明书（论文）题目乙醇—水连续精馏塔的设计 课程名称化工原理 院(系、部、中心)康尼学院 专业环境工程 班级K环境091 学生姓名朱盟翔 学号240094410 设计地点文理楼A404 指导教师李乾军张东平 设计起止时间：2011年12月5日至 2011 年12月16日
符号说明 英文字母 A a——塔板开孔区面积，m2； A f——降液管截面积，m2； A0——筛孔面积； A T——塔截面积； c0——流量系数，无因此； C——计算u max时的负荷系数，m/s； C S——气相负荷因子，m/s； d0——筛孔直径，m； D——塔径，m； D L——液体扩散系数，m2/s； D V——气体扩散系数，m2/s； e V——液沫夹带线量，kg(液)/kg(气)；E——液流收缩系数，无因次； E T——总板效率，无因次； F——气相动能因子，kg1/2/（s·m1/2）； F0——筛孔气相动能因子，kg1/2/（s·m1/2）；g——重力加速度，9.81m/s2； h1——进口堰与降液管间的距离，m； h C——与干板压降相当的液柱高度，m液柱； h d——与液体流过降液管相当的液柱高度，m； h f——塔板上鼓泡层液高度，m； h1——与板上液层阻力相当的高度，m液柱； h L——板上清夜层高度，m； h0——降液管底隙高度，m； h OW——堰上液层高度，m； h W——出口堰高度，m； h'W——进口堰高度，m； Hσ——与克服表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱； H——板式塔高度，m； 溶解系数，kmol/(m3·kPa)； H B——塔底空间高度，m； H d——降液管内清夜层高度，m； H D——塔顶空间高度，m； H F——进料板处塔板间距，m； H P——人孔处塔板间距，m； H T——塔板间距，m；K——稳定系数，无因次； l W——堰长，m； L h——液体体积流量，m3/h； L S——液体体积流量，m3/h； n——筛孔数目； P——操作压力，Pa； △P——压力降，Pa； △P P——气体通过每层筛板的压降，Pa；r——鼓泡区半径，m， t——筛板的中心距，m； u——空塔气速，m/s； u0——气体通过筛孔的速度，m/s； u0，min——漏气点速度，m/s； u'0——液体通过降液管底隙的速度，m/s；V h——气体体积流量，m3/h； V s——气体体积流量，m3/h； W c——边缘无效区宽度，m； W d——弓形降液管宽度，m； W s——破沫区宽度，m； x——液相摩尔分数； X——液相摩尔比； y——气相摩尔分数； Y——气相摩尔比； Z——板式塔的有效高度，m。 希腊字母 β——充气系数，无因次； δ——筛板厚度，m； ε——空隙率，无因次； θ——液体在降液管内停留时间，s；μ——粘度，mPa； ρ——密度，kg/m3； σ——表面张力，N/m； ψ——液体密度校正系数，无因次。 下标 max——最大的； min——最小的； L——液相的； V——气相的。
化工原理课程设计(氨气填料吸收塔设计)
化工原理课程设计任务书设计题目填料吸收塔设计—15 主要内容1、设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备进行简要 论述； 2、主要设备的工艺设计计算：物料衡算、能量衡算、工艺参数的 选定、填料塔结构设计和工艺尺寸的设计计算； 3、辅助设备的选型 4、绘流程图：以单线图的形式描绘，标出主体设备和辅助设备的 物料方向、物流量、能流量。 5、吸收塔的设备工艺条件图 6、编写设计计算说明书 设计参数用清水吸收空气中的NH 3 气体，混合气体处理量5000m3/h，其中NH 3 含量为0.14kg/m3干空气（标态），干空气温度为25℃，相对湿度为 70%，要求净化气中NH 3 含量不超过0.07%（体积分数），气体入口温 度40℃，入塔吸收剂中不含NH 3 ，水入口温度30℃。 设计计划进度布置任务，学习课程设计指导书，其它准备……………0.5天主要工艺设计计算…………………………………………2.5天辅助设备选型计算／绘制工艺流程图……………………1.0天绘制主要设备工艺条件图…………………………………1.0天编写设计计算说明书（考核）……………………………1.0天合计：（1周）………………………………………………6.0天 主要参考文献1. 《化工原理课程设计》，贾绍义等编，天津大学出版社，2002.08 2.《化工原理》（上、下册），夏清，陈常贵主编，天津大学出版社， 2005.01 3. 《化工原理课程设计》，大连理工大学编，大连理工大学出版社， 1994.07 4.《化工工艺设计手册》（第三版）（上、下册），化学工业出版社， 2003.08 5.《化学工程手册》（第二版）（上、下卷），时钧等主编，化学工 业出版社，1998.11 6.《化工设备机械基础》，董大勤编，化学工业出版社，2003.01 7.《化工数据导引》，王福安主编，化工出版社，1995.10 8.《化工工程制图》，魏崇光等主编，化学工业出版社1994.05 9.《现代填料塔技术指南》，王树楹主编，中国石化出版社，1998.08 设计文件要求1.设计说明书不得少于7000字，A4幅面； 2.工艺流程图为A2幅面； 3.设备工艺条件图为A3幅面； 备注
化工原理课程设计精馏塔详细版
广西大学化学化工学院 化工原理课程设计任务书 专业：班级： 姓名： 学号： 设计时间： 设计题目：乙醇——水筛板精馏塔工艺设计 （取至南京某厂药用酒精生产现场） 设计条件： 1. 常压操作，P=1 atm（绝压）。 2. 原料来至上游的粗馏塔，为95——96℃的饱和蒸汽。因沿 程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为 40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质量分 率）。 5．塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。 6．操作回流比R=（1.1——2.0）R 。 min 设计任务： 1. 完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计 算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程图，t-x-y相平衡图，塔板负 荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己 设计的评价。 指导教师：时间
1设计任务 1.1 任务 1.1.1 设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒 精生产现场） 1.1.2 设计条件 1.常压操作，P＝1 atm（绝压）。 2．原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气。 因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇， 产量为40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％ (质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热（加热方式自选）；塔顶 采用全凝器，泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) R。 min 1.1.3 设计任务 1.完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接 管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡 图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条 件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总 和对自己设计的评价。 1.2 设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日 设计要求塔日产40吨92.41%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小时，每天24小时连续正常工作。 1.2.2 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1]知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大，液气比适应范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构最简单的，它与泡罩塔相比较具有下列