废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计
化工原理之废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计
设计题目：废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计学 院：__________________________ 班 级：_________________________ 指导教师：__________________________ 学生姓名：__________________________成 绩：__________________________药学院 制药工程102 郭莉 顾薇《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8.5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目录一、前言1．项目来源及开发意义2．精馏塔的选择依据2.1塔型2.2填料类型二、工艺设计要求三、工艺过程设计计算1．物料衡算2．填料精馏塔计算3．冷凝器和再废器计算与选择四、问题讨论五、求塔板数图六、生产工艺流程图七、填料精馏塔设计条件图八、液体分布器图参考文献前言在制药化工生产中，常采用精馏的方式对液体混合物进行分离和提纯。
精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。
丙酮~水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。
填料塔清水吸收丙酮设计结果一览表
填料塔清水吸收丙酮设计结果一览表摘要：一、引言二、填料塔清水吸收丙酮设计概述三、设计结果一览表1.设计流量2.填料塔直径与高度3.填料层高度4.丙酮吸收液的喷淋密度5.液气比6.塔内压力分布7.温度分布8.设备材质与防腐措施四、设计结果的分析和讨论五、结论正文：一、引言本文主要介绍填料塔清水吸收丙酮的设计结果。
通过本设计，旨在实现对丙酮废气的有效处理，达到环保要求。
二、填料塔清水吸收丙酮设计概述填料塔清水吸收丙酮设计采用喷淋吸收剂的方法，将废气中的丙酮通过与吸收剂的接触，转化为无害物质。
设计过程中，主要考虑了流量、塔直径与高度、填料层高度、喷淋密度、液气比等因素，以保证系统的高效运行。
三、设计结果一览表1.设计流量：根据生产需要和处理能力，确定设计流量为10000m/h。
2.填料塔直径与高度：结合塔内流体动力学特性，确定填料塔直径为2m，高度为20m。
3.填料层高度：根据填料塔直径和高度，以及填料特性，确定填料层高度为15m。
4.丙酮吸收液的喷淋密度：为保证吸收效果，确定喷淋密度为1.5kg/m·s。
5.液气比：根据丙酮与吸收剂的化学反应特性，确定液气比为3:1。
6.塔内压力分布：设计压力分布为0.1MPa，以满足设备运行要求。
7.温度分布：为保证吸收剂的稳定性和吸收效果，设计温度分布为常温。
8.设备材质与防腐措施：设备主要材质采用不锈钢，以抵抗丙酮废气的腐蚀性。
同时，采取喷涂防腐漆等措施，提高设备的使用寿命。
四、设计结果的分析和讨论本次设计结果满足生产需要和环保要求。
在实际运行中，可通过调节喷淋密度、液气比等参数，进一步提高吸收效果。
此外，需定期检查设备运行情况，及时更换损坏的部件，保证设备的稳定运行。
五、结论本文详细介绍了填料塔清水吸收丙酮的设计结果。
丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计
（封面）XXXXXXX学院废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计报告题目：院（系）：专业班级：学生姓名：指导老师：一.前言1.1课题来源及意义1.2精馏塔的选择依据二．工艺设计要求2.1 进料要求2.2 分离要求2.3 物料衡算2.4 操作条件2.5 塔径计算2.6精馏段与提馏段物性参数三．工艺过程设计计算3.1泛点率3.2喷淋密度核算3.3塔高计算3.4 压降计算3.5液体分布器计算3.6布液器设计3.7 接管管径计算四．冷凝器和再沸器选型4.1 冷凝器计算选型4.2再沸器计算选型五．分析与讨论前言1.1 课题来源及意义药物生产的过程中经常会用到结晶的操作以提高产物的纯度，但是结晶操作中的洗涤步骤却需要使用大量的溶媒，这些溶媒的处理问题就成为了工艺设计过程中一个需要重点考量的问题。
例如，在盐酸四环素药物生产过程中，需要用丙酮溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废丙酮溶媒，其主要含大量丙酮和少量水。
废丙酮溶媒的来源如下图示：图1-1 盐酸四环素生产流程示意图废液中由于含有大量丙酮，不能直接排放到环境中，如果进行丙酮回收，既可以降低生产费用，又能使废水排放达到生产要求。
因此，将废丙酮回收，降低排放废水中的丙酮含量，从而产生社会效益和经济效益，是一个很重要的课题。
化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。
在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。
本课程设计的主要任务是对废丙酮溶媒回收中的回收塔系统进行初步的工艺计算，并且给出工艺设计图。
1.2 精馏塔的选择依据1.2.1 填料塔选择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。
废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计.
目录一、前言 (3)1.1课题的来源及背景 (3)1.2 课题的意义 (3)1.3精馏塔的选择依据 (4)1.3.1选择填料塔的依据 (4)1.3.2选择金属环矩鞍填料的依据 (4)二、工艺设计要求 (5)2.1进料要求 (5)2.2分离要求 (5)2.3液体分布器设计要求 (5)2.4接管管径设计要求 (5)2.5塔顶冷凝设计要求 (5)2.6塔釜再沸器设计要求 (5)2.7填料层设计要求 (5)三、工艺过程设计计算 (6)3.1物料衡算 (6)3.1.1原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 (6)3.1.2原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (6)3.1.3物料恒算 (6)3.1.4原料液及塔顶、塔釜产品的质量流率 (6)3.1.5物料恒算表 (7)3.2精馏塔设计计算 (7)3.2.1操作温度 (7)3.2.2塔径计算 (10)3.2.2.1计算最小回流比及理论板数 (10)3.2.2.2计算精馏段和提馏段的物性参数 (14)3.2.2.3采用埃克特通用关联图计算泛点气速及塔径 (16)3.2.2.4圆整塔径后验算 (17)3.2.3塔高计算 (18)3.2.3.1填料层高度 (18)3.2.3.2填料层高度校核 (18)3.2.4压降计算 (19)3.2.4.1精馏段填料层压降 (19)3.2.4.2提馏段填料层压降 (19)3.2.4.3填料层高度和压降汇总 (19)3.2.5液体分布器计算 (19)3.2.5.1液体分布器的选型 (19)3.2.5.3孔流速计算 (20)3.2.5.4布液计算 (20)3.2.5.5布液器设计 (20)3.2.6接管管径计算 (20)3.2.6.1进料管管径的计算 (20)3.2.6.2 进气管管径的计算 (20)3.2.6.3出气管管径的计算 (21)3.2.6.4 回流管管径的计算 (21)3.2.6.5 出液管管径的计算 (21)3.2.6.6接管管径计算结果 (21)3.3冷凝器与再沸器计算与选型 (22)3.3.1冷凝器 (22)3.3.1.1冷凝器换热面积计算 (22)3.3.1.2冷凝器的选型 (22)3.3.1.3总传热系数的核算 (22)3.3.1.4冷凝水用量计算 (22)3.3.2再沸器 (22)3.3.2.1再沸器换热面积计算 (22)3.3.2.2再沸器的选型 (23)3.3.2.3总传热系数的核算 (23)3.3.2.4再沸量计算 (23)四、问题讨论 (24)4.1理论板和恒摩尔流假定的说明 (24)4.2回流比的确定 (24)4.3塔径的确定 (24)4.4填料层高度的确定 (24)4.5精馏塔操作温度的确定 (24)4.6再沸器和冷凝器的热量衡算及选型 (24)五、填料精馏塔设计条件图 (25)六、废丙酮溶媒回收过程工艺流程图 (25)附录一附录二一、前言1.1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，在二次操作中用丙酮来溶解和洗涤粗晶体，再通过结晶和过滤，得到产品盐酸四环素晶体和废丙酮溶媒。
化工原理填料精馏塔课程设计
设计任务书一、设计题目丙酮-水连续精馏塔设计二、设计条件⑴处理量10000kg/h，进料含丙酮70%⑵塔顶操作压力常压（绝压），饱和液体进料⑸填料塔精馏设计⑹塔顶产品丙酮浓度不低于96%（质量分率）塔底釜液丙酮不高于10%（质量分率）三、设计任务书的要求1.目录2.绪论（简述选取的设计方案依据、主要设备的特征与比较）3.设备的物料计算4.设备的热量计算5.设备的工艺计算6.设备的结构计算7.流体阻力的校核8.辅助设备的选型9.结束语（对本设计的评价、建议）10.参考文献四、设计图纸内容1.操作装置的工业流程图（3#图纸）2.主要设备的结构装配图（2#图纸）目录绪论........................................................................–1 –第一章．流程的确定和说明..........................................–2 –一．加料方式............................................................–2 –二．进料状况............................................................–2 –三．塔顶冷凝方式......................................................–2 –四．回流方式............................................................–2 –五．加热方式............................................................–3 –六．加热器...............................................................–3 –第二章精馏塔的设计计算..........................................–4 –一．操作条件与基础数据.............................................–4 –2.1.1.操作压力.........................................................–4 –2.1.2.气液平衡关系及平衡数据....................................–4 –二．精馏塔的工艺计算................................................–5 –2.2.1.物料横算.........................................................–5 –2.2.2.热量衡算.........................................................–8 –2.2.3.理论塔板数的计算 (11)三．精馏塔主要尺寸的设计计算 (13)2.3.1.精馏塔设计的主要依据和条件 (13)2.3.2.塔径设计计算 (15)2.3.3.填料层高度设计计算 (18)第三章．附属设备及主要附件的选型计算 (21)一．冷凝器 (21)二．再沸器 (22)三．塔内其他构件 (22)3.3.1.接管管径的计算和选择 (22)3.3.2.除沫器 (24)3.3.3.液体分布器 (25)3.3.4．液体再分布器 (26)3.3.5．填料支撑板的选择 (26)3.3.6．塔釜设计 (27)3.3.7．塔的顶部空间高度 (27)3.3.8．手孔的设计 (27)3.3.9．裙座的设计 (27)四．精馏塔高度计算 (28)第四章．设计结果的自我总结与评价 (29)一．精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表 (29)二．设计结果的自我总结与评价 (29)附录 (31)一．符号说明 (31)二．参考文献 (32)绪论在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。
废丙酮溶媒回收课题设计
正文部分：第一部分：前言本次课程设计的题目为“废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计”。
废丙酮溶媒来自于抗生素类药物“盐酸四环素”的生产过程，在二次操作中用丙酮来溶解和洗涤粗晶体，再通过结晶和过滤得到产品盐酸四环素晶体和废丙酮溶媒。
在废溶媒中丙酮含量颇高，故可以通过精馏操作来回收丙酮以重复利用，这样做既可以降低生产成本，又可以减少环境污染，不但具有很好的经济效益，而且可以获得可观的环境效益和社会效益，可谓一举多得。
盐酸四环素生产过程如下图所示。
第二部分：工艺设计要求原料液组成为丙酮为75%，水为25%（质量分数，下同），分离要求为产品中水分含量不高于0.2%，釜残液中丙酮含量不高于0.5%，废丙酮溶酶的处理量为16吨/每天（一天按24小时计算），设计条件为常压下连续精馏，进料状态为饱和液体进料，回流比自定，填料塔填料为金属环矩鞍，规格自选，计算所需物性数据可通过化工设计手册查询。
第三部分：工艺设计计算过程1物料衡算由废丙酮溶酶的处理量为16吨/每天可得，进料流股16666.7/24F kg h ==，由原料液组成为丙酮为75%，水为25%可得，进料中丙酮的摩尔分数为10.75/58.080.48180.75/58.080.25/18x ==+，水的摩尔分数为20.25/18.51820.75/58.8.25/18x ==+，可得进料的平均摩尔质量为11220.481858.080.51821837.31F M x M x M =+=⨯+⨯= /g mol ，则有进料流股的摩尔流量为666.717.86/37.31F km ol h ==。
由总衡算式可得F D W =+，由丙酮衡算式可得0.750.9980.005F D W =+，代入数值可得：500.19/D kg h =，166.51/W kg h =，同理亦可求得塔顶流股和塔底流股中丙酮和水各自的摩尔分数以及平均摩尔质量，结果见下表：2 填料塔设计计算2.1操作条件确定（操作温度计算）由设计要求可知，该精馏塔为常压操作，操作压力为101.325Kpa ，即760mm Hg 柱，所以求出操作温度即可，而操作温度包括进料温度F t ，塔顶温度D t ，以及塔釜温度W t ，可用试差法计算。
化工原理课程设计--废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计
《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：______10级制药1班___________指导教师：_____ _____________________学生姓名：____ ___________________成绩：__________________________一、前言 (3)1.1项目来源及开发意义 (3)1.2精馏塔的选择依据 (3)1.2.1塔型 (3)1.2.2填料类型 (4)二、设计工艺要求 (4)2.1进料要求 (4)2.2分离要求 (4)2.3塔顶冷凝器设计要求 (4)2.4塔釜再沸器设计要求 (5)2.5液体分布器设计要求 (5)2.6接管管径设计要求 (5)三、工艺过程设计计算 (5)3.1物料横算——确定塔顶、塔釜、进料流量及摩尔分率 (5)3.1.1塔顶、塔釜、进料摩尔分率 (5)3.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (5)3.1.3物料衡算 (6)3.2填料精馏塔计算 (6)3.2.1操作条件的计算 (6)3.2.2塔径的确定——D=83.2.3填料层高度的确定 (13)3.2.4填料层压降的计算 (13)3.2.5液体分布器设计计算 (14)3.2.6接管管径的确定 (14)3.3冷凝器和再沸器的计算与选型 (16)3.3.1冷凝器 (16)3.3.2再沸器 (17)四．设计方案讨论 (18)一、前言塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备，用以实现蒸馏的塔设备称为蒸馏塔，这类塔设备的基本功能在于提供气、液两相充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行，还要能使接触之后的气液两相及时分开，互不夹带。
根据塔内气液接触部件的结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。
板式塔内沿塔高度装有若干层塔板，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔釜，并在各块板面上形成流动的液层，气体靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。
丙酮-水的填料塔分离 毕业设计论文
精馏塔的工艺条件及有关物性数据目录1. 设计方案简介 (1)1.1设计的方案 (1)1.2设计工艺 (1)1.3设计内容 (1)2. 工艺计算 (1)2.1 .1水和丙酮物性数据 (1)2.1.2全塔物料衡算 (2)2.1.3塔板数的确定 (2)2 .1.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (2)2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (3)2.2.1 塔径的计算 (3)2.2.2塔高的计算 (5)2.2.3 塔板压降计算 (7)2.2.4塔板负荷性能图 (8)3. 辅助设备的计算及选型 (8)3.1 填料支承设备 (9)3.2填料压紧装置 (9)3.3液体再分布装置 (9)4. 设计一览表 (9)5. 后记 (10)6. 参考文献 (10)7. 主要符号说明 (10)8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）1.设计方案简介1.1设计的方案在抗生素类药物生产过程中，需要用丙酮溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废丙酮溶媒，其组成为含丙酮__50%__、水___50%__（质量分数）。
为使废丙酮溶媒重复使用，拟建立一套板式精馏塔，以对废丙酮溶媒进行精馏。
得到含水量≤0.5%的丙酮溶液；或者丙酮回收率为98%。
设计要求废丙酮溶媒的处理量为__31000__吨/年，塔底废水中丙酮含量≤__0.05%__（质量分数）。
1.2设计工艺生产能力：31000吨/年（料液）年工作日：300天原料组成：50%丙酮，50%水（质量分率，下同）产品组成：馏出液 99.5%丙酮，釜液0.5%丙酮操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点进料状况：泡点加热方式：直接蒸汽加热回流比：自选1.3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。
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《化工原理》课程设计报告废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计学院化工学院专业化学工程与工艺班级 2 班学号姓名指导教师目录第1章前言 (1)1.1课题的来源及意义 (1)1.2精馏塔的选择依据 (2)1.2.1选择填料塔的依据 (2)1.2.2选择金属环矩鞍填料的依据 (3)第2章工艺设计要求 (5)2.1 原料液组成 (5)2.2 分离要求 (5)2.3 处理能力 (5)2.4 设计条件 (5)2.5 塔顶冷凝器设计要求 (5)2.6 塔釜再沸器设计要求 (5)2.7 接管管径设计要求 (5)2.8 液体分布器设计要求 (5)第3章工艺过程设计计算 (6)3.1物料衡算 (6)3.1.1原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 (6)3.1.2原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (6)3.1.3物料衡算 (6)3.1.4原料液及塔顶、塔釜产品的质量流率 (6)3.1.5物料平衡表 (7)3.2操作条件 (7)3.2.1操作压力 (7)3.2.2.操作温度 (7)3.3回流比计算 (9)3.4塔径的计算 (11)3.4.1计算精馏段和提镏段的物性参数 (11)3.4.2物性数据计算结果汇总 (14)3.4.3采用埃克特通用关联图计算泛点气速和塔径 (15)3.4.4圆整塔径后验算 (17)3.5.1图解理论板数 (18)3.5.2确定填料层高度 (20)3.5.3填料层高度校核 (20)3.5.4塔高计算 (20)3.6压降计算 (21)3.6.1精馏段填料层压降 (21)3.6.2提馏段填料层压降 (21)3.6.3填料层高度和压降汇总 (21)3.7液体分布器计算 (22)3.7.1液体分布器的选型 (22)3.7.2分布点密度计算 (22)3.7.3孔流速计算 (23)3.7.4布液计算 (23)3.8接管管径计算 (24)3.8.1进料管管径的计算 (24)3.8.2出气管管径的计算 (24)3.8.3回流管管径的计算 (24)3.8.4出液管管径的计算 (25)3.8.5进气管管径的计算 (25)3.8.6计算结果汇总 (26)3.9冷凝器与再沸器计算与选型 (26)3.9.1冷凝器 (26)3.9.2再沸器 (27)第四章问题讨论 (28)4.1塔的类型选择 (28)4.2填料类型的选择 (28)4.3塔压确定 (29)4.4 进料热状况的选择 (29)4.5 塔釜加热方式的确定 (30)4.6 Aspen辅助设计及结果对比 (30)4.6.1.回流比 (30)4.6.2.操作温度 (31)4.6.3.公用工程 (31)4.6.4.分离要求 (32)4.8 F因子法计算泛点 (33)4.9液体分布器设计 (33)4.10总结 (33)第5章生产工艺流程简图 (34)第6章填料精馏塔设计条件图 (34)第7章参考文献 (34)附录 (35)附1. 常压下丙酮-水气液平衡数据 (35)附2 水和丙酮的性质 (36)附3. 生产工艺流程简图 (37)附4. 填料精馏塔设计条件图 (38)第1章前言1.1课题的来源及意义在抗生素类药物生产过程中，需要用丙酮溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废丙酮溶媒，其组成为含丙酮75 %，水25 %（质量分数）。
废丙酮溶媒的来源如下图示：盐酸原料发酵溶解、洗涤结晶、过滤晶体丁醇母液废丁醇溶媒晶体盐酸四环素结晶、过滤溶解、洗涤丙酮母液废丙酮溶媒图1. 抗生素类药物“盐酸四环素”的生产过程废液中由于含有大量丙酮，不能直接排放到环境中，如果进行丙酮回收，既可以降低生产费用，又能使废水排放达到生产要求。
因此，将废丙酮回收，降低排放废水中的丙酮含量，从而产生社会效益和经济效益，是一个很重要的课题。
课题的意义：化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。
在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。
本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。
1.2精馏塔的选择依据1.2.1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。
填料塔的基本特点是结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐腐蚀材料制造等，对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性。
过去，填料塔多推荐用于0.6-0.7m以下的塔径。
近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以及人们对填料流体力学、放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速发展。
本设计目的是分离丙酮-水混合液，采用填料精馏塔。
板式塔和填料塔都是常用的精馏塔型，各有其特点，对于具体的分离任务，正确选择合适的塔型是首要的。
了解分离任务的具体条件和要求，充分理解和掌握各塔型的特点，是作出合理选择的基础。
有时，为完成某个分离任务，板式塔和填料塔都可以采用，这时往往需经过详细的设计后，由经济性作出抉择现将板式塔和填料塔的主要特点比较，列表说明，如下表所示。
表1. 板式塔与填料塔的比较塔型的选择因素很多。
主要有物料性质、操作条件、塔设备的制造安装和维修等。
1.2.2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。
这次设计使用的是金属环矩鞍填料。
第2章工艺设计要求2.1 原料液组成组分组成（质量%）丙酮75水252.2 分离要求产品中水分含量≤0.2%（质量%）残液中丙酮含量≤0.3%（质量%）2.3 处理能力废丙酮溶媒处理量8 吨/天2.4 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：根据设计经验自行确定塔填料：金属环矩鞍填料2.5 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·℃)2.6 塔釜再沸器设计要求再沸器采用0.3 MPa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%2.7 接管管径设计要求要求气速流量控制在10~15 m/s，液体流量控制在0.5~1.0 m/s，计算完管径后要圆整为标准管。
2.8 液体分布器设计要求管式液体分布器：液位高度取：△H=120~200mm分布点密度取：220～260 点/m2塔截面第3章 工艺过程设计计算3.1物料衡算3.1.1原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率丙酮的摩尔分率：0.75/58.08=0.48210.75/58.080.25/18.02F x =+ 0.998/58.08=0.99360.998/58.080.002/18.02D x =+ 0.003/58.080.000930.003/58.080.997/18.02W x ==+ 3.1.2原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量进料：()0.482158.0810.482118.0237.33g/mol F M =⨯+-⨯= 精馏段：0.993658.08(10.9936)18.0257.82g/mol D M =⨯+-⨯= 提馏段：0.0009358.08(10.00093)18.0218.06g/mol W M =⨯+-⨯=3.1.3物料衡算33810/24810/248.929kmol/h 37.33F F M ⨯⨯=== 由物料衡算得： F D W =+F D W F x D x W x =+解得： 4.328kmol/h 4.601kmol/hD W == 3.1.4原料液及塔顶、塔釜产品的质量流率3810333.3kg/h 244.32857.82250.3kg/h 4.60118.0683.08kg/hF D D W W W W D M W W M ⨯===⨯=⨯==⨯=⨯=3.1.5物料平衡表表2 物料平衡表3.2操作条件 3.2.1操作压力操作压力选为常压。
3.2.2.操作温度已知操作压力，塔顶温度采用露点法计算，进料温度和塔釜温度采用泡点法计算。
用下标1表示丙酮，下标2表示水。
其中安东尼方程：0ln /()i i i i P A B T C =--安托尼常数：丙酮：A=16.6513 B=2940.46 C=35.93 水： A=18.3036 B=3816.44 C=46.13 3.2.2.1进料温度的计算(初始温度为丙酮的沸点和水沸点的中间值o 75C ，然后用Excel 进行单变量循环计算，可得塔顶温度为o 72.8C ，即345.9K)=345.9K n T ，根据安东尼方程：0ln /()i i i i P A B T C =--可得：01=exp[16.6513-2940.46/(345.9-35.93)]=1293.9mmHg P由于：0/i i k P P =则：011/=1293.9760 1.703k P P ==由于：111y k x =⋅，其中10.4821x = 则： 1.7030.48210.8208y =⨯=1同理：02=exp[18.3036-3816.44/(345.9-46.13)]=263.2mmHg P由于：0/i i k P P =则：022/=263.27600.3463k P P ==由于：222y k x =⋅，其中2110.5179x x =-= 则：20.34630.51790.1794y =⨯= 则：12|1|0.000130.0005y y --=≤ 所以，进料温度345.9K F t = 3.2.2.2塔顶温度的计算(初始温度为丙酮的沸点o 56.5C ，然后用Excel 进行单变量循环计算，可得塔顶温度为o 57.2C ，即330.4 K 。
)=330.4K n T ，根据安东尼方程：0ln /()i i i i P A B T C =-- 可得：01=exp[16.6513-2940.46/(330.4-35.93)]=784.2mmHg P由于：0/i i k P P =则：011/=784.2760 1.032k P P ==由于：111/x y k =，其中0.9936D y x ==1 则：0.9936/1.0320.9629x ==1同理：02=exp[18.3036-3816.44/(330.4-46.13)]=131.2mmHg P由于：0/i i k P P =则：022/=131.27600.1726k P P ==由于：222/x y k =，其中210.0064D y x =-= 则：20.0064/0.17260.0371x == 则：612|1|9.75100.0005x x ---=⨯≤ 所以，塔顶温度330.4K D t =3.2.2.3塔釜温度的计算(初始温度为水的沸点o 100C ，然后用Excel 进行单变量循环计算，可得塔顶温度为o 99.9C ，即373.1K 。