化学工程与工艺专业《化工原理》课程设计说明书题目：浮阀式连续精馏塔及其主要附属设备设计姓名：班级学号：指导老师：同组学生姓名：完成时间：《化工原理》课程设计评分细则说明：评定成绩分为优秀(90-100),良好(80-89)，中等(70-79)，及格(60-69)和不及格(<60)评审单元评审要素评审内涵评审等级检查方法指导 老师 评分 检阅老师评分 设计 说明书 35%格式规范 是否符合规定的格式要求 5-4 4-3 3-2 2-1格式 标准内容完整设计任务书、评分标准、主要设备计算、作图、后记、参考文献、小组成员及 承担任务10-8 8-6 6-4 4-1设计任务书设计方案 方案是否合理及 是否有创新 10-8 8-6 6-4 4-1计算 记录工艺计算 过 程 计算过程是否正确、完整和规范10-8 8-6 6-4 4-1 计算 记录设计图纸 30%图面布置图纸幅面、比例、标题栏、明细栏是否规范 10-8 8-6 6-4 4-1图面布置标准 标注 文字、符号、代号标注 是否清晰、正确 10-8 8-6 6-4 4-1 标注 标准 与设计 吻合图纸设备规格 与计算结果是否吻合10-8 8-6 6-4 4-1比较图纸与说明书 平时 成绩 20%出勤 计算、上机、手工制图 10-8 8-6 6-4 4-1 现场 考察卫生 与纪律设计室是否整洁、 卫生、文明 10-8 8-6 6-4 4-1 答辩 成绩 15%内容表述答辩表述是否清楚 5-4 4-3 3-2 2-1 现场 考察内容是否全面 5-4 4-3 3-2 2-1 回答问题回答问题是否正确5-4 4-3 3-2 2-1总 分综合成绩 成绩等级指导老师 评阅老师 （签名） （签名）年 月 日 年 月 日目录一、设计任务书----------------------------------------------------------(3)二、主要设备设计计算和说明----------------------------------------(5)1.课程设计的目的--------------------------------------------------------(5)2.课程设计题目描述和要求--------------------------------------------(5)3.课程设计报告内容-----------------------------------------------------(5) 3.1流程示意图------------------------------------------------------------(5) 3.2流程和方案的说明及论证------------------------------------------(6) 3.2.1流程的说明----------------------------------------------------------(6) 3.2.2方案的说明和论证-------------------------------------------------(6)3.2.3设计方案的确定----------------------------------------------------(7)4.精馏塔的工艺计算------------------------------------------------------(8) 4.1精馏塔的物料衡算----------------------------------------------------(8) 4.2分段物料衡算--------------------------------------------------------(8) 4.3理论塔板数N T的计算-----------------------------------------------(9) 4.4实际塔板数的计算------------------------------------------------(10) 4.5工艺条件及物性数据计算----------------------------------------(10) 4.5.1操作压强P m-------------------------------------------------------(10) 4.5.2 操作温度t m------------------------------------------------------(11) 4.5.3平均摩尔质量M m-------------------------------------------------(11) 4.5.4平均密度ρm------------------------------------------------------(11)4.5.4.1 液相密度ρlm-------------------------------------------------(11) 4.5.4.2 气相密度ρm-------------------------------------------------(12) 4.6 液体表面张力σm-------------------------------------------------(12) 4.7精馏段气液负荷计算---------------------------------------------(12) 4.8 塔和塔板主要工艺尺寸计算-----------------------------------(12) 4.8.1塔径--------------------------------------------------------------- (12) 4.8.2溢流装置（设有进口堰）-------------------------------------(14) 4.8.3 降液管的宽度W d与降液管的面积A f----------------------(14) 4.8.4降液管底隙高度h0---------------------------------------------(15) 4.8.5塔板布置及浮阀数目与排列---------------------------------(16) 4.9 塔板流体力学计算-----------------------------------------------(17) 4.9.1气体通过塔板的压强降相当的液柱高度------------------(17) 4.9.2 淹塔--------------------------------------------------------------(17) 4.9.3雾沫夹带---------------------------------------------------------(18) 4.10塔板负荷性能图--------------------------------------------------(18)4.11 辅助设备--冷凝器的选取--------------------------------------(21)三、工艺设计计算结果汇总表--------------------------------------(21)四、参考文献-----------------------------------------------------------(24)五、后记-----------------------------------------------------------------(25)一、设计任务书1 设计题目浮阀式连续精馏塔及其主要附属设备设计2 工艺条件生产能力:40000吨/年（料液）年工作日：300天原料组成：35%乙醇，65%水（质量分率，下同）产品组成：馏出液 94%乙醇，釜液 0.2%乙醇操作压强：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找及估算，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，操作符合性能图及操作弹性等。
(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。
4 设计结果总汇5 主要符号说明6 参考文献二、主要设备设计计算和说明1.课程设计的目的化工原理课程设计是以个综合性和实践性较强的教学环节,也是培养学生独立工作的有益实践,更是理论联系实际的有效手段.通过课程设计达到如下目的:⑴巩固化工原理课程学习的有关内容，并使它扩大化和系统化;⑵培养学生计算技能及应用所学理论知识部分分析问题和解决问题的能力；⑶熟悉化工工艺设计的基本步骤和方法；⑷学习绘制简单的工艺流程图和主体设备工艺尺寸图；⑸训练查阅参考资料及使用图表、手册的能力；⑹通过对“适宜条件”的选择及对自己设计成果的评价，初步建立正确的设计思想，培养从工程技术观点出发考虑和处理工程实际问题的能力；⑺学会编写设计说明书。
2.课程设计题目描述和要求本设计采用连续操作方式。
设计一板式塔，板空上安装浮阀，具体工艺参数如下：生产能力:40000吨/年（料液）年工作日：300天原料组成：35%乙醇，65%水（质量分率，下同）产品组成：馏出液 94%乙醇，釜液 0.2%乙醇操作压强：塔顶压强为常压进料温度：泡点进料状况：泡点加热方式：间接蒸汽加热回流比：R=3.9963.课程设计报告内容3.1流程示意图冷凝塔→塔顶产品冷却器→乙醇的储罐↓↑回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↓塔釜3.2 流程和方案的说明及论证3.2.1流程的说明首先，苯和甲苯的原料混合进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后原料从进料口进入到精馏塔中。
因为被加热到了泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。
气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，部分进入到塔顶产品冷凝器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。