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武汉工程大学化药院化工原理课程设计 PAGE 1 PAGE 1 化工与制药学院化工原理课程设计 1 - 《化工原理课程设计》设计说明书 苯-甲苯 筛板塔的设计 设计者： 吴稀 班级： 药物制剂02 学号： 1006040217 指导老师： 方继德 成绩： 设计日期： 2013年7月 1日 武汉工程大学 化工与制药学院 武汉工程大学药物制剂化工原理课程设计 作者 吴稀 药物制剂02班 作者 吴稀 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 46 目录 前 言5 摘 要7 Abstract8 第一章 设计方案的选择9 1.1 操作条件的确定9 1.1.1 操作压力9 1.1.2 精料状态10 1.1.3 加热方式10 1.2 确定设计方案的原则10 1.2.1 满足工艺和操作的要求10 1.2.2 满足经济上的要求11 1.2.3 保证生产安全11 第二章 物料衡算与塔板的计算13 2.1 精馏塔的物料衡算13 2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率13 2.1.2 原料液及塔顶、塔顶产品的平均质量摩尔质量13 2.1.3 全塔总的物料衡算13 2.2 塔板数及最小回流比的确定14 2.2.1 理论塔板数与最小回流比14 2.2.2 实际板层数N的求取24 第三章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算26 3.1 操作压力计算26 3.2 平均摩尔质量计算27 3.3 平均密度计算28 3.3.1 气相平均密度计算28 3.3.2 液相平均密度计算28 3.4 液体平均表面张力计算29 3.5 液相平均粘度的计算30 第四章 精馏塔工艺尺寸的计算30 4.1 塔径的计算30 4.1.1 精馏段与提馏段塔径30 4.1.2 实际空塔气速33 4.2 塔板主要工艺尺寸的计算33 4.2.1 精馏段与提馏段有效高度计算33 4.2.2 精馏塔溢流装置计算34 4.2.3 提馏段溢流装置计算36 4.3 塔板布置37 4.3.1 塔板的分块37 4.3.2 边缘区宽度38 4.3.3 开孔面积的计算38 4.3.4筛孔计算及排列38 第五章 筛板的流体力学验算39 5.1 精馏段筛板的流体力学验算39 5.1.1 干板阻力hc的计算39 5.1.2 气体通过液层阻力hf计算40 5.1.3 液体表面张力的阻力hc计算40 5.1.4 塔板压降40 5.1.5 液面落差41 5.1.6 液沫夹带41 5.1.7 漏液41 5.1.8 液泛41 5.2 提馏段筛板的流体力学验算42 5.2.1 干板阻力hc的计算42 5.2.2 气体通过液层阻力hf计算42 5.2.3 液体表面张力的阻力hc计算42 5.2.4 塔板压降43 5.2.5 液面落差43 5.2.6 液沫夹带43 5.2.7 漏液43 5.2.8 液泛43 第六章 负荷性能图计算44 6.1 精馏塔板负荷性能计算44 6.1.1 漏液线44 6.1.2 液沫夹带线45 6.1.3 液相负荷上限线46 6.1.4 液相负荷下限线46 6.1.5 液泛线47 6.2 提馏塔板负荷性能计算48 6.2.1 漏液线48 6.2.2 液沫夹带线49 6.2.3 液相负荷上限线50 6.2.4 液相负荷下限线50 6.2.5 液泛线50 第七段 塔附件设计52 7.1 接管管径的计算与选型52 7.1.1 进料管尺寸计算52 7.1.2 塔釜回流液管管径计算53 7.1.3 塔釜上升蒸汽管管径计算53 7.1.4 塔釜出料管管径计算54 7.2 换热设备54 7.2.1 塔顶冷凝器54 7.2.2 塔底再沸器55 第八章 塔体结构55 8.1 塔顶空间55 8.2 塔底空间56 8.3 裙座