制药工程专业设计任务书.doc

化工原理课程设计化工原理课程设计任务书学院名称： 生物工程学院 专业： 制药工程专业 年级： 2009级 一、设计题目 乙醇水精馏塔（装置）工艺设计二、设计任务设计一精馏塔(装置)，完成乙醇水混合液的分离，要求将含乙醇25(质量分率，其余为水)，温度为25的料液，精馏提纯到产品达国标食用酒精，即乙醇含量的体积分率95%以上（相当于质量分率92.41%以上），残液中乙醇含量不得高于1.0(质量)，同时要求塔顶产品终温40。设计生产能力(年产量)和回流比选择方案见表1（学生以学号后3位数对应选择进行设计）：表1学号（后3位数）102104106108110112114116118120生产能力(T/Y)6000600060006000600080008000800080008000回流比R/Rmin1.21.41.61.82.01.21.41.61.82.0续表1学号（后3位数）122124126128130132202204206208生产能力(T/Y)10000100001000010000100001200012000120001200012000回流比R/Rmin1.21.41.61.82.01.21.41.61.82.0续表1学号（后3位数）210212214216218220222224226228生产能力(T/Y)10000100001000010000100001200012000120001200012000回流比R/Rmin1.21.41.61.82.01.21.41.61.82.0续表1学号（后3位数）230232302304306308310312314316生产能力(T/Y)14000140001400014000140001600016000160001600016000回流比R/Rmin1.21.41.61.82.01.21.41.61.82.0续表1学号（后3位数）318320324326328330332生产能力(T/Y)18000180001800018000180002000020000200002000020000回流比R/Rmin1.21.41.61.82.01.21.41.61.82.0三、设计条件：常压连续操作；设备型式：板式塔（具体形式自选）；进料热状态：自选（用塔底产品为热源预热）；总板效率为0.55；加热蒸汽：低压蒸汽（压力可自选）；冷却水温度20；安装地点：成都。四、具体要求1、设计方案的确定及流程说明；2、精馏操作的工艺计算：回流比，理论塔板数，各环节物料衡算、热量衡算等；3、加热蒸汽消耗量、冷却水的消耗量计算，塔底再沸器、塔顶冷凝器、产品冷却器换热面积设计计算；4、塔和塔板主要工艺尺寸的设计：塔高、塔径等结构尺寸的确定；5、塔板的负荷性能图；6、辅助设备（储罐、管路尺寸等）选型与计算；7、精馏生产工艺流程图（带控制点）及精馏塔的结构简图；8、编写设计说明书：包括课题情况综述、设计计算过程、计算结果及图纸等内容。五、主要技术路线提示1、查阅文献资料，了解精馏的相关知识，熟悉精馏的原理、流程、工艺设计计算内容；了解乙醇的生产工艺、乙醇水系统的相关理化参数等；2、根据设计任务书给定的分离要求，结合乙醇水系统特点，选择精馏工艺流程；3、根据设计任务书给定的产量和回流比要求，用精馏的相关理论知识，进行精馏操作的工艺计算：用图解法确定回流比和理论塔板数；用物料衡算确定各环节的物料量；4、根据工艺流程及物料衡算结果，进行能量衡算，确定生产所需加热蒸汽消耗量、冷却水的消耗量；根据传热理论进行塔底再沸器、塔顶冷凝器、产品冷却器换热面积设计计算；5、在物料衡算、热量衡算结论基础上进行塔和塔板主要工艺尺寸的设计，进而进行塔板的负荷性能计算；6、以物料衡算结果为依据，结合流体流动相关知识，进行管路、储罐尺寸计算；7、以工艺流程为基础，结合物料衡算、热量衡算结论及结构设计结论，绘制精馏生产工艺流程图（带控制点）及精馏塔的结构简图；8、编写设计说明书：作为整个设计工作的书面总结，说明书应简练、整洁、文字准确。内容应包括：封面、目录、摘要、设计任务书、设计条件及主要物性参数表、酒精精馏过程的生产方法及特点简述，精馏总体结构(塔型、主要结构)的选择简述，精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径、进出管径、塔板的负荷性能图等)，设计结果一览表，附属设备的选择，要求的工程设计图；参考文献，总结及感想等。六、进度安排查阅文献，熟悉项目情况； 2天进行工艺计算及相关设计计算 4天精馏生产工艺流程图及精馏塔的结构简图绘制 2天设计说明书的编写 1天提交设计及答辩 1天七、完成后应上交的材料1、设计说明书 1份2、图解法求理论塔板数的求解过程图（要求用坐标纸绘制） 1张3、工艺设备流程图（带控制点工艺流程图） 1张（3号图）4、精馏塔的结构简图 1张（3号图）八、推荐参考资料1、夏清、陈国贵主编，化工原理，天津：天津科学技术出版社，2005年。2、华南理工大学， 化工过程及设备设计 ，广州：华南理工大学出版社，1986年。3、匡国柱主编，化工单元过程及设备课程设计，北京：化学工业出版社，2002年4、章克昌，吴佩琮， 酒精工业手册 ，北京：