1200吨丙酮-水连续填料精馏塔设计--化工原理课程设计Word文档格式.docx
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1、生产能力
年处理丙酮-水混合液：
1200吨（开工率：
300/年）；
2、原料组成
丙酮含量为80%（质量百分率，下同），水含量为20%
3、分离要求
产品中水分含量≤4%（质量分数）
残夜中丙酮含量≤4%（质量分数）
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：
R=3.59
塔填料：
500Y金属孔板波纹填料
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、填料塔结构图、填料结构图、填料支撑板结构图
摘要
本设计任务是“1200吨丙酮-水连续填料精馏塔设计”。
通过该课程设计，将在抗生素药物生产过程中的产生的废丙酮溶媒进行分离。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
丙酮常压下的沸点是56.2℃，故可采用常压操作，用30℃的循环水进行冷凝。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储槽。
因所分离的物系的重组分是水，故选用直接蒸汽加热方式，釜残液直接排出。
丙酮-水物系分离的难易程度适中，气液负荷适中，设计中选用500Y金属孔板波纹填料。
该设计说明书主要内容为：
物料衡算、理论塔板数计算、精馏塔塔体工艺尺寸计算、填料层高度的计算、填料层压降计算、液体分布器分布点密度计算、精馏塔接管尺寸计算。
在抗生素药物生产过程中的产生的废丙酮溶媒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。
设计主要结果：
理论塔塔板数为27，塔径为350mm，填料层分段高度为4m,填料层压降为3.3×
10－3MPa,液体分布器布液点数为20。
关键字：
泡点进料;
填料精馏塔;
孔板波纹;
设计计算
目录
1.绪论·
·
6
1.1课题背景·
1.2.1选择填料塔的依据·
1.2.2选择金属孔板波纹填料的依据·
1.2精馏塔的选择依据·
2.设计方案及设计工艺流程确定·
2.1工艺设计要求·
2.1.1进料要求·
2.1.2分离要求·
7
2.1.3塔顶冷凝器设计要求·
2.1.4液体分布器设计要求·
2.1.5接管管径设计要求·
2.2设计工艺流程·
3.工艺过程设计计算·
8
3.1填料精馏塔的物料衡算·
3.1.1原料液及塔顶产品、塔釜产品的摩尔分率·
3.1.2原料液及塔顶产品、塔釜产品的平均摩尔质量·
3.1.3物料恒算·
9
3.1.4原料液及塔顶产品、塔釜产品的质量流量·
3.1.5物料衡算结果一览表·
3.2填料精馏塔设计计算·
3.2.1操作温度·
3.2.2塔径计算·
10
3.2.3液体喷淋密度及空塔气速核算·
15
3.2.4填料层高度计算·
3.2.5填料层压降计算·
4.接管管径计算·
16
4.1进料管管径的计算·
4.2进气管管径的计算·
4.3出气管管径的计算·
4.4回流管管径的计算·
4.5出液管管径的计算·
17
4.6接管管径计算结果·
5.附属设备计算·
5.1液体分布器简要设计·
18
5.1.1液体分布器的选型·
5.1.2孔流速计算·
5.1.3布液计算·
5.1.4分布点密度计算·
5.2冷凝器的计算与选型·
5.2.1冷凝器换热面积计算·
5.2.2冷凝器的选型·
5.2.3总传热系数的核算·
5.2.4冷凝水用量计算·
6.设计结果一览表·
19
7.设计小结·
20
8.设计心得与体会·
21
参考文献·
22
1.绪论
1.1课题背景
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80%，水20%（质量分数）。
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。
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
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