乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计

PAGE课程设计设计题目：乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计学生姓名：学号：专业班级：化学工程与工艺**班指导教师：设计时间：20**年5月6日设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计成绩课程设计主要内容一、精馏塔优化设计计算1、精馏流程的确定2、塔的物料衡算3、塔的工艺条件及物性数据计算4、塔板数的确定5、塔径的初步设计6、溢流装置的设计7、塔板布置 8、筛孔数n与开孔率的确定9、塔板流动性能的校核10、塔板负荷性能图11、塔的结构与辅助设备的设计12、精馏塔主体装备的机械设计二、工艺流程图的设计及绘制三、精馏塔主体装配图的设计及绘制指导教师评语签名：20**年月日PAGE1化工原理（含化工设备机械基础）课程设计任务书专业：化工工艺班级：****姓名:许**学号：20****12设计题目：板式精馏塔设计设计时间：20**年5月6日指导老师：魏凤玉，胡忠玉，何兵设计任务：年处理30000吨乙醇--水溶液系统1、料液含乙醇35%，馏出液含乙醇不少于94%，残液含乙醇不大于0.05%2、操作条件：泡点进料，回流比由经济衡算优化。塔釜加热蒸汽压力：间接0.2MPa（表压），直接0.1MPa（绝压）。塔顶全凝器冷却水进口温度20℃，出口温度50℃。常压操作。年工作日300~320天，每天工作24小时。设备形式（筛板塔、浮阀塔、泡罩塔等）自选。安装地点：合肥任务来源：合肥酒厂设计主要内容：工艺流程的确定，塔和塔板的工艺尺寸计算，塔板的流体力学验算及负荷性能图，辅助设备的计算与选型，主体设备的机械设计。设计成果：1、设计说明书一份。2、主体设备装配图一张（1#图纸），带控制点工艺流程图（3#图纸）一张。目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要: 11引言 12精馏塔优化设计计算 32.1塔的物料衡算 32.2塔板数的确定 32.3塔板主要工艺尺寸的计算 132.4浮板的流体力学计算 162.5塔板负荷性能图 182.6塔体结构的计算 202.7精馏塔的辅助设备的设计与选型 203主体设备机械设计 243.1塔体强度校核 243.3地震载荷的计算 273.4塔体稳定性校核 283.5裙座的强度及稳定性校核 293.6水压试验时塔的强度和稳定性校核 303.7地脚螺栓的计算 313.8裙座基础环的设计 323.9裙座水压试验应力校核 333.10混凝土许用应力校核 344设计结果一览表 355课程设计心得 376参考文献 387附录 39附录1水和乙醇的物理性质 39附录2乙醇—水溶液汽液相平衡数据（摩尔） 39附录3不同温度下乙醇和水的密度 40附录4不同温度下乙醇和水的表面张力 40附录5乙醇-水相图 40附录6精馏段性能负荷图 41附录8计算费用与理论塔板数关系的程序 41附录9最佳回流比曲线 44PAGE2乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计摘要:本设计采用浮阀精馏塔分离乙醇-水溶液。通过对原料产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对乙醇-水精馏工艺流程和主体备设计。乙醇-水溶液为非理想物系，利用作图法求出最小回流比为3.95；由精馏费用模型编程得到最优回流比为4.74，理论板数为62块，计算出全塔效率为37.41%，则实际板数为166块，其中精馏段155块，提馏段11块，进料位置为第155块。得到精馏塔的塔径为1.2米，总高62.8米；板开孔率为8.67%，精馏段操作弹性为5.014，提馏段操作弹性为4.89，通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。塔体和群座材料为20R，壁厚均为16mm，塔的操作质量为128148.09kg；强度校核表明，该精馏塔满足强度、刚度及稳定性等要求。关键词：乙醇-水，精馏，浮阀塔设计，回流比的优化Abstract:Afloatvalvedistillationtowerisdesignedtoseparateethanolandwater.Thedesignincludesdeterminationofthedistillationprocess,optimalrefluxratiothrougheconomicaccounting,calculationofthedistillationcolumnsizeandselectionofauxiliaryequipment.Theethanol-watersolutionisanon-idealphysicalsystem.Theminimumrefluxratiowas3.95bymappingmethod.Theoptimalrefluxratiois4.74byprogrammingthedistillationcostmodel.Thetheoreticalplatenumberwas62,theefficiencyofthewholetoweris37.41%,sotheactualplatenumberwas166,ofwhichtherectifyingsection155andthestrippingsection11,thefeedinglocationisthe155thplate.Thediameterofdistillationtoweris1.2meters,thetotalheightoftoweris62.8meters;Theaperturerationofplateis8.67%,theoperatingflexibilityoftherectifyingsectionis5.014andofthestrippingsectionis4.89.Throughcalculatingthefluidmechanicsofthefloatvalvetowereverytargetanddataisuptostandard.Thematerialofthetowerbodyandthecylindricalskirtsupportis20R,thethicknessofthewallis12mm,theoperatingmassofthetoweris128148.09kg;Strengthcheckingshowsthatthedistillationtowermeetsthestrength,stiffnessandstabilityrequirement.Keywords:ethanol-water，distillation，floatvalvetower，optimalrefluxratio1引言乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，所以，想得到高纯度的乙醇很困难。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行，塔内装有若干层塔板和充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器，回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔形，特别是在石油，化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式，但最常用的是F1型和V-4型。F1型浮阀的结构简单，制造方便，节省材料，性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，采用轻阀。浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。2、操作弹性大。3、塔板效率高。4、气体压强降及液面落差较小。5、塔的造价低。浮阀塔不宜处理宜结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。2精馏塔优化设计计算2.1塔的物料衡算2.1.1料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数2.1.2物料衡算已知：总物料衡算:联立以上二式得：表1精馏塔进出物料量，流量及组成F0.17394D0.88137W0.000202.2塔板数的确定2.2.1最小回流比根据编程得出最小回流比，取则：2.2.2塔顶，进料，塔釜温度塔顶：进料：塔釜：精馏段平均温度：t精=提馏段平均温度：t提=2.2.3操作压力：由于乙醇-水体系对温度的依赖性不强，为降低塔的操作费用，操作压力为常压。2.2.4平均摩尔质量计算查乙醇-水相图（附录5）得查乙醇-水相图（附录5）得 查乙醇-水相图（附录5）得塔顶平均摩尔质量：进料板平均摩尔质量：塔釜平均摩尔质量：故精馏段平均摩尔质量：提馏段平均摩尔质量：表2平均摩尔质量的计算塔顶42.7404精馏段平均摩尔质量37.625342.722132.8333进料板32.5101提馏段平均摩尔质量25.296422.894420.4574塔釜18.082718.02042.2.5平均密度计算：（1）气相平均密度计算:精馏段：提馏段：（2）液相平均密度计算温度60℃80℃100℃A765.7742.3717.4B983.2971.8958.4用拉格朗日插值法：=744.491=972.920=735.356=968.185=717.58=958.504故，精馏段液相平均密度为:提馏段液相平均密度为：表3液相平均密度的计算塔顶744.491塔釜717.585972.920958.504753.3347958.3431进料板735.356精馏段液相平均密度812.6459968.185提馏段液相平均密度914.9701871.59702.2.6液体表面平均张力计算温度60℃80℃100℃A20.2518.2816.29B983.2971.8958.4用拉格朗日插值法：塔顶：进料：塔釜：故精馏段液相平均表面张力：提馏段液相平均表面张力：表4液体平均表面张力计算塔顶78.18塔釜99.85618.46×16.304×62.904×58.867×23.7324×58.8549×进料板85.7精馏段液体表面平均张力38.8153×17.715×61.517×提馏段液体表面平均张力56.3765×53.8981×2.2.7液体平均粘度的计算：温度60℃80℃100℃A0.601×0.495×0.361×B0.468×0.356×0.283×用拉格朗日插值法：塔顶：=0.5058×10=0.3651×10进料：=0.4597×10=0.3317×10塔釜：=0.3621×10=0.2842×10故,精馏段液相平均粘度：提馏段液相平均粘度：表5液体平均黏度计算塔顶78.18塔釜99.8560.5058×100.3621×100.3651×100.2842×100.4891×100.2842×10进料板85.7精馏段液体平均黏度0.4216×100.4597×100.3317×10提馏段液体平均黏度0.3191×100.3540×102.2.8塔径的计算精馏的气液相体积流率为：提馏段的气液相体积流率为：表6气液相体积流率计算对于精馏段：提馏段：取板间距=0.4m，板上液层高度=0.05m，则-=0.35m查不同分离空间下动能参数与负荷系数之间的关系图（《化工设备的选择与设计》）得：精馏段：提馏段精馏段：提馏段：精馏段：提馏段：取安全系数为0.7，则空塔气速：精馏段：提馏段：塔径理论值为：精馏段：提馏段：按标准塔径圆整到D=1.0m精馏段实际空塔气速为：提馏段实际空塔气速为：2.2.9最优回流比的确定4.740.40m0.05m目标函数其中——塔体折旧费用及维修费用，元；——冷凝器折旧费用及操作费用，元；——再沸器折旧费用及操作费用，元；——精馏塔系统的总费用，元。（1）数学模型=(+0.06)（+）其中=且塔板费用=278.38exp（0.590）——美元对人民币汇率取=6.8275——塔板类因子，有由于是浮阀塔取=1——塔板数因子，取=1其中=1.7428E——总板效率：塔顶塔底平均温度℃，在此温度下查表得，则：故：塔板费用：其中材料选取20R(2)的数学模型：——冷却水的价格，元/kgW——冷却水的流率，kg/h——操作时间，h/a其中949.6735×42.7721代入得：（3）的数学模型：其中：根据编程试差得最优回流比：代入以上结果检验：与初设倍数1.2相近，符合假设。取平均塔径计算的初始值与最优值与最优塔径相差较小，在误差允许的范围内，故结果合理。2.2.10精馏塔实际塔板数的计算理论总塔板数，精馏段理论塔板数，提馏段理论塔板数。实际总板数精馏段实际塔板数提馏段实际塔板数、2.3塔板主要工艺尺寸的计算2.3.1因塔径D=1.2m(1)堰长(2)设溢流堰高度为：精馏段：查液流收缩系数计算图（《化工原理课程设计》）得E=1.02取上清液层高度提馏段:查液流收缩系数计算图（《化工原理课程设计》）得E=1.021取上清液层高(3)弓形降液管宽度和截面积:根据，查弓形降液管的宽度与面积图（《化工原理课程设计》）得：精馏段：提馏段：故降液管设计合理。(4)降液管底隙高度：取精馏段：提馏段：故降液管底隙高度设计合理。选用凹形受液盘，深度（即进口堰高）2.3.2（1）塔板的分块：由于故塔板采用分块式，塔板分为3块（2）边缘区宽度的确定：溢流堰前的安定区宽度：边缘区宽度：（3）开孔区面积的计算：开孔区面积其中：2.3.4浮阀塔计算及其排列：设计采用F1型浮阀塔，重量为33g，孔径40mma浮阀数目：取动能因素F=12精馏段：提馏段;b排列：取每行的浮阀的中心距为75mm,行间距65mm，根据作图求得，通道板上排列30个，弓形板上排24个总共78个，满足要求, 图形如下：板上浮阀分布图c实际动能因素计算：精馏段：气体通过阀孔实际速度：实际动能因素：提馏段：气体通过阀孔的实际速度：实际动能因素：开孔率：由于开孔率在5%-15%之间且F0在9-12之间，满足要求。2.4浮板的流体力学计算2.4.1塔板压降：单板压降：设干板阻力为hc：（1）阀片全开前：精馏段：提馏段：（2）阀片全开后：精馏段：提馏段：取板上液层充气因数，则板上充气液层阻力：由表面张力引起的阻力，由于很小，可以忽略不计。故综上：精馏段:提馏段:漏液计算：由于选取的F1重阀重量为33g，故选取=5（阀孔动能因素）相应的气相最小负荷对于精馏段：对于提馏段：故不会产生过量漏液。液泛验算：溢流管内的清夜层高度精馏段：取，提馏段：取，故综上所述，不会发生液泛。雾沫夹带验算：泛点率：精馏段：提馏段：故综上所述，计算雾沫夹带在允许范围之内。2.5塔板负荷性能图2.5.1．雾沫夹带线（1）精馏段：代入数据得：（2）提馏段：同理得：2.5.2．气相负荷F限线F=5精馏段：提馏段：2.5.3．液相负荷F限线取=0.006m（堰上液层高度）平直堰精馏段：提馏段：2.5.4．泛相负荷上限线2.5.5．液泛线：液泛线方程精馏段：提馏段：作出塔板负荷性能图：精馏段：提馏段：2.6塔体结构的计算1．塔顶空间：指塔内最上层塔板到塔顶的距离，2．塔底空间：指塔内最下层塔板到塔底的距离，3．人孔：一般每隔6-8层塔板取一个人孔，人孔处的塔板间距，人孔直径一般在450mm-500mm，实际板数166-1=165块（不含塔釜）。N精=155块，N提=10块，，故设精馏段25个人孔，每6层一个人孔，提馏段3个人孔，每7层一个人孔，且塔底包含一块。总共人孔28个，人孔直径取500mm，伸出筒体长度为250mm。4．塔高:2.7精馏塔的辅助设备的设计与选型2.7.1接管尺寸的计算（1）进料管：质量分数35%，进料℃，进料量取适宜的输送速度经圆整后选取热轨无缝钢管（GB8163-87）规格：实际流速（2）釜残液输料管釜残液体积流量取适宜流速经圆整选取热轧无缝钢管（GB8163-87）规格：则实际流速（3）回流液管：取经圆整取热轧无缝钢管规格：实际流速（4）塔顶上升蒸汽管：取经圆整选取热轧无缝钢管规格实际流速2.7.2加热蒸汽管离心泵选取：取裙座高3m，塔釜空间3m扬程：2.7.3冷凝器的选择：取出料为78.18饱和液体采用逆流：在塔顶温度℃乙醇气化潜热:水气化潜热:2.7.4再沸器选择：在塔釜温度℃时乙醇气化潜热：水气化潜热:采用逆流2.7.5除沫器的选择公称直径选取SP标准型20，UGIT21618，丝网

3主体设备机械设计3.1塔体强度校核3.1.1圆筒体厚度式中：20R在100℃左右的许用应力为133Mpa塔体焊接接头系数，采用双面对接焊，局部无损伤，查的=0.85C塔壳厚度附加量按刚度要求，筒体所需,考虑到塔体较高，内径较小，应适当增加厚度，设塔体厚度16mm，则有效厚度143.1.2封头壁厚采用标准椭圆封头为了便于焊接，取封头与筒体等厚，即：封头总深度选取HG21607EHA1200×203.1.3质量载荷计算塔体质量塔体和裙座质量人孔、法兰、接管等质量内购件质量保温层质量（注：取保温层厚度为100mm扶梯、平台质量（注：扶梯单位质量为40kg/m,操作平台共8层，操作平台宽1200mm,单位质量150kg/㎡，直角180°，平台距塔之间距离为1000mm）操作时塔内物料质量充水质量塔体与裙座的操作质量塔体的操作质量最大操作质量最小操作质量3.2风载荷和风弯矩3.2.1风载荷将塔分成五段，每段十米其中塔高,假定在合肥郊区建厂，则如下:3-10m10—20m20—30m30—40m40—50m50-60m60-70m塔体各段风力:3-10m10-2020-3030—40m40—50m50-60m60-70m3.2.2风弯矩截面划分为0—0截面为裙座基座截面，1—1截面为裙座人孔处截面，2—2截面为裙座塔体焊缝处截面0—0截面弯矩：式中：裙座底部到标高十米处的距离=10m对应于段的风力1—1截面弯矩：式中：塔体1—1截面到标高10m处的距离=10-1=9m对应于段的风力2—2截面弯矩：式中：塔体2—2截面到标高10m处的距离=10-3=7m对应于段的风力3.3地震载荷的计算3.3.1塔的自震周期其中：H塔的总高度，mE塔壳体材料在设计温度下的弹性模量，MPa塔壳的有效高度，m塔壳内径，m3.3.2地震载荷计算查得地震烈度为7时，地震影响系数的最大值Ⅱ类场地上：由于H/D＝46s>1s,故塔体任意点的x地震载荷为C——结构系数，小于1，取C＝0.5（立式设备）必须考虑高振影响。确定危险截面：0—0截面为裙座基座截面1—1截面为裙座人孔处截面2—2截面为塔底焊缝处截面0—0截面地震弯矩：1—1截面地震弯矩：2—2截面地震弯矩:3.4塔体稳定性校核3.4.1塔底危险截面2—2轴向应力计算3.4.2塔底危险截面2—2抗压强度及轴向稳定性验算由于因此，塔底2-2截面满足抗压强度及轴向稳定条件。3.4.3塔底2-2截面抗拉强度的校核故满足抗拉强度条件。上述各项校核表明：塔体厚度可以满足整个塔体的强度、刚度及稳定性要求。3.5裙座的强度及稳定性校核设裙座厚度，厚度附加量C=1mm,则裙座有效厚度3.5.1裙座底部0-0截面的轴向应力计算操作时全塔质量引起的压应力为风载荷引起的0-0截面弯曲应力3.5.2裙座底部0-0截面的强度计稳定性校核设计时采用20R钢裙座出现失稳之前材料已经达到弹性极限，因此强度是主要的制约因素，又因满足强度及稳定性要求。3.5.3裙座人孔处1-1截面轴向应力计算全塔质量引起的压应力风载荷引起的1-1截面弯曲应力:3.5.4裙座人孔处1-1截面强度及轴向稳定性校核因此满足强度及稳定性要求。3.5.5焊缝强度裙座与塔体采用对接焊，局部无损探伤，承受的组合拉应力为查表钢制压力容器中使用的钢板需用应力表（《化工设备机械基础》）得20R在操作温度下的许用应力,而故焊缝强度足够。3.6水压试验时塔的强度和稳定性校核3.6.1由试验压力引起的环向应力式中：是液注静压力，因塔高约62.8m,故取是材料的屈服极限，操作温度下为235MP;;则因此满足水压试验强度满足要求。3.6.2由试验压力引起的轴向应力3.6.3水压试验时由重力引起的轴向应力3.6.4由弯矩引起的轴向应力3.6.5最大组合轴向拉应力校核故符合要求。3.7地脚螺栓的计算由上式可知0。3.8裙座基础环的设计裙座通过基础环将设备质量和风载荷传递到混凝土基础上，基础环设计包括下述几个方面：3.8.1基础环内、外径的确定3.8.2基础环的厚度设计由于塔较高，材料选用16Mn，选n=16个均布的地脚螺栓，将基础固定在混凝土基础上，由地脚螺栓部分的计算可知筋板厚度为：,则筋板间的距离为基础环外伸宽度b为则两筋板间的基础环部分的宽长比为查得时基础环采用20R钢，则其厚度为式中:计算力矩/Nmm/mm；材料的强度极限/MP；考虑腐蚀裕量，取C=1.8mm,再经过圆整得基础环厚度3.9裙座水压试验应力校核3.9.1水压试验时由重力引起的轴向应力式中；裙座人孔处截面积；则3.9．2水压试验时由弯矩引起轴向应力为裙座人孔处截面抗弯截面系数3.9.3最大组合轴向压应力校核轴向许用应力,取因为：，满足要求。3.10混凝土许用应力校核正常操作：水压试验：混凝土的许用应力Ra混凝土标号75100150200250Ra/MPa44455由上述结果易知以上应力均小于标号为250的混凝土的许用压应力，选250即可满足强度要求。4设计结果一览表浮阀塔工艺设计结果项目数值塔径D/m1.2板间距HT/m0.3板上液层高度hL/m0.05空塔气速精馏塔u/(m·s-1)1.4423提馏塔u′/(m·s-1)2.0433溢流堰长度lW/m0.78溢流堰高度精馏段hw/m0.04195提馏段h′w/m0.0105降液管截面积Af/m20.079128降液管高度Wd/m0.06降液管底隙高度精馏段h0/m0.01832提馏段h′0/m0.02747浮阀数N/个（等边三角形叉排）78开孔率%8.67%实际动能因数F0精馏段11.9996提馏段9.9933阀孔气速精馏段u0/(m·s-1)10.5593提馏段u′0/(m·s-1)10.5593孔阀中心距t/m0.075塔板压降精馏段hp/m0.06199提馏段h′P/m0.0547液体在降液管内的停馏时间精馏段θ/s35.6076提馏段θ′/s23.7384降液管内的清液高度精馏段Hd/m0.01832提馏段H′d/m0.02747气相负荷下限精馏段0.4313提馏段0.5341液相负荷下限精馏段0.0006653提馏段0.0006653液相负荷上限0.00712操作弹性精馏段5.014提馏段4.89

5课程设计心得连续三周的化工原理课程设计，让我对《化工原理》这门课程有了更深入的理解，课程设计是教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，通过这次化工原理课程设计，更加让我体会到《化工原理》是一门实践性较强的课程，想要学好这门课，必须在掌握理论知识的同时，还要通过实验以及实地观察来加深对课程内容的体会，也让我体验到了工程设计的复杂性。历时三个星期的设计圆满结束，从查找资料到选题定稿、从理论学习到实际应用，看着最终的设计成果，我不仅切实地了解到完成一份设计的整体过程，同时也切身体会到做设计的辛苦。原本以为应该很简单的设计，没想到需要那么多精确的计算，还有那么多准确的作图。有的因数的计算，着实有一种无从下手的感觉。我们小组的设计任务与其他人的不太一样，在过程中还出现了棘手的问题，但最后通过小组成员的钻研，在老师的指导下，最终找到正确的解决方法。每完成一个设计步骤，我们便非常的高兴，因为我们离成功又近了一步。为了将我们的设计直观、正确地表示出来，美观正确的作图是必不可少的，尤其是装配图，我改了一遍又一遍，辛辛苦苦的工作下终于把它完成了。当我们把要求的图纸都画完时，那一种成就感便油然而生，这些数据和图纸凝聚着我们这三个星期以来的心血，凝聚着我们对成功完成任务的信心。这次课程设计同样提高了我的综合运用所学知识的能力，以前总认为有些科目不是很重要，可这次发现，要成为一个具有专业素质的化工人才我们出来要把专业课学好之外，必须把这些相关课程也认真学习。这次的课程设计内容包括工艺流程的设计，塔板结构的设计，数据的校验，目的主要是是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。通过化工原理课程设计，要求我们了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，培养我们分析和解决工程实际问题的能力，要求我们能综合运用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成任务，同时通过课程设计，还可以使我们树立正确的设计思想，培养实事求是，严肃认真，高度负责的科学作风。通过这次课程设计，使我将课堂上所学的理论知识真正用于之实际中，让我们对化工原理，化工机械，化工制图，化工仪表及自动化等课本内的知识有了更深的认识。同时，也使我练习了Word,Excel,AutoCAD等常用软件的应用，增强了大家的团队合作意识，查找资料的能力。可以说，这次化工原理课程设计使我们受益匪浅。课程设计结束了，但我们挑战新领域的任务还没有结束，我们会总结这次课程设计的经验与不足，迎接下一次的洗礼。相信这次的经历会给我们以后的生活和工作中添加宝贵的经验。这次对精馏塔的设计，不仅让我讲所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提高，在老师和同学的帮助下，及时的安要求完成了设计任务，通过这次课程设计，使我获得了很到重要的知识，同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力。最后，真诚感谢老师们的耐心地指导，也要感谢小组成员共同的努力，愉快的合作，才能使这次课程设计顺利完成。

6［参考文献］[1]魏凤玉.板式塔设计.合肥：合肥工业大学教材科,2002[2]崔鹏，魏凤玉.化工原理.合肥：合肥工业大学出版社,2007[3]阮奇,叶长,黄诗煌.化工原理优化设计与解题指南.北京：化学工业出版社,2001[4]汤善甫,朱思明.化工设备机械基础第二版.上海：华东理工大学出版社,2003[5]化工应用数学.合肥：合肥工业大学教材科[6]陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋编.化工原理(上、下册)第二版.北京：化学工业出版社，1999[7]厉玉鸣.化工仪表及自动化(第四版).北京：化学工业出版社,2004[8]路秀林,王相.塔设备.北京：化学工业出版社,2004[9]柴诚敬,刘国维,李阿娜.化工原理课程设计.天津：天津科技出版社,2005[10]国家医药管理局上海医药设计院.化工工艺设计手册（上、下册）第二版.北京：化学工业出版社1985[11]陈英南,刘玉兰.常用化工单元设备的设计.上海：华东理工大学出版社，1993[12]王正烈,周亚平.物理化学（上下册）第四版.北京：高等教育出版社,2001[13]姚汝华，赵继伦.酒精发酵工艺学.广州：华南理工大学出版社，1999[14]张瑞生，沈大才.化工系统工程基础.上海：华东化工学院出版社，1991[15]靳士兰，邢凤兰.化工制图.北京：国防工业出版社，2006[16]潘红良，郝俊文.过程设备机械设计.上海：华东理工大学大学出版社，2006[17]匡国柱，史启才.化工单元过程及设备课程设计.北京：化学工业出版社，2002[18]王国胜.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，2005[19]吴国凤.C语言程序设计教程.合肥：中国科学技术大学出版社，2006

7附录附录1水和乙醇的物理性质名称分子式相对分子质量密度(20℃)沸点℃(101.33kPa)比热容(20℃kg/(kg℃)粘度(20℃mPas导热系数(20℃/(m℃)表面张力N/m(20℃水189981004.1831.0050.59972.8乙醇4678978.32.391.150.17222.8附录2乙醇—水溶液汽液相平衡数据（摩尔）xyxyxy0.0000400.000530.00350.04120.44270.62990.0001170.001530.00390.04510.48920.64700.0001570.002040.00790.08760.54000.66920.0001960.002550.01190.12750.58110.68760.0002350.003070.01610.16340.62520.71100.0002740.003580.02860.23960.67270.73610.0003130.004100.04160.29920.70630.75820.0003520.004610.05510.34510.74150.78000.000400.00510.06860.38060.75990.79260.000550.00770.08920.42090.77880.80420.00080.01030.11000.45410.79820.81830.00120.01570.13770.48680.81820.83250.00160.01980.16770.51270.83870.84910.00190.02480.24250.55220.85970.86400.00230.02900.29800.57410.88150.88250.00270.03330.34160.59100.89410.89410.00310.037250.40000.6144

附录3不同温度下乙醇和水的密度温度/℃乙醇/kg/m3水/kg/m3温度/℃乙醇/kg/m3水/kg/m380735971.895720961.8585730968.6100716958.490724965.3附录4不同温度下乙醇和水的表面张力温度℃708090100乙醇的表面张力/10-2N/㎡1817.1516.215.2水的表面张力/10-2N/㎡64.362.660.758.8附录5乙醇-水相图附录6精馏段性能负荷图附录7提馏段性能负荷图附录8计算费用与理论塔板数关系的程序#include<stdio.h>#include<math.h>doublexph(doubley1){doublea[51]={0.000040,0.000117,0.000157,0.000196,0.000235,0.000274,0.000313,0.000352,0.00040,0.00055,0.0008,0.0012,0.0016,0.0019,0.0023,0.0027,0.0031,0.0035,0.0039,0.0079,0.0119,0.0161,0.0286,0.0416,0.0551,0.0686,0.0892,0.1100,0.1377,0.1677,0.2000,0.2425,0.2980,0.3416,0.4000,0.4427,0.4892,0.5400,0.5811,0.6252,0.6727,0.7063,0.7415,0.7599,0.7788,0.7982,0.8182,0.8387,0.8597,0.8815,0.8941},b[51]={0.00053,0.00153,0.00204,0.00255,0.00307,0.00358,0.00410,0.00461,0.0051,0.0077,0.0103,0.0157,0.0198,0.0248,0.0290,0.0333,0.03725,0.0412,0.0451,0.0876,0.1275,0.1634,0.2396,0.2992,0.3451,0.3806,0.4209,0.4541,0.4868,0.5127,0.5309,0.5522,0.5741,0.5910,0.6144,0.6299,0.6470,0.6692,0.6876,0.7110,0.7361,0.7582,0.7800,0.7926,0.8042,0.8183,0.8325,0.8491,0.8640,0.8825,0.8941};inti,n=51;doubleFx=0;for(i=0;i<n;i++){if((y1>b[i])&&(y1<b[i+1])){if((y1-b[1])>(b[i+1]-y1))Fx=(y1-b[i+1])×(y1-b[i+2])/((b[i]-b[i+1])×(b[i]-b[i+2]))×a[i]+(y1-b[i])×(y1-b[i+2])/((b[i+1]-b[i])×(b[i+1]-b[i+2]))×a[i+1]+(y1-b[i])×(y1-b[i+1])/((b[i+2]-b[i])×(b[i+2]-b[i+1]))×a[i+2];elseFx=(y1-b[i])×(y1-b[i+1])/((b[i-1]-b[i])×(b[i-1]-b[i+1]))×a[i-1]+(y1-b[i-1])×(y1-b[i+1])/((b[i]-b[i-1])×(b[i]-b[i+1]))×a[i]+(y1-b[i-1])×(y1-b[i])/((b[i+1]-b[i-1])×(b[i+1]-b[i]))×a[i+1];}}return(Fx);}doubletb(doubleR){doublexD=0.8814,xF=0.174,y=0.8814,x,xW;inti,n=10000,N,N1=0,N2=0;doublem1,m2,n1,n2;m1=R/(R+1);n1=xD/(R+1);m2=(5.0718+R)/(R+1);n2=0.0000814/(R+1);xW=0.0001957;for(i=0;i<n;i++){x=xph(y);if(x>xF){y=m1×x+n1;N1++;}else{y=m2×x-n2;N2++;}if(x<xW)break;}N=N1+N2;printf("N1=%3d",N1,x);return(N);}voidmain(void){floatRmin,R,J,J1,J2,J3,Dt,Ct,Ch,Ws;intN,n=250,i;printf("inputRmin=");scanf("%f",&Rmin);for(i=0;i<n;i++){Dt=0.9559R=(1+0.005×i)×Rmin;N=tb(R);Ws=3.14×Dt×(0.8019×N+4+0.8116×Dt)×0.02×7800;Ct=1614.952×exp(0.57×Dt)×N/0.3714;Ch=6.825×exp(6.95+0.1808×log(Ws)+0.02468×log(Ws)×log(Ws)+0.0158×(0.8019×N+4)/Dt);J1=0.1711×(Ct+Ch);J2=196892.5×(R+1);J3=151586.4362×(R+1);J=J1+J2+J3;printf("R=%fJ=%.2fJ1=%.2fJ2=%.2fJ3=%.2fN=%d\n",R,J,J1,J2,J3,N);}}附录9最佳回流比曲线

宝贝计划专卖店创业计划书企业名称：__宝贝计划婴儿用品专卖店创业者姓名：_________________________________________日期：__________________________________________通信地址：_________________________________________邮政编码：__________________________________________电话：____________________________________________传真：__________________________________________电子邮件：__________________________________________目录一、项目介绍------------------------------------3二、市场分析------------------------------------3三、成本预算------------------------------------3四、盈利状况------------------------------------4五、市场风险预测----------------------------------4六、人员机构配置----------------------------------5七、市场营销策略----------------------------------5宝贝计划婴儿用品专卖店计划书项目介绍：项目名称：宝贝计划婴儿用品专卖店经营范围：以出租和出售婴幼儿童车、童床、儿童玩具、婴儿日常用品和孕前孕后的孕妇培训为主，兼做婴儿游泳馆和家政服务信息等。项目投资：10—14万元回收成本期限：15个月（预计）样板店地址：桂林市兴安县（具体地址待定）项目概况：先组建宝贝计划婴儿用品总店，在此基础上，创办一个以片为依托的婴儿用品连锁店。企业宗旨：一切为了宝贝计划。二、市场分析：(一)市场需求分析：1、玩具是孩子的天使，孩子是父母的心肝宝贝。父母对自己孩子的投入是心甘情愿的，但由于各种原因，又不能完全满足孩子对玩具的占有欲望。同时，由于孩子的天性，对玩具喜新厌旧，一个几百元的玩具玩几天就不感兴趣了。而市场上层出不穷的高价玩具，都是孩子永不满足的需求，这样促使了儿童玩具出租行业的萌芽和发展。比如婴幼儿大都需要童车，低档童车价格大约在60—100元，中档童车价格大约在150～300元之间，高档一点的在500元以上，而一部质量较好的童车起码可以用三五年，家庭购买的童车平均使用期为一年左右，不买童车不行，买吧，用完后又很难处理，而且又浪费，所以本店的特色是——既可以出租而可以出售的方法。相似的用品不仅仅局限于童车童床，还有学步车等等。如果开一间婴幼儿童童车童床出租出售店，可以给消费一般的家庭带来实惠，生意肯定兴隆。2、孕前孕后培训也是一个新兴的行业，据市场调查，在此之前没有任何商家以店的形式对准爸爸和准妈妈进行。因为现在的准妈妈准爸爸无法科学的照顾自己的孩子和孕妇，通过培训后，使其能够正确的操作。(二)目标群体分析：儿童车、童床、婴儿日常用品0～2岁的婴儿。由于出售的儿童车、童床、婴儿日常用品品种繁多，档次繁多，适合于各种不同层次的家庭孩子。选择在县级以上城市开店，可以说明该城市的人均家庭状况一般在小康水平或小康水平以上，对出租玩具的承受能力均没有任何问题。孕妇的孕前孕后培训主要是针对现在准妈妈准爸爸开设的课程，主要是产前的身体锻炼，饮食合理搭配及科学的锻炼；产后的小孩护理及营养搭配，常见的小孩注意事项等方面知识，让准妈妈准爸爸们科学的呵护自己的小孩。(三)竞争对手的分析：目前兴安县出售出租婴幼儿童车、童床、儿童玩具、婴儿日常用品为一体的公司或店铺寥寥无几，现在的店一本是单一性的，不是集中为一体的，而且这样做也是一个新兴的行业，我们应该有一种先人为主的优势，特别由总店然后发展成一片区为分店的一家连锁店。三、成本预算(一)样板店的成本预算15000元样板店启动资金大约在7万元左右，具体安排：(1)办理工商、税务登记等费用：200元(2)店铺租金及押金：9000元(3)装修：20000元(4)工资(1个月)：8000元(5)购买产品及维修保养费用：50000元(6)咨询顾问及资料费：5000元(7)公司其他开支：10000元(水费、电费、管理费、卫生费及流动资金得等)总计：12000元左右（估计）注：总预算里面还包括员工的首期上岗培训费用。四、盈利状况(一)、连锁总店业务收入来源：A、出售婴幼儿童车、童床、儿童玩具、婴儿日常用品。现在很大部分的家庭里面只有一个小孩，不管是男孩还是女孩，都是家长们的掌上明珠，家长们都舍得为自己的子女花钱，针对这一现象，本店采取了出售其婴幼儿童车、童床、儿童玩具、婴儿日常用品，来满足每一个小孩家庭的需求，相对这样出租婴幼儿童车、童床、儿童玩具来说，这样显得奢侈，但是很多家长为了孩子，还是舍得花钱。B、出租婴幼儿童车、童床。现在很多家庭出生的小孩只有一个