化工原理课程设计
? 指导老师：
满瑞林,8836237（ O）； 8877606（ H）
Email,rlman@mail.csu.edu.cn
赵春霞,8836237（ O）
Email,ICM@mail.csu.edu.cn
蒋崇文,8836309（ O)
课程目的和要求
? 目的：
– 锻炼学生的综合能力：资料查阅、知识综合应用、
理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。
– 培养工程观念：理论 → 小试 → 放大。
? 要求：
– 设定大致框架，绘制工艺流程图；
– 进行有关计算，得出设备主要尺寸和参数（塔高，
直径，塔板数等）；
– 选择附属设备；
– 根据计算结果绘制主体设备图形；
– 编写设计说明书。
具体要求
? 所有工作必须独立完成；
? 时间,5月 24-6月 11日：
? 6月 2日提交设计说明书草稿、乙醇 —水溶液的
y-x图,主体设备草图和流程图，老师批改后
返回学生。
? 6月 9日完成正式的设计说明书、乙醇 —水溶液
的 y-x图,主体设备图和流程图。
? 说明书右边留 30mm,用来标注参考文献，图
纸必须规范，标注清楚。
? 6月 10日 —11日答辩。
化工原理课程设计题目
? 酒精生产过程板式精馏塔的设计：
? 设计题目：
– 设计生产能力为 X吨 /日的二级酒精精馏塔。
– 其中,011班 1-15号 X=？
011班 16-31号 X=？
013班 1-15号 X=？
013班 16-31号 X=？
014班 1-15号 X=？
014班 16-31号 X=？
一,设计条件
? 1、生产能力,X吨／日二级酒精
? 2、原料：乙醇含量 29,8（ W） 的粗馏
冷凝液，以乙醇 ——水二元系为主；
? 3、采取直接蒸汽加热：
? 4、采取泡点进料：
? 5、馏出液中乙醇含量 >95％ (V),并符合
二级酒精标准：
? 6、釜残液中乙醇含量不大于 0,2％ (W)：
一,设计条件
– 7,四级酒精 (含乙醇为 95％ (V)其它无要求 )的产出
率为二级酒精的 2％；
– 8、塔顶温度 78℃,塔底温度 100-104℃ ；
– 9、塔板效率 0.3-0.4或更低；
– 10、精馏段塔板数计算值 ～ 22层，工厂 32层，
– 提馏段塔板数计算值 ～ 10层，工厂 16层；
– 11、二级酒精从塔第三、四、五层提取；
– 12、二、四级酒精的冷却温度为 25℃,
– 冷却水温度：进口 20℃,出口 35-40℃
– 13、回流比大致范围 3.5-4.5（通过最少回流比计算）
– 14、其他参数 (除给出外 )可自选。
二、设计说明书的内容
– 1、目录；
– 2、设计题目及原始数据 (任务书 )；
– 3、简述酒精精馏过程的生产方法及特点，
– 4、论述精馏总体结构 (塔型、主要结构 )的
选择和材料选择；
– 5、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、塔径塔板设计、
进出管径等 );
设计说明书的内容
– 6、设计结果概要 (主要设备尺寸、衡算
结果等 );
– 7、主体设备设计计算及说明；
– 8、主要零件的强度计算（选做）；
– 9、主要附属设备的选择（换热器等）；
– 10、参考文献 ；
– 11、后计及其它．
三、设计图要求
? 1、用 594× 841图纸绘制装置图一张：一主视
图，一俯视图，一剖面图，两个局部放大图。
设备技术要求、主要参数、接管表、部件明
细表、标题栏。
? 2,用 420× 594图纸绘制设备流程图一张；
3、用坐标纸绘制乙醇 —水溶液的 y-x图一张，
并用图解法求理论塔板数
四、参考书
? 1、天津大学，《化工原理》，天津，天津科
学技术出版社,1990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,魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北
京，化学工业出版社,1992年。
? 4,刁玉玮，王立业 编，《化工设备机械基
础》，大连，大连理工大学出版社,1989年。
? 5、章克昌，吴佩琮，《酒精工业手册》，北
京，轻工业出版社,1995年。
? /http://jiuyuejiu2.8u8.com/jiujingshengchanwenda
/
网络资源
酒精国家标准
指标名称 指标
二级（医用酒精） 四级（工业酒精）
外观 透明体
色度号 10
气味 无异味
酒精（体积 %） ≥
硫酸试验（号） ≤
氧化试验（分） ≥
醛（以乙醛计,%） ≤
杂醇油
（以异丁醇，异戊醇计 %） ≤
甲醇（ %） ≤
酸（以乙酸计,%） ≤
酯（以乙酸乙酯计,%） ≤
不挥发物（ %） ≤
95.0
100
15
0.003
0.010
0.16
0.002
…
0.0025
95.0
…
…
…
…
…
…
…
…
酒精国家标准
生产方法简介
? 合成法和发酵法
? 发酵法：
– 以淀粉（红薯干或者玉米）为原料，经粉碎、
蒸煮、发酵、粗馏、精馏而成。
发酵
? 是指微生物细胞，在无氧条件下，进行无氧呼
吸，将吸收的营养物质通过细胞内酶的作用，
进行一系列的生物化学反应，把复杂的有机物
分解为比较简单的生化中间产物，同时放出一
定能量的过程，就叫做发酵。
? 简单地说，就是在无氧条件下，微生物将复杂
的有机物转变为简单的产物的过程，就叫做发
酵。
发酵
工艺流程
工艺流程
成熟醪中酒精含量仅为 7—
11％ (容量 )左右，而包括水、
醇类、醛类、酸类、脂类
的杂质几乎占 90％
本设计的主要过程
四级酒精
? 粗馏液 → 预热 → 精馏 → 二级酒精
杂醇油
蒸汽 水
气相进塔的两塔流程
液相进塔的两塔流程
回流装置
? 指导老师：
满瑞林,8836237（ O）； 8877606（ H）
Email,rlman@mail.csu.edu.cn
赵春霞,8836237（ O）
Email,ICM@mail.csu.edu.cn
蒋崇文,8836309（ O)
课程目的和要求
? 目的：
– 锻炼学生的综合能力：资料查阅、知识综合应用、
理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。
– 培养工程观念：理论 → 小试 → 放大。
? 要求：
– 设定大致框架，绘制工艺流程图；
– 进行有关计算，得出设备主要尺寸和参数（塔高，
直径，塔板数等）；
– 选择附属设备；
– 根据计算结果绘制主体设备图形；
– 编写设计说明书。
具体要求
? 所有工作必须独立完成；
? 时间,5月 24-6月 11日：
? 6月 2日提交设计说明书草稿、乙醇 —水溶液的
y-x图,主体设备草图和流程图，老师批改后
返回学生。
? 6月 9日完成正式的设计说明书、乙醇 —水溶液
的 y-x图,主体设备图和流程图。
? 说明书右边留 30mm,用来标注参考文献，图
纸必须规范，标注清楚。
? 6月 10日 —11日答辩。
化工原理课程设计题目
? 酒精生产过程板式精馏塔的设计：
? 设计题目：
– 设计生产能力为 X吨 /日的二级酒精精馏塔。
– 其中,011班 1-15号 X=？
011班 16-31号 X=？
013班 1-15号 X=？
013班 16-31号 X=？
014班 1-15号 X=？
014班 16-31号 X=？
一,设计条件
? 1、生产能力,X吨／日二级酒精
? 2、原料：乙醇含量 29,8（ W） 的粗馏
冷凝液，以乙醇 ——水二元系为主；
? 3、采取直接蒸汽加热：
? 4、采取泡点进料：
? 5、馏出液中乙醇含量 >95％ (V),并符合
二级酒精标准：
? 6、釜残液中乙醇含量不大于 0,2％ (W)：
一,设计条件
– 7,四级酒精 (含乙醇为 95％ (V)其它无要求 )的产出
率为二级酒精的 2％；
– 8、塔顶温度 78℃,塔底温度 100-104℃ ；
– 9、塔板效率 0.3-0.4或更低；
– 10、精馏段塔板数计算值 ～ 22层，工厂 32层，
– 提馏段塔板数计算值 ～ 10层，工厂 16层；
– 11、二级酒精从塔第三、四、五层提取；
– 12、二、四级酒精的冷却温度为 25℃,
– 冷却水温度：进口 20℃,出口 35-40℃
– 13、回流比大致范围 3.5-4.5（通过最少回流比计算）
– 14、其他参数 (除给出外 )可自选。
二、设计说明书的内容
– 1、目录；
– 2、设计题目及原始数据 (任务书 )；
– 3、简述酒精精馏过程的生产方法及特点，
– 4、论述精馏总体结构 (塔型、主要结构 )的
选择和材料选择；
– 5、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、塔径塔板设计、
进出管径等 );
设计说明书的内容
– 6、设计结果概要 (主要设备尺寸、衡算
结果等 );
– 7、主体设备设计计算及说明；
– 8、主要零件的强度计算（选做）；
– 9、主要附属设备的选择（换热器等）；
– 10、参考文献 ；
– 11、后计及其它．
三、设计图要求
? 1、用 594× 841图纸绘制装置图一张：一主视
图，一俯视图，一剖面图，两个局部放大图。
设备技术要求、主要参数、接管表、部件明
细表、标题栏。
? 2,用 420× 594图纸绘制设备流程图一张；
3、用坐标纸绘制乙醇 —水溶液的 y-x图一张，
并用图解法求理论塔板数
四、参考书
? 1、天津大学，《化工原理》，天津，天津科
学技术出版社,1990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,魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北
京，化学工业出版社,1992年。
? 4,刁玉玮，王立业 编，《化工设备机械基
础》，大连，大连理工大学出版社,1989年。
? 5、章克昌，吴佩琮，《酒精工业手册》，北
京，轻工业出版社,1995年。
? /http://jiuyuejiu2.8u8.com/jiujingshengchanwenda
/
网络资源
酒精国家标准
指标名称 指标
二级（医用酒精） 四级（工业酒精）
外观 透明体
色度号 10
气味 无异味
酒精（体积 %） ≥
硫酸试验（号） ≤
氧化试验（分） ≥
醛（以乙醛计,%） ≤
杂醇油
（以异丁醇，异戊醇计 %） ≤
甲醇（ %） ≤
酸（以乙酸计,%） ≤
酯（以乙酸乙酯计,%） ≤
不挥发物（ %） ≤
95.0
100
15
0.003
0.010
0.16
0.002
…
0.0025
95.0
…
…
…
…
…
…
…
…
酒精国家标准
生产方法简介
? 合成法和发酵法
? 发酵法：
– 以淀粉（红薯干或者玉米）为原料，经粉碎、
蒸煮、发酵、粗馏、精馏而成。
发酵
? 是指微生物细胞，在无氧条件下，进行无氧呼
吸，将吸收的营养物质通过细胞内酶的作用，
进行一系列的生物化学反应，把复杂的有机物
分解为比较简单的生化中间产物，同时放出一
定能量的过程，就叫做发酵。
? 简单地说，就是在无氧条件下，微生物将复杂
的有机物转变为简单的产物的过程，就叫做发
酵。
发酵
工艺流程
工艺流程
成熟醪中酒精含量仅为 7—
11％ (容量 )左右，而包括水、
醇类、醛类、酸类、脂类
的杂质几乎占 90％
本设计的主要过程
四级酒精
? 粗馏液 → 预热 → 精馏 → 二级酒精
杂醇油
蒸汽 水
气相进塔的两塔流程
液相进塔的两塔流程
回流装置
