課程設(shè)計--乙醇-水分離過程板式精餾塔設(shè)計

1、<p><b>　　化工與制藥學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課題名稱 乙醇-水分離過程板式精餾塔設(shè)計 </p><p>　　專業(yè)班級 工業(yè)催化與煤化工01 </p><p>　　學(xué)生學(xué)號

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué)生成績 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p

3、><p>　　課題工作時間 2013年6月18日——7月5日 </p><p>　　化工原理課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　發(fā)題時間： 2013 年 6 月 17 日</p><p><b>　　一、課題名稱</b></p><p>　　乙醇-水分離過程板式精餾塔

4、設(shè)計</p><p><b>　　二、課題條件</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　大連理工大學(xué)化工原理教研室. 化工原理課程設(shè)計. 大連：大連理工大學(xué)出版社，1994</p><p>　　柴誠敬，劉國維，李阿娜. 化工原理課程設(shè)計. 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，

5、1995</p><p>　　賈紹義，柴誠敬. 化工原理課程設(shè)計. 天津：天津大學(xué)出版社,2002</p><p>　　王國勝. 化工原理課程設(shè)計. 大連：大連理工大學(xué)出版社，2005</p><p>　　匡國柱,史啟才.化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002</p><p>　　上海醫(yī)藥設(shè)計院. 化工工藝設(shè)計手冊(上、

6、下). 化學(xué)工業(yè)出版社，1986</p><p>　　阮奇,葉長 ,黃詩煌. 化工原理優(yōu)化設(shè)計與解題指南. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.9</p><p>　　化工設(shè)備技術(shù)全書編輯委員會. 化工設(shè)備全書—塔設(shè)備設(shè)計. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988</p><p>　　鄒蘭，閻傳智. 化工工藝工程設(shè)計. 成都：成都科技大學(xué)出版社,1998</p>

7、;<p>　　李功祥，陳蘭英，崔英德. 常用化工單元設(shè)備設(shè)計. 廣州：華南理工大學(xué)出版社,2003</p><p>　　童景山, 李敬. 流體熱物理性質(zhì)的計算. 北京：清華大學(xué)出版社，1982</p><p>　　馬沛生. 化工數(shù)據(jù). 北京：中國石化出版社，2003</p><p>　　靳士蘭, 邢鳳蘭. 化工制圖. 北京：國防工業(yè)出版社，2006&l

8、t;/p><p>　　朱有庭,曲文海，于浦義.化工設(shè)備設(shè)計手冊（上、下冊). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004</p><p>　　劉雪暖, 湯景凝.化工原理課程設(shè)計. 北京：石油大學(xué)出版社，2001</p><p>　　三、設(shè)計任務(wù) (含實驗、分析、計算、繪圖、論述等內(nèi)容)</p><p><b>　　1 全塔物料衡算。</b&g

9、t;</p><p>　　2 操作回流比和理論塔板數(shù)的確定。</p><p>　　3 計算精餾段、提餾段的塔板效率，確定實際塔板數(shù)。</p><p><b>　　4 估算塔徑。</b></p><p>　　5 板式塔的工藝尺寸計算，包括溢流裝置與塔板的設(shè)計計算。</p><p>　　6 塔板的流體

10、力學(xué)性能校核，包括板壓力降、液面落差、液沫夾帶、漏液及液泛的校核。</p><p>　　7 繪制塔板的負(fù)荷性能圖。塔板的負(fù)荷性能圖由液相負(fù)荷下限線、液相負(fù)荷上限線、漏液線、液沫夾帶線和溢流液泛線確定。 </p><p>　　8 塔的結(jié)構(gòu)確定，包括塔體結(jié)構(gòu)與塔板結(jié)構(gòu)。</p><p>　　塔體結(jié)構(gòu)：塔頂空間，塔底空間，人孔（手孔），支座，封頭，塔高等。</p&g

11、t;<p>　　塔板結(jié)構(gòu)：采用分塊式塔板還是整塊式塔板。</p><p>　　9 塔的附屬設(shè)備選型，包括塔頂冷凝器，原料預(yù)熱器的換熱面積與泵的選型（視情況而定）。</p><p>　　10 精餾塔各接管尺寸的確定。</p><p>　　11 繪制精餾塔系統(tǒng)工藝流程圖。</p><p>　　12 繪制精餾塔裝配圖。</p&g

12、t;<p>　　13 編寫設(shè)計說明書。</p><p>　　14計算機(jī)要求：CAD繪圖等。</p><p>　　15 英語要求：撰寫英文摘要。</p><p>　　16 設(shè)計說明書要求：邏輯清楚，層次分明，書寫工整，獨立完成。</p><p>　　四、設(shè)計所需技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　

13、　1. 設(shè)計條件</b></p><p>　　在一常壓操作的連續(xù)板式精餾塔(自選塔板類型)內(nèi)分離乙醇-水混合物，間接蒸汽加熱。生產(chǎn)能力和產(chǎn)品的質(zhì)量要求見下表。</p><p>　　操作條件：①塔頂壓力：4kPa(表壓)；② 進(jìn)料熱狀態(tài)：自選；③ 回流比：自選；④ 單板壓降 ≤0.7kPa。</p><p>　　工作日：每年300天，每天24小時。<

14、/p><p>　　2. 設(shè)計所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p><p>　　物性數(shù)據(jù)：液相粘度、液相表面張力、汽液相密度、氣體熱容、汽化潛熱等。</p><p>　　相平衡數(shù)據(jù)：常壓下乙醇-水二元物系的氣液相平衡數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　五、設(shè)計說明書內(nèi)容</b></p><p><b>　　1

15、 設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　2 目錄(標(biāo)出頁碼)</p><p><b>　　3 前言</b></p><p><b>　　4 設(shè)計方案論證</b></p><p>　　5 按設(shè)計任務(wù)順序說明</p><p><b>　　6 設(shè)計結(jié)果匯總&

16、lt;/b></p><p>　　7 結(jié)語包括設(shè)計體會、收獲、評述、建議、致謝等</p><p><b>　　8 參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　六、進(jìn)度計劃</b></p><p>　　1 設(shè)計動員，下達(dá)設(shè)計任務(wù)書 0.5天

17、</p><p>　　2 搜集資料，閱讀教材，擬訂設(shè)計進(jìn)度 0.5天</p><p>　　3 設(shè)計計算 (包括電算) 4天</p><p>　　4 繪圖 2天</p>&l

18、t;p>　　5 整理設(shè)計資料，撰寫設(shè)計說明書 2天</p><p>　　6 設(shè)計小結(jié)及答辯 1天</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　精餾是一種利用回流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法，是工業(yè)上應(yīng)用最廣的液體混合物分離操作，廣泛用于石油、化工、輕工、食品、冶金

19、等部門。因此，研究精餾塔的設(shè)計并熟練掌握其過程很有必要。</p><p>　　乙醇-水是工業(yè)上最常見的溶劑，也是非常重要的化工原料之一，長期以來，乙醇多以蒸餾法生產(chǎn)，但是由于乙醇-水體系有共沸現(xiàn)象，普通的精餾對于得到高純度的乙醇來說產(chǎn)量不好。但是由于常用的多為其水溶液，因此，研究和改進(jìn)乙醇-水體系的精餾設(shè)備是非常重要的。</p><p>　　塔設(shè)備是最常采用的精餾裝置，無論是填料塔還是浮閥

20、塔都在化工生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，在此我們作板式塔的設(shè)計以熟悉單元操作設(shè)備的設(shè)計流程和應(yīng)注意的事項是非常必要的。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】：乙醇；水；精餾段；提餾段；浮閥塔。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Distillation is a distillation method for h

21、igh purity liquid mixtures to be separated by reflux, is a liquid mixture industry on the most widely used separation operation, widely used in petroleum, chemical industry, light industry, food, metallurgy and other dep

22、artments. Therefore, the design of distillation column and proficiency in the process it is necessary.</p><p>　　Ethanol - water is the most common industrial solvent and also one of important chemical raw ma

23、terial. For a long time, Production of ethanol was distillation, but because ethanol - water system has azeotropic phenomenon, and ordinary distillation for getting high purity ethanol production is not good. But due to

24、 the more commonly used for its solution, therefore, the research and improvement of ethanol - water system of distillation equipment is very important.</p><p>　　Tower equipment is the most commonly used dis

25、tillation device, both in packed tower and float valve tower have been widely used in the chemical production process. Here we make the design of the plate column to be familiar with unit operation equipment design proce

26、ss and precautions are needed.</p><p>　　【 key words 】 : ethanol; water; rectifying section; stripping section; the float valve tower.</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　在蔡老

27、師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)行了為期幾周的化工原理的課程設(shè)計。本次設(shè)計的目的是讓我們把大二下和大三上里所學(xué)過的化工原理基礎(chǔ)理論知識回憶起來，并將它們靈活運用到實際應(yīng)用中，以加深我們對理論知識的理解及應(yīng)用能力，同時對于考研同學(xué)也是有一定的幫助。</p><p>　　化工原理課程設(shè)計是化工原理教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是綜合應(yīng)用本門課程和有關(guān)先修課程所學(xué)知識，完成以單元操作為主的一次設(shè)計實踐。通過課程設(shè)計使學(xué)生掌握化工設(shè)計的基本程序

28、和方法，并在查閱技術(shù)資料、選用公式和數(shù)據(jù)、用簡潔文字和圖表表達(dá)設(shè)計結(jié)果、制圖以及計算機(jī)輔助計算等能力方面得到一次基本訓(xùn)練，在設(shè)計過程中還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想和實事求是、嚴(yán)肅負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。</p><p>　　本次設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計優(yōu)化乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔。設(shè)計過程中，我們認(rèn)真思考、分析和研究，考慮到實際生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益問題及綠色環(huán)保問題，經(jīng)過大量的精確的工藝計算及理論探討確定，最終選用了浮閥式精餾塔，并

29、于常壓下用間接蒸汽加熱法進(jìn)行精餾操作；設(shè)計出了一套比較接近實際的精餾塔裝置。</p><p>　　浮閥塔與20世紀(jì)50年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點，已成為國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔形，特別是在石油，化學(xué)工業(yè)中使用最普遍。浮閥有很多種形式，但最常用的是F1型和V-4型。F1型浮閥的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，節(jié)省材料，性能良好，廣泛應(yīng)用在化工及煉油生產(chǎn)中，現(xiàn)已列入部頒標(biāo)準(zhǔn)（JB168-68）內(nèi)，F(xiàn)1

30、型浮閥又分輕閥和重閥兩種，但一般情況下都采用重閥，只有處理量大且要求壓強(qiáng)降很低的系統(tǒng)中，采用輕閥。浮閥塔具有下列優(yōu)點：1.生產(chǎn)能力大。2.操作彈性大。3.塔板效率高。4.氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小。5.塔的造價低。浮閥塔不宜處理宜結(jié)焦或黏度大的系統(tǒng)，但對于黏度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)，浮閥塔也能正常操作。</p><p><b>　　緒論</b></p><p>&l

31、t;b>　　2.1 設(shè)計方案</b></p><p>　　本設(shè)計任務(wù)為分離乙醇-水混合物。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計中采用泡點進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至儲罐。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。</p><p>　　2.2

32、設(shè)計方案的確定及流程說明</p><p>　　2.2.1選塔依據(jù) </p><p>　　浮閥塔是在泡罩塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它主要的改進(jìn)是取消了升氣管和泡罩，在塔板開孔上設(shè)有浮動的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動，自行調(diào)節(jié)，使氣縫速度穩(wěn)定在某一數(shù)值。這一改進(jìn)使浮閥塔在操作彈性、塔板效率、壓降、生產(chǎn)能力以及設(shè)備造價等方面比泡罩塔優(yōu)越。但在處理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮閥塔廣泛用

33、于精餾、吸收以及脫吸等傳質(zhì)過程中。塔徑從200mm到6400mm，使用效果均較好。</p><p>　　浮閥塔之所以這樣廣泛地被采用，是因為它具有下列特點：</p><p>　　(１) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加20～40％，而接近于篩板塔。</p><p>　　(２) 操作彈性大，一般約為3～9，比篩板、泡罩、舌形塔板的操作彈性要大得多。</p>

34、;<p>　　(３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。</p><p>　　(４) 壓強(qiáng)小，在常壓塔中每塊板的壓強(qiáng)降一般為400～1000N/m2。</p><p>　　(５) 液面梯度小。 </p><p>　　(６) 使用周期長。粘度稍大以及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)也能正常操作。</p><p>　　(７) 結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易

35、，制造費為泡罩塔板的60～80％,為篩板塔的120～130％。</p><p>　　2.2.2加熱方式：間接蒸汽加熱</p><p>　　蒸餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。</p><p>　　2.2.3選擇適宜回流比</p><p>　　適宜的回流比應(yīng)該通過經(jīng)濟(jì)核算來確定，即操作費用和設(shè)備折舊費用之和為最低時的回流比為最適宜

36、的回流比；采用釜液產(chǎn)品去預(yù)熱原料，可以充分利用釜液產(chǎn)品的余熱，節(jié)約能源。</p><p>　　2.2.4回流方式：泡點回流</p><p>　　泡點回流易于控制,設(shè)計和控制時比較方便,而且可以節(jié)約能源。</p><p>　　2.2.5操作流程說明</p><p>　　乙醇-水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點后，用泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，進(jìn)入回

37、流罐部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。塔釜采用間接蒸汽供熱，塔底產(chǎn)品用于預(yù)熱原料冷卻后送入貯槽。精餾裝置有精餾塔、原料預(yù)熱器、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。熱量由再沸器輸入，由冷凝器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。</p><p>　　乙醇—水混合液原料經(jīng)預(yù)熱器加熱到泡點溫度后送入精餾塔 進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相

38、接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過程。</p><p>　　2.2.6確定設(shè)計方案的原則</p><p>　　確定設(shè)計方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。為此，必須具體考慮如下幾點：</p><p>　　(1)滿足工藝和操作的要求</p><p>　

39、　所設(shè)計出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應(yīng)的措施。其次所定的設(shè)計方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時傳熱量也可進(jìn)行調(diào)整。因此，在必要的位置上要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。計算傳熱面積和選取操作指標(biāo)時，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動。再其次，要考慮必需裝置的儀表(如溫度計、壓強(qiáng)計，流量計等)及其裝置

40、的位置，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。</p><p>　　(2)滿足經(jīng)濟(jì)上的要求</p><p>　　要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費用。如前所述在蒸餾過程中如能適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到所需傳熱面積的大小，即對操

41、作費和設(shè)備費都有影響。同樣，回流比的大小對操作費和設(shè)備費也有很大影響。</p><p><b>　　(3)保證安全生產(chǎn)</b></p><p>　　例如酒精屬易燃物料，不能讓其蒸汽彌漫車間，也不能使用容易發(fā)生火花的設(shè)備。又如，塔是指定在常壓下操作的，塔內(nèi)壓力過大或塔驟冷而產(chǎn)生真空，都會使塔受到破壞，因而需要安全裝置。</p><p>　　以上三

42、項原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。但在化工原理課程設(shè)計中，對第一個原則應(yīng)作較多的考慮，對第二個原則只作定性的考慮，而對第三個原則只要求作一般的考慮。</p><p>　　第三章 塔的工藝尺寸得計算</p><p>　　3.1精餾塔的物料衡算</p><p>　　乙醇的摩爾質(zhì)量 </p><p>　　水的摩爾質(zhì)量 </p>

43、<p><b>　　原料液</b></p><p><b>　　塔頂</b></p><p>　　原料液平均摩爾質(zhì)量：</p><p><b>　　同理可得：塔頂</b></p><p><b>　　進(jìn)料流量</b></p><

44、;p><b>　　餾出液流量</b></p><p><b>　　釜液流量</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　水的回收率：</b></p&g

45、t;<p><b>　　3.2塔板數(shù)的確定</b></p><p>　　3.2.1相對揮發(fā)度</p><p>　　由相平衡方程式 可得</p><p>　　根據(jù)乙醇水體系的相平衡數(shù)據(jù)可得：</p><p>　　由相平衡方程得 從相平衡表中抽出七組數(shù)據(jù)進(jìn)行計算</p><p>　　

46、當(dāng)t=95.5 ℃， </p><p>　　當(dāng)t=86.7℃ </p><p>　　當(dāng)t=84.1 ℃ </p><p>　　當(dāng)t=82.3 ℃ </p><p>　　當(dāng)t=80.7 ℃ </p><p>　　當(dāng)t=79.7 ℃ </p><p>　　當(dāng)t=78

47、.74 ℃ = =1.3517</p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　3.6319</b></p><p>　　精餾段平均溫度=80.17℃</p><p>　　液相組成：，=46.21%</p><p>　　氣相組成 ：，=63.

48、82%</p><p>　　提餾段平均溫度=90.94℃</p><p>　　液相組成：，=5.625%</p><p>　　氣相組成：，=32.37%</p><p>　　3.2.2最小回流比及操作回流比計算：</p><p>　　根據(jù)101.325KPa下，乙醇-水的汽液平衡組成關(guān)系繪出乙醇-水x-y圖，因為乙醇-

49、水相平衡線具有下凹部分，在操作線與平衡線的交點尚未落到平衡線上以前，操作線已于平衡線相切，所以采用從(XD,XD）做相平衡線下凹部分做切線，從origin圖知切線的切點e的坐標(biāo)為(0.6789，0.740)由此可求出Rmin(見圖3.2）：由下圖可得</p><p>　　圖3.1 最小回流比的確定</p><p>　　確定回流比 R=(1.2-2

50、.0）Rmin</p><p>　　由芬斯克方程確定Nmin:</p><p><b>　　N==</b></p><p>　　已知R、Rmin、Nmin由吉利蘭圖可查出不同R下對應(yīng)的N，進(jìn)而有經(jīng)驗公式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，經(jīng)計算可得：</p><p>　　作出N-R圖，經(jīng)濟(jì)核算圖N(R+1)-R，如下所示：</p>

51、<p>　　由上面經(jīng)濟(jì)核算圖N(R+1)-R可得，R=1.6Rmin=2.048為最優(yōu)回流比。</p><p>　　3.2.3圖解法求理論塔板數(shù)：</p><p><b>　　精餾段操作線方程</b></p><p><b>　　提留段操作線方程</b></p><p><b&g

52、t;　　用逐板計算法可得：</b></p><p>　　由上表數(shù)據(jù)可得，精餾段理論板數(shù)為12塊，提餾段理論板數(shù)為3塊；總理論板數(shù)為15塊，從第13塊板開始進(jìn)料。</p><p>　　3.3 精餾塔有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算</p><p>　　3.3.1操作溫度計算</p><p>　　表5-1乙醇—水氣、液平衡組成（摩爾）與溫度關(guān)系&l

53、t;/p><p>　　利用表5-1中數(shù)據(jù)由拉格朗日插值可求得、、。</p><p>　　進(jìn)料口： =82.05℃</p><p>　　塔頂： =78.28℃</p><p>　　塔釜： =99.83℃</p><p><b>　　精餾段平均溫度 ℃</b></p&g

54、t;<p><b>　　提餾段平均溫度 ℃</b></p><p><b>　　全塔的平均溫度℃</b></p><p>　　3.3.2 液體平均黏度和實際塔板數(shù)計算</p><p>　　表3-4水在不同溫度下的黏度</p><p>　　精餾段平均溫度=80.17℃</p>

55、<p>　　液相組成：，=46.21%</p><p>　　氣相組成 ：，=63.82%</p><p>　　在溫度80.17℃下查得水的粘度由液體黏度共線圖可得</p><p><b>　　因為</b></p><p><b>　　所以有</b></p><p&g

56、t;　　提餾段平均溫度=90.94℃</p><p>　　液相組成：，=5.625%</p><p>　　氣相組成：，=32.37%</p><p>　　在溫度90.94℃下查得水的粘度由液體黏度共線圖可得</p><p><b>　　經(jīng)圓整后取6塊</b></p><p><b>　　

57、全塔所需塔板數(shù)：</b></p><p><b>　　全塔效率： </b></p><p>　　3.3.3操作壓力及平均摩爾質(zhì)量計算</p><p><b>　　操作壓力：</b></p><p>　　塔頂操作壓力（絕壓）： PD=101.3+4=105.3KPa，取每層壓強(qiáng)降：<

58、/p><p><b>　　進(jìn)料板壓力：</b></p><p><b>　　塔底壓力：</b></p><p><b>　　精餾段平均壓力：</b></p><p><b>　　提餾段平均壓力：</b></p><p>　　精餾段的平均

59、摩爾質(zhì)量</p><p>　　精餾段平均溫度=80.17℃</p><p>　　液相組成：，=46.21%</p><p>　　氣相組成 ：，=63.82%</p><p>　　所以 kg/kmol</p><p><b>　　kg/kmol</b></p><p>

60、<b>　　提餾段平均摩爾質(zhì)量</b></p><p>　　提餾段平均溫度=90.94℃</p><p>　　液相組成：，=5.625%</p><p>　　氣相組成：，=32.37%</p><p>　　所以 kg/kmol</p><p><b>　　kg/kmol</b&

61、gt;</p><p>　　3.3.4平均密度計算</p><p>　　已知：混合液密度 依式 =（a為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，為平均相對分子質(zhì)量）混合汽密度 ： 求得在與下乙醇與水的密度。不同溫度下乙醇和水的密度見表5-2。</p><p>　　表5-2不同溫度下乙醇和水的密度</p><p><b>　　1、精餾段</b><

62、;/p><p>　　平均溫度=80.17℃ ，=734.83 kg/</p><p>　　, =971.69 kg/</p><p>　　在精餾段，液相平均密度：</p><p><b>　　氣相平均密度：</b></p><p>　　==1.2380 kg/</p><p>

63、;<b>　　2、提餾段</b></p><p>　　平均溫度 =90.94℃ ， =723.248 kg/</p><p>　　， =964.6514 kg/</p><p><b>　　液相平均密度：</b></p><p><b>　　氣相平均密度：</b></p

64、><p>　　==0.906 kg/</p><p>　　3.3.5液體平均表面張力計算</p><p>　　二元有機(jī)物-水溶液表面張力可用下列各式計算 </p><p><b>　　注：</b></p><p>　　式中下角標(biāo)，w,o,s分別代表水、有機(jī)物及表面部分；xw、xo指主體部分的分子數(shù)，V

65、w、Vo主體部分的分子體積，δw、δo為純水、有機(jī)物的表面張力，對乙醇q = 2。</p><p><b>　?。?）精餾段： </b></p><p>　　表3-3不同溫度下乙醇和水的表面張力</p><p><b>　　乙醇表面張力：</b></p><p><b>　　水表面張力：

66、</b></p><p><b>　　聯(lián)立方程組： </b></p><p><b>　　代入求得： </b></p><p>　　（2）提鎦段： =90.94</p><p><b>　　乙醇表面張力：</b></p><p><b

67、>　　水表面張力： </b></p><p><b>　　聯(lián)立方程組： </b></p><p><b>　　代入求得： </b></p><p>　　3.4 精餾塔的塔體工藝尺寸設(shè)計</p><p>　　3.4.1塔徑的計算</p><p>　　精餾

68、段的氣、液相體積流率為</p><p>　　(精餾段V=L+D=(R+1)+D,L=RD)</p><p>　　提餾段的氣、液相體積流率為</p><p><b>　　由 </b></p><p>　　式中 C由式 計算，其中 由史密斯關(guān)聯(lián)圖查取</p><p><b>　?。?）精

69、餾段</b></p><p>　　取板間距 ，板上液層高度 ，則</p><p><b>　　查圖可得</b></p><p>　　取安全系數(shù)0.7，則空塔氣速為</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為D=1.4m</p><p><b>　　塔截面積為</b>

70、</p><p><b>　　實際空塔氣速為</b></p><p><b>　?。?）提餾段 </b></p><p>　　同理，提餾段的板間距取 ，板上液層高度 。</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為D=1.2m由于此塔精餾段板數(shù)居多，而且經(jīng)圓整后的精餾段和提留段的塔徑相差不大，所以提餾段

71、塔徑D=1.4m</p><p><b>　　塔截面積為 </b></p><p>　　實際空塔氣速為 </p><p>　　3.4.2精餾塔有效高度的計算;</p><p><b>　　精餾段有效高度：</b></p><p><b>　　提留段有效高度

72、;</b></p><p>　　在進(jìn)料板上方開一入孔，其高度為0.8m，</p><p>　　故精餾塔的有效高度為</p><p>　　3.5 塔板主要工藝尺寸的計算</p><p>　　3.5.1溢流裝置計算</p><p>　　因塔徑 D=1.4m ，可選用單溢流弓形降液管，各項計算如下：</p&

73、gt;<p>　　3.5.1.1 堰長</p><p>　　依據(jù)溢流型式及液體負(fù)荷決定堰長,單溢流型塔板堰長一般取為(0.6～0.8)D</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　同理，提餾段的為</b></p><p>　　3.5.1.2溢流堰高度</

74、p><p>　　堰上液層高度應(yīng)適宜，太小則堰上的液體均布差，太大則塔板壓強(qiáng)增大，物沫夾帶增加。對平直堰，設(shè)計時一般應(yīng)大于0.006m，若低于此值應(yīng)改用齒形堰。也不宜超過0.06～0.07m，否則可改用雙溢流型塔板。</p><p>　　由，選用平直堰，堰上液層高度：，近似取E=1</p><p><b>　　則精餾段</b></p>

75、<p><b>　　同理，提餾段的為</b></p><p><b>　　取板上清液層高度</b></p><p><b>　　故精餾段</b></p><p><b>　　同理，提餾段的為</b></p><p>　　3.5.1.3弓形降液管寬

76、度和截面積</p><p><b>　　由</b></p><p>　　由弓形降液管的參數(shù)圖查得</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　故精餾段</b></p><p><b>　　同理，提餾段的為 </b&

77、gt;</p><p>　　驗算液體在降液管中停留時間為：</p><p><b>　　精餾段位 </b></p><p>　　同理，提餾段的為 </p><p><b>　　故降液管設(shè)計合理</b></p><p>　　3.5.1.4 降液管底隙高度</p>

78、<p>　　圖3-5降液管示意圖</p><p>　　為保證良好的液封，又不致使液流阻力太大，一般取為, 也不易小于0.02～0.025m，以免引起堵塞，產(chǎn)生液泛。</p><p><b>　　（1）精餾段：</b></p><p><b>　　取</b></p><p><

79、b>　　（2）提餾段：</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　故降液管底隙高度設(shè)計合理。</p><p>　　3.5.1.5塔板的分塊</p><p><b>　　a塔板的分塊</b></p><p>　　因，故塔板采用分塊式。

80、查得塔板分塊數(shù)表得，塔板分為4塊</p><p><b>　　b邊緣區(qū)寬度的確定</b></p><p>　　3.5.2 塔板布置</p><p>　　3.5.2.1浮閥數(shù)目及排列</p><p><b>　　精餾段：</b></p><p>　　取閥孔動能因子，則孔速為

81、</p><p>　　每層塔板上浮閥數(shù)目為</p><p><b>　　取邊緣區(qū)寬度，</b></p><p>　　計算塔板鼓泡區(qū)面積，</p><p>　　浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個橫排的孔心距</p><p>　　排間距 取=80mm</p><p>　　

82、以等腰三角形排列，排得閥數(shù)為160</p><p><b>　　重新核算以下參數(shù)：</b></p><p>　　動能因子在9-12之間，合適。</p><p><b>　　塔板開孔率：</b></p><p>　　(開孔率在10%-14%之間，合適）</p><p>　　圖3

83、-6 精餾段浮閥數(shù)目排列的確定</p><p><b>　　3.6.2提餾段</b></p><p>　　取閥孔動能因子，則孔速為 </p><p>　　每層塔板上浮閥數(shù)目為</p><p>　　浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個橫排的孔心距以等腰三角形排列</p><p>　　排間距 取

84、排間距為90mm </p><p>　　以等腰三角形排列，排得閥數(shù)為146</p><p>　　重新核算以下參數(shù)： </p><p>　　動能因子在9-12之間，合適。</p><p>　　開孔率(開孔率在10%-14%之間，合適）</p><p>　　圖3-7提溜段浮閥數(shù)目的確定</p><p

85、>　　第四章 塔板的流體力學(xué)計算</p><p>　　4.1氣相通過浮閥塔板的壓降</p><p><b>　　可根據(jù)計算</b></p><p><b>　　4.1.1精餾段</b></p><p>　?。?）干板阻力 =10.56m/s </p><p><

86、;b>　　因，故 </b></p><p>　?。?）板上充氣液層阻力</p><p><b>　　取</b></p><p>　?。?）液體表面張力所造成的阻力</p><p>　　此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)踏板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹?lt;/p><p><b&g

87、t;　　滿足設(shè)計與許條件。</b></p><p><b>　　4.1.2提餾段</b></p><p>　?。?）干板阻力 =11.9m/s </p><p><b>　　因，故 </b></p><p>　?。?）板上充氣液層阻力</p><p>&

88、lt;b>　　取</b></p><p>　　（3）液體表面張力所造成的阻力</p><p>　　此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)踏板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹?lt;/p><p><b>　　滿足設(shè)計與許條件。</b></p><p><b>　　4.2淹塔</b></p>

89、<p>　　為了防止淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度，即</p><p><b>　　4.2.1精餾段</b></p><p>　?。?）單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?</p><p>　?。?）液體通過降液管的壓頭損失</p><p>　?。?）板上液層高度 ，則</p>&

90、lt;p><b>　　取已選定</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　可見所以符合防止淹塔的要求</p><p><b>　　4.2.2提留段</b></p><p>　?。?）單板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?</p><p&g

91、t;　?。?）液體通過降液管的壓頭損失 ：</p><p>　?。?）板上液層高度： 則</p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　可見 ，所以符合防止湮塔的要求</p><p><b>　　4.3霧沫夾帶</b></p><p><b>　　

92、泛點率 = </b></p><p><b>　　泛點率 = </b></p><p><b>　　板上液體流經(jīng)長度：</b></p><p><b>　　板上液流面積；</b></p><p><b>　　4.3.1 精餾段</b></

93、p><p>　　取物性系數(shù)，泛點負(fù)荷系數(shù)</p><p><b>　　泛點率 = </b></p><p><b>　　泛點率 = </b></p><p>　　對于大塔，為了避免過量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點率不超過80%。</p><p>　　hf=2.5HL=2.5×0

94、.07=0.175m</p><p><b>　　霧沫夾帶量==</b></p><p>　　由以上計算可知霧沫夾帶能滿足（g液kg氣）的要求</p><p><b>　　4.3.2 提留段</b></p><p>　　取物性系數(shù)，泛點負(fù)荷系數(shù)</p><p><b&g

95、t;　　泛點率 = </b></p><p><b>　　泛點率 = </b></p><p>　　由計算可知，符合要求</p><p>　　hf=2.5HL=2.5×0.07=0.175m</p><p><b>　　霧沫夾帶量==</b></p><p&

96、gt;　　由以上計算可知霧沫夾帶能滿足（g液kg氣）的要求</p><p>　　4.4塔板負(fù)荷性能圖</p><p>　　4.4.1霧沫夾帶線 </p><p><b>　　泛點率 = </b></p><p>　　據(jù)此可計算出負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線，按泛點率80%計算：</p><

97、p><b>　?。?）精餾段</b></p><p><b>　　整理得：，即</b></p><p>　　由式子可知霧沫夾帶線為直線，通過取可算出</p><p><b>　?。?）提餾段</b></p><p><b>　　整理得：，即</b>&

98、lt;/p><p>　　由式子可知霧沫夾帶線為直線，通過取可算出</p><p><b>　　4.4.2液泛線</b></p><p>　　由此確定液泛線，忽略式中</p><p><b>　　而</b></p><p><b>　?。?）精餾段</b>&l

99、t;/p><p><b>　　整理得：</b></p><p><b>　?。?）提留段</b></p><p><b>　　整理得：</b></p><p>　　在操作范圍內(nèi)，取若干，算出相應(yīng)的值</p><p>　　4.4.3液相負(fù)荷上限</p&g

100、t;<p>　　液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時間不低于3~5 s</p><p>　　液體降液管中停留時間s</p><p>　　以s作為液體在降液管中停留時間的下限，則</p><p><b>　　4.4.4漏液線</b></p><p>　　對于型重閥，依=5作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則</

101、p><p><b>　?。?）精餾段</b></p><p><b>　　（2）提留段</b></p><p>　　4.4.5液相負(fù)荷下限線</p><p>　　取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線</p><p><b>　　取，則</b>

102、</p><p>　　由以上1~5作出塔板負(fù)荷性能圖</p><p>　　圖4 精餾段塔板負(fù)荷性能圖</p><p>　　圖5 提餾段塔板負(fù)荷性能圖</p><p><b>　　由圖可看出：</b></p><p>　　（1）在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點（設(shè)計點）處在適宜操作區(qū)的適中位置<

103、/p><p>　?。?）塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制</p><p>　?。?）按固定的液氣比，由圖查出精餾段塔板的氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限 提留段塔板的氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限</p><p>　　所以：精餾段操作彈性= ，提留段操作彈性= </p><p>　　第五章 塔附件設(shè)計</p>

104、<p>　　接管尺寸由管內(nèi)蒸氣、液體速度及體積流量決定。本塔的接管均采用YB231-70熱扎無縫鋼管[9]。</p><p><b>　　5.1塔頂蒸氣管路</b></p><p>　　塔頂上升蒸汽的體積流量：</p><p>　　采用直管，工業(yè)蒸汽的經(jīng)驗流速范圍為10-20m/s，取適宜速度 ，那么</p><p

105、>　　經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管(YB231-70)，規(guī)格： </p><p><b>　　實際管內(nèi)流速： </b></p><p>　　5.2塔頂液相回流管路</p><p>　　已知回流液體流率為，由于靠重力回流，所以選用回流液流速為，則管徑為</p><p>　　可選取熱軋無縫鋼管（GB 8263—87）規(guī)格：

106、</p><p>　　5.3塔頂餾出液管路</p><p>　　可選取熱軋無縫鋼管（GB 8263—87）規(guī)格：</p><p><b>　　u=</b></p><p><b>　　5.4進(jìn)料管路</b></p><p>　　=241.5328 , 查和得在30℃下：<

107、;/p><p><b>　　得：</b></p><p>　　由于用泵進(jìn)料，根據(jù)工業(yè)中流體的一般流速范圍進(jìn)料流速取為</p><p>　　可選取熱軋無縫鋼管（GB 8263—87）規(guī)格：</p><p><b>　　U實=</b></p><p>　　5.5塔釜液流出管路<

108、;/p><p>　　已知釜液摩爾流率，一般可取塔底出料管的料液流速為uw=0.5-1.5m/s,本設(shè)計取uw=1m/s,</p><p>　　查和得在99.83℃下：</p><p><b>　　得：</b></p><p><b>　　釜液出口管直徑，</b></p><p>

109、　　可選取熱軋無縫鋼管（GB 8263—87）規(guī)格：</p><p><b>　　u=</b></p><p>　　5.6接口管路匯總表</p><p><b>　　表5-1</b></p><p>　　第六章 塔總體高度的設(shè)計</p><p><b>　　6

110、.1塔高的確定</b></p><p>　　塔高主要由下列幾部分組成:</p><p>　　塔頂空間，塔底空間,人孔處的板間距,加料板空間高度及群座高度，</p><p><b>　　即: </b></p><p>　　6.2塔頂空間的確定</p><p>　　塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板

111、與塔頂?shù)木嚯x。其距離取遠(yuǎn)高于板間距的值，本設(shè)計計算中板間距為0.45m，根據(jù)經(jīng)驗取塔頂空間HD=1.2m（塔頂封頭1米）。</p><p>　　6.3塔底空間的確定</p><p>　　塔底空間是指塔內(nèi)最下層塔板到塔底間距。其值由塔底貯液取停留時間</p><p>　　和塔底液面到最下層塔板間距（一般要有1-2m）決定。</p><p>　　

112、塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時間取6min，裝填系數(shù)取0.5，塔釜高h(yuǎn)/塔釜直徑d=1:2。</p><p>　　塔釜液量=0.0024118×60×6＝0.868m3</p><p>　　塔釜體積Vw=Lw/0.5=0.868/0.5=1.736</p><p>　　Vw= 所以d=1.64m</p

113、><p>　　塔釜高度 HB=0.5d=0.82m取0.8m</p><p><b>　　5.4塔頂封頭</b></p><p>　　橢圓形封頭在化工中應(yīng)用最廣，它有曲面部分和直邊部分組成。標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的長短之比為2。此塔采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，材料選用16MnR。查表可知，公稱直徑時，可取曲面高度，直邊高度，封頭厚度S=6mm。</p>

114、<p><b>　　5.5進(jìn)料空間高度</b></p><p>　　HF進(jìn)料是液相，HF應(yīng)大于一般的板間距，并滿足安裝人孔的需要即可，可取HF=1.0m</p><p><b>　　5.6人孔</b></p><p>　　塔徑D=1.4m>1m,為了安裝和檢修的需要，每隔6層塔板設(shè)一人孔，共有四個人孔。人孔

115、的直徑為500mm，其伸出塔體的筒體長度為200mm，人孔中心距操作平臺約1000mm。人孔處的板間距等于600mm。</p><p><b>　　5.6支座</b></p><p>　　此塔的高徑比小于30，風(fēng)力穩(wěn)定性較好，可采用圓筒形群座。群座筒體上一般需要開排氣孔，人孔及引出管孔道。塔徑為1400mm，需要開4個Φ50mm的排氣孔，兩個Dg450的人孔，引出管道

116、孔一般有一個到兩個。取群座高度H座=2×1.4=2.8m。</p><p><b>　　5.7塔高</b></p><p>　　5.7塔板結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　塔板按結(jié)構(gòu)特點，大致分為整塊式和分塊式兩類。塔徑為300-900mm時，一般采用整塊式；塔徑超過800-900mm時，由于鋼度，安裝，檢修等要求將塔板分成數(shù)塊。本設(shè)計

117、采用分塊式，將塔板分為四塊。分塊式塔板的結(jié)構(gòu)型式目前推薦采用自身梁及槽式塔板，它們具有結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和安裝，剛度好的優(yōu)點。</p><p>　　表5-1 精餾段設(shè)計計算結(jié)果總匯</p><p>　　第六章 塔的附屬設(shè)備選型</p><p>　　6.1 冷凝器的換熱面積計算</p><p>　　由于是黏度有機(jī)物和水的混合液，所以本設(shè)計取K=

118、600kcal/（）</p><p>　　出料液溫度：78.28℃（飽和蒸汽）～78.28℃（飽和液體）</p><p>　　冷卻水溫度：20℃～36℃</p><p><b>　　逆流操作：℃ ，℃</b></p><p><b>　　℃取為50℃</b></p><p>

119、<b>　　汽化熱：</b></p><p><b>　　傳熱量：</b></p><p><b>　　傳熱面積：</b></p><p>　　6.2預(yù)熱器換熱面積計算</p><p>　　設(shè)計流程要求泡點進(jìn)料，進(jìn)料濃度下的泡點溫度為82.05℃，而原料溫度為20℃。釜殘液的溫

120、度為99.83℃，其主要成分是水，比熱比原料液大，所以完全可以利用釜液對進(jìn)料液進(jìn)行預(yù)熱，使其達(dá)到泡點，只要控制好釜殘液的流量，由于釜殘液能提供的熱量足夠，因而可以穩(wěn)定控制進(jìn)料溫度為泡點。擬定將釜液降至40℃排出，以用于他途。</p><p>　　F=1.736kg/s,</p><p>　　根據(jù)溫度，查相關(guān)表得：</p><p>　　CP水=4.20KJ/(kg℃)

121、, CP乙醇＝2.825KJ/(kg℃)。</p><p><b>　　℃</b></p><p>　　取總傳熱系數(shù)K=700kcal/℃</p><p><b>　　由可得：</b></p><p><b>　　6.3離心泵選型</b></p><

122、p>　　進(jìn)料溫度℃，，，，，，</p><p><b>　　已知進(jìn)料量</b></p><p><b>　　取管內(nèi)流速為,則</b></p><p><b>　　故選</b></p><p><b>　　則實際內(nèi)徑，代入得</b></p>

123、<p><b>　　取絕對粗糙度為</b></p><p><b>　　相對粗糙度為</b></p><p><b>　　摩擦系數(shù)</b></p><p><b>　　由，得</b></p><p><b>　　進(jìn)料口位置高度<

124、;/b></p><p><b>　　m</b></p><p>　　揚程m，取He=1.2He=10.188m</p><p>　　液體流量=1.2計=8.536m³/h</p><p>　　依此查化工原理附錄，可選型號IS50-32-125的離心泵。</p><p><b

125、>　　6.4法蘭</b></p><p>　　由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。</p><p>　　進(jìn)料管接管法蘭：PN6DN40 HG 5010</p><p>　　回流管接管法蘭：PN6DN60 HG 5010</p><p>　　塔頂蒸氣管法蘭：PN6DN500 HG

126、5010</p><p>　　釜液排出管法蘭：PN6DN30 HG 5010</p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　我們再短短的兩周之內(nèi)完成了繁重的課程設(shè)計任務(wù)，之所以說他繁重是因為從最終的定方案到設(shè)計計算、畫圖、整理電子檔，我們都付出了艱辛的勞動。在課程設(shè)計的過程中，我們經(jīng)歷了感動，經(jīng)歷了一起奮斗的酸甜苦辣。也一起

127、分享了成功的喜悅。這次的課程設(shè)計對我們每個人來說都是一個挑戰(zhàn)。每個人都有自己薄弱的環(huán)節(jié)。這時候小組的力量就體現(xiàn)出來了，各司其職，各盡其能。發(fā)揮了集體的效用。</p><p>　　現(xiàn)在后頭看看，感覺課程設(shè)計確實挺好的，一方面檢驗了我們隊化工原理知識的掌握，更重要的是讓我們接觸到了工業(yè)設(shè)計等方面的知識，我覺得這些都是對以后的工作有很大幫助的，課程設(shè)計不是簡簡單單的設(shè)計，而是一系列的作業(yè)，包括了各種軟件的使用，計算，手

128、工畫圖等等。同時，通過這次小組合作的課程設(shè)計，我也深刻體會到了小組合作的重要性。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　[1] 帶控制點生產(chǎn)工藝流程圖</p><p>　　[2] 板式精餾塔的總裝置圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><

129、;p>　　[1]陳敏恒等.化工原理.第二版化.學(xué)工業(yè)出版社.1999 </p><p>　　[2]化工原理課程設(shè)計參考資料板式精餾塔 侯新麗編 化學(xué)工業(yè)出版社 </p><p>　　[3]板式精餾塔設(shè)計 伍欽 梁坤編 化學(xué)工業(yè)出版社 </p><p>　　[4]賈紹義,柴誠敬主編.化工原理課程設(shè)計.天津:天津大學(xué)出版社,2002</p>