化工08-化工原理课程设计-工艺计算(2011).ppt

2020年1月25日 化工原理 课程设计 中国石油大学化学工程学院 课程设计的目的 要求和内容 一 课程设计的目的1 提高综合运用所学知识进行工艺设计的能力2 提高独立工作能力3 培养一丝不苟的科学态度和严肃认真的工作作风4 提高文字表达和设计绘图能力 课程设计的目的 要求和内容 二 课程设计的内容 1 明确设计任务 阅读指导书并查阅资料 2 确定设计方案 绘制工艺流程图 3 精馏塔的工艺计算 塔板设计及塔体初步设计 4 辅助设备的设计及选型 5 编写设计说明书 为满足某一混合物的分离 设计一个精馏塔及选择与之相配套的辅助设备 包括泵 冷凝器 再沸器等 分离的混合物系包括二元系及多元系 2020年1月25日 工艺计算物平 热平 确定操作条件 P t 确定R N D塔板设计塔板初步设计 水力学校核 负荷性能图塔体初步设计筒体 封头 裙座 接管 绘图 二 课程设计的内容 2020年1月25日 二 课程设计的内容1 流程简图 2 P451 2 工艺计算 包括物料衡算及热量衡算总表 5天 1 P52 65 2 第五 九章 二元系 求理论板数用图解法或逐板计算法多元系 求理论板数用简捷法适宜进料位置 2 P483 3 塔板计算 包括水力学核算 5天 1 P53 54 P65 84 P92 110 2 第十二章 4 塔体初步设计 1天 1 P92 110 2020年1月25日 5 辅助设备的选用 1天 1 P3 51 2 第二章 1 塔顶冷凝器全算 选型 核算 冷凝 冷却器分开算 2 再沸器只选型 根据经验选总传热系数 不需核算 3 回流泵选型6 塔体 塔板总图 7天 1 P92 110 P112 123 7 计算结果汇总表8 分析与讨论9 答辩 交设计说明书 1天 课程设计的目的 要求和内容 三 课程设计的基本要求 设计说明书装订顺序封面设计任务书目录设计方案简介工艺流程简图设计计算书设计结果汇总表 阀孔 筛孔 布置图负荷性能图对本设计的评述参考资料 同时要上交草稿 2020年1月25日 标题页设计任务书目录设计方案简介工艺流程简图设计计算书设计结果汇总表阀孔 筛孔 布置图负荷性能图对本设计的评述参考资料 化工原理课程设计说明书设计题目 班级 姓名 指导教师 设计成绩 日期 三 课程设计的基本要求 2020年1月25日 1 设计任务书2 设计说明书3 应交材料 课程设计的基本要求 每人一个文件袋 装入 1 课程设计说明书 2 1 塔体及塔板布置图一张 3 草稿 2020年1月25日 1 计算过程尽可能表格化 2 引用的数据和选用的公式应标明出处 3 计算结果应列表汇总 4 设计说明书应做到求 文字工整 绘图清晰 计算准确 叙述精练 格式整齐 装订成册 设计说明书要求 2020年1月25日 四 时间安排2011 5 30 2011 6 24周一 三 五早 8 30 11 30周一 三 三教510 周五 三教508 2011 5 30 周一早 8 00 第一次讲座 2011 6 13 周一早 8 30 第二次讲座 2011 6 24 周五早 8 30 第三次讲座 2011 6 27 2011 7 4 三教510 周六 日不休息 指定的时间内必须到教室7月4日上午8 30答辩 下午5 00前交设计说明书 包括图及计算草稿 2020年1月25日 五 主要参考文献1 化工原理课程设计 刘雪暖 汤景凝编2 石油化学工程原理 上 下册 李阳初 刘雪暖编3 石油炼制及石油化工计算方法图表集 石油大学炼制系编 2020年1月25日 班级 姓名 化工原理 课程设计成绩评定表 六 评分标准 2020年1月25日 工艺计算 1 工艺流程简图 2020年1月25日 2 选定塔顶 塔底产品浓度 有时由任务书给出 注意是摩尔浓度还是质量浓度 进行全塔物料衡算 列出物料衡算总表 多元系需先按照清晰分割计算 之后再进行非清晰分割校核 10 4 2 P455 461 2 P490 494 工艺计算 2020年1月25日 3 确定冷凝灌 塔顶 塔底的操作压力首先 选冷凝罐中冷凝液温度 该温度由冷却水决定 冷却水为循环水 一般情况下 t入 25 30 经过换热器后 t出 35 40 塔顶产品冷凝液应与冷却水保持一定温差 可取 t 10 20 以保证冷凝 冷却效果 而不致使用很大的传热面积 因此 t罐 t冷却水 10 20 工艺计算 2020年1月25日 3 确定冷凝灌 塔顶 塔底的操作压力确定凝液罐 塔顶 塔底的操作压力 对多元高压系统应列表给出试差结果 Kixi 1 10 2或 yi Ki 1 10 2 1 P54 55 2 P496 497 对二元理想物系 由冷凝罐中冷凝液温度 计算该温度下的蒸汽压数据 可得P罐 绝对压力 全塔压力的确定 P顶 P罐 0 1 0 2atm 考虑管级及冷凝器阻力 P底 P顶 P塔 P塔 N实 P板 P板 3 6mmHg 选5mmHg接近 工艺计算 2020年1月25日 4 确定塔顶 塔底温度 多元系应列表 塔顶 露点方程 yi Ki 1 10 2 塔底 泡点方程 Kixi 1 10 2 1 P54 55 2 P496 497 5 选定进料状态 定出进料温度 有时由任务书给出 如饱和液体或两相进料 1 P459 461 2 P55 56 6 二元系在已定的全塔平均操作压力下 做出y x相平衡曲线 1 4P61 464 对多元系则需求出各组分对某一关键组分的相对挥发度 1 P502 504 2 P59 62 工艺计算 2020年1月25日 7 最小回流比RminRmin R Rmin 1 1 2 二元系 图解 公式 1 P61 62多元系 恩德伍德公式 1 P62 2020年1月25日 7 最小回流比RminRmin R Rmin 1 1 2 二元系 图解 公式 1 P61 62多元系 恩德伍德公式 1 P62 2020年1月25日 7 最小回流比Rmin 二元系 图解 公式 1 P61 62多元系 恩德伍德公式 1 P62 2020年1月25日 N塔高设备费用RL VQC QB操作费用塔径设备费用 适宜的操作回流比R 8 求出最小理论板数Nmin及适宜的操作回流比RNmin 芬斯克公式 1 P61 2 P474 作图 R 1 N R Rmin 1 P57 61 2020年1月25日 作图 R 1 N R Rmin 1 P57 61 适宜的操作回流比R 2020年1月25日 式中N及Nmin均包括再沸器 1 P61 8 求出最小理论板数Nmin及适宜的操作回流比RNmin 芬斯克公式 1 P61 2 P474 作图 R 1 N R Rmin 1 P57 61 2020年1月25日 8 求出最小理论板数Nmin及适宜的操作回流比RNmin 芬斯克公式 1 P61 2 P474 作图 R 1 N R Rmin 1 P57 58 2020年1月25日 工艺计算 9 确定所需的理论板数N及进料位置 1 P57 61 二元系 用作图法或逐板计算法多元系 求理论板数用简捷法 吉利兰图或关联式 2020年1月25日 10 确定全塔效率ET 算出上 下两段所需实际板数O connell关联式 1 P62 63 2 P464 465 11 确定适宜的塔板间距HT 求出塔内最大允许气速 精馏段 提馏段分开算 算出塔径D 1 P65 68 Smith法 波津法求D 取较大者圆整到标准系列D 1000