化工原理课程设计任务及讲义

化工原理课程设计筛板式（浮阀）精馏塔设计,化工原理课程设计,筛板式（浮阀）精馏塔设计,第一部分：化工原理课程设计任务书第二部分：设计方法第三部分：设计示例,第一部分：化工原理课程设计任务书,设计题目：1、苯甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计2、苯氯苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计3、乙醇水混合液筛板(浮阀)精馏塔设计4、正戊烷正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计5、甲醇水混合液筛板(浮阀)精馏塔设计,二.设计条件每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4kpa（表压）单板压降不超过0.7kPa冷却水温度：20饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压)设备型式：筛板(浮阀)塔建厂地区大气压力：1atm,三.设计任务完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制精馏工艺流程图，设备结构图，编制设计说明书。,四.设计内容1.工艺设计（1）选择工艺流程和工艺条件a加料方式b.加料状态c.塔顶蒸汽冷凝方式d.塔釜加热方式e.塔顶塔底产品的出料状态塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。（2）精馏工艺计算：a.物料衡算确定各物料流量和组成。b.经济核算确定适宜的回流比c.精馏塔实际塔板数理论塔板数、然后根据全塔效率ET，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加料板位置。,2.精馏塔设备设计(1)选择塔型和板型采用板式塔，板型为筛板(浮阀)塔。(2)塔板结构设计和流体力学计算(3)绘制塔板负荷性能图(4)有关具体机械结构和塔体附件的选定*接管规格：根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道。*全塔高度：包括上、下封头，裙座高度。,3.附属设备设计和选用(1)换热器选型对原料预热器，塔底再沸器，塔顶冷凝器,塔顶产品冷却器等进行选型。(2)泵设计选型,4.编写设计说明书内容包括（1）说明书封面（2）设计任务书（3）目录（4）工艺流程选择论证及说明，流程图（5）主要设备的设计塔板数、塔径、塔板结构元件（6）主要辅助设备的选用与计算泵、原料预热器、塔顶冷凝器5、绘制工整的设备结构图,5.注意事项:写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源;每项设计结束后,列出计算结果明细表;设计说明书要求字迹工整,装订成册上交。,第一章综述1精馏原理及其在工业生产中的应用2精馏操作对塔设备的要求（生产能力、效率、流动阻力、操作弹性、结构、造价和工艺特性等）3常用板式塔类型及本设计的选型4本设计所选塔的特性第二章工艺条件的确定和说明1确定操作压力2确定进料状态3确定加热剂和加热方式第三章流程的确定和说明（附流程简图）1流程的说明2设置各设备的原因（精馏设备、物料的储存和输送、必要的检测手段、操作中的调节和重要参数的控制、热能利用）,第四章精馏塔的设计计算1物料衡算2回流比的确定3塔板数的确定4、工艺条件及物性数据计算5汽液负荷计算（将结果进行列表）6精馏塔工艺尺寸计算（塔高、塔径、溢流装置、塔板布置及筛孔（浮阀）数目与排列）7塔板流动性能校核（液沫夹带量校核、塔板阻力校核、降液管液泛校核、液体在降液管中停留时间校核以及严重漏液校核）8塔板负荷性能图第五章精馏塔附属设备设计1主要工艺接管尺寸的计算和选取（进料管、回流管、釜液出口管、塔顶蒸汽管、塔底蒸汽管、人孔等）2塔顶冷凝器/冷却器设计，热负荷、冷却剂及其进出、口温度3塔底再沸器设计4原料预热器设计5、泵的设计,第五章主要计算结果列表1塔板主要结构参数表2塔板主要流动性能参数表第六章设计结果的讨论和说明第七章参考文献第八章课程设计总结附录1：主要参考文献1贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，20022大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，19943其他参考资料附录2：精馏塔工艺条件图,第二部分：筛板式精馏塔设计方法,一.工艺计算二.设备计算三.辅助设备计算四.塔体结构五.工艺流程图六.精馏塔工艺条件图,主要内容是(1)物料衡算(2)确定回流比(3)确定理论板数和实际板数(4)物性数据计算(5)塔的气液负荷塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示，但在理论板计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时，气液流量又须用体积流量m3/s表示。因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。1.全塔物料衡算：F=D+WFxF=DxD+WxW塔顶产品易挥发组分回收率为：=DxD/FxF式中:F、D、W分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液的摩尔流量(kmol/h),xF、xD、xW分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液组成的摩尔分率,一工艺计算,2、回流比确定,R=（1.1）Rmin,3液流型式的选择,塔板的负荷性能图在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进行了流体力学验算之后，便可确认所设计的塔板能在任务规定的气