化工原理课程设计2017

1、,化工原理课程设计,Contents,设计主要内容,说明书的编写,设计要求,目的,设计任务书,装配图,课程设计的目的,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。,化工原理课程设计任务书,设计题目：乙醇-水连续精馏塔的设计,塔板结构,工艺参数： 1、乙醇水混合物，含乙醇 （质量），温度_0C; 2、产品：馏出液含乙醇 （质量），温度 0C; 按间接蒸汽加热计，残液中含酒精浓度不高于0.1%（质量）； 3、生产能力：日产酒精（指馏出液） kg; 4、热源条件：加热蒸汽为饱和蒸汽，其绝对压强为 MPa;,1.确定工艺流

2、程，绘制工艺流程图； 2.工艺设计，得出设备主要尺寸和参数（塔高，直径，塔板数等）； 3.选择附属设备； 4.绘制整块式塔板塔节装配图； 5.编写设计说明书。,要求：,作业份量： （1）设计说明书电子版及打印版,草稿各一份，若为手写版只交纸质版一份. （2）整块式塔板塔节装配图电子版及打印版（1号图纸）1份,或手画版,设计内容,设计方案简介 对给定或选定的工艺流程，主要的设备型式进行简要的论述； 2. 工艺设计计算 工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算等 3. 结构设计计算及流体力学性能校核 4.典型辅助设备的选型和计算 包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定

3、 5.整块式塔板塔节装配图,统一的封面装订成册； 说明书的文字叙述要简练、明确、字迹要工整清楚；各种计算方法应举例说明，公式的符号（单位）应标注清楚，必要时应附上示意图和计算数据表格； 所引用的数据、公式或结论可在每页右侧留出的约2cm宽的长框内用符号*注明其来源； 选用的重要参数和计算的重要结果也可写在右侧的长框中或用表格的形式汇总列出。,编写设计说明书,（1）设计题目（包括课程设计任务书）； （2）说明书目录（标题及页次）； （3）设计说明（说明论证，并附工艺流程图）； （4）工艺设计（物料衡算、回流比、理论板数、进料位置等，计算机计算应有相应框图和源程序）； （5）板式塔的结构设计（板间

4、距、塔径及塔板布置设计） （6）附属设备的选型设计（包括预热器、冷凝器、冷却器和再沸器、接管、进料泵、回流泵等的选型）； （7）设计结果汇总（包括主要工艺尺寸、各种物料的量和状态及设计时规定的操作条件等）； （8）结语（包括对设计的自我评述以及有关问题的分析讨论等） （9）设计参考资料目录,说明书的主要内容,工艺流程图（仅作参考）,对整个设计方案给出具体说明,第一节 工艺计算,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)塔的气液负荷计算 塔设备的生产能力一般以吨/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

5、。因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。,设计计算部分,1.全塔物料衡算： F=D+W FxF=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,2.理论塔板数NT的求解,过D点（xD，xD）作平衡线切线，计算Rmin 取回流比R=（1.12）Rmin 计算精馏段操作线方程和提馏段操作线方程 图解法得到NT,3.计算全塔效率:,3.实际板数N的求解,4.塔的气液负荷计算,第二节 塔的主要工艺尺寸设计计算,3 液流型式的选择,2/5,不

6、宜,高度,（2）浮阀数以及排列方式,阀孔数,由传热传质过程设备设计p194 式4-18 可知： 选用F1型浮阀，重型，阀孔直径do=0.039m，初取动能因子F0=10，计算阀孔气速u0,每层塔板上的阀孔数为,b)浮阀排列方式,选择错排方式，计算孔心距t：,校核气速及动能因子： 动能因子在912，开孔率在10%15%合理,第三节 塔板的流体力学验算,液,液,第四节 塔板的负荷性能图,漏液线,第五节 辅助设备定型,制图部分,视图配置 设备图一般都采用两个基本视图来表达设备的主体结构。 对于立式设备（精馏塔）： 通常采用主、俯两个基本视图；,断开和局部放大： 省略部分的结构，应是与图面重复的结构，以不致影响设备结构的表达和读图。 对于设备上的某些局部结构，各接管、零部件、焊缝结构由于基本视图往往采用缩小的比例，在图上不易表达清楚，给画图和读图带来困难。一般再以必要的局部放大图来补充表达这些局部结构的详细情况。,1塔盘板 2降液管 3拉杆 4定距管 5塔盘圈 6吊耳 7螺栓 8螺母 9压板 10 压圈 11石棉绳,定距管式塔盘结构,（a）,（b）,角焊式整块塔盘,塔盘圈较高时用,塔盘圈较低时用,整块式塔盘的密封结构,螺栓 2螺母 3压板 4压圈 5填料 6圆钢圈 7塔盘,密封结构软填料密封，石棉线、聚四氟乙烯纤维编织