筛板塔设计(2013).ppt

1、化工原理课程设计 筛板式精馏塔设计,2010年12月,一、课程教学目的 通过课程设计，使学生了解化工设计的基本程序和方法。要求学生能用经济的观点树立正确的设计思想，掌握查阅资料、手册、选用公式和数据的方法。学会进行迅速、正确的设计运算方法，并用简洁的文字、图表表达设计结果。使学生得到化工设计能力的基本锻炼，培养学生的独立工作能力，培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃认真的工作作风。,二、课程教学基本内容 1设计方案简介 选择合理的工艺流程，对给定的操作条件，选用的设备型式等进行技术可行性与经济可行性论证。 2工艺设计计算 包括工艺参数的选定，物料衡算，热量衡算，单元操作的工艺计算。 3主

2、要设备设计（课时不够列为选作） 主要设备的结构设计和工艺尺寸的计算。,4辅助设备选型 典型辅助设备主要工艺尺寸的计算和设备规格、型号的选定； 5制图 包括绘制工艺流程图、主要设备工艺条件图（后者为选做）。 6.设计说明书的编写,三、课程设计任务要求 整个设计有论述、计算和图表组成。要求每位学生作设计说明书一份、图纸一张（工艺流程图）。 1、设计说明书内容与顺序p7 封面；设计任务书；说明书目录；设计方案简介；工艺设计计算；辅助设备的计算和选型；设计结果汇总；设计评述（心得体会）；参考资料及主要符号说明。；附图。 2、设计图纸要求 要求用A2（594*420mm）或A3（420*293mm）图纸

3、大小制图。绘制工艺流程图，以单线图的形式绘制，标出主体设备和辅助设备的物流方向、物流量、能流量。,（封面样本） 漳州师范学院 化工原理课程设计（小初） (中文题目)（二号黑体字） 姓 名： （四号宋体） 学 号： （四号宋体） 系 别： （四号宋体） 专业班级： （四号宋体） 指导教师： （四号宋体） 设计时间： 年 月 日 至 年 月 日,四、设计的方法与步骤,（1）课程设计准备工作 首先要认真阅读、分析下达的设计任务书，领会要点，明确所要完成的主要任务。二是查阅、收集技术资料。 （2）确定设计方案 按任务书提供的条件及要求，结合所掌握的资料进行分析研究，选定适宜的流程方案及设备的类型，并初

4、步形成工艺流程简图。,（3）工艺设计计算 选择适宜的数学模型和计算方法，按任务书规定要求、给定条件以及现有资料进行工艺设计计算，即进行物料衡算、热量衡算等。以获得物流量、能流量、各物流的组成、状态等信息。同时获得设备的结构工艺尺寸。此部分含内容较多，设计者应根据设计计算篇幅，适当划分为若干小节，使之条理清楚。 （4）完成辅助设备的工艺计算及选型 （5）工艺设计说明书 将以上设计所获得工艺流程方案、工艺设计计算主要步骤及结果、工艺流程图汇集成工艺设计说明书。,五、工艺流程图的绘制p9-15,1、图的绘制步骤 1）用细实线（0.3mm）按比例（1：100或1：50）画出设备简单外形。常用设备外形已

5、标准化，见表2-2。 2）用粗实线（0.9mm）画出连接设备的主要物料管线，并注出流向箭头。 3）物料平衡数据可直接在物料管道上用细实线引出并列成表。 4）辅助管道用中粗实线（0.6mm）表示。 5）图上不标示设备的支脚、支架和平台等。,2、图幅大小及格式 1）图纸幅面尺寸：要符合国家规定。 2）图框和标题栏要画出。 3、图的绘制比例 绘制工艺流程图的比例一般采用1：100或1：200.但实际上，图形可不必严格按比例画。 4、常用的图形符号和标注 1）常用设备的图形符号及其标注 2）管件与阀门的图形符号 3）常见仪表参量代号及仪表图形符号 4）流程中的物料代号 5）管道流程线表示及标注（p12

6、表2-4下一段）,化工原理课程设计,2020/8/13,筛板式精馏塔设计,第一部分：化工原理课程设计任务书 第二部分：设计方法,第一部分：化工原理课程设计任务书,一. 设计题目：苯甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计,二. 原始数据 年处理量：25000 30000 35000 40000 45000 50000吨 料液初温：35 料液浓度：40% 45% 50% 55% 60%（苯质量分率） 塔顶产品浓度：98% 98.5%（苯质量分率） 塔底釜液含甲苯量不低于 98%(以质量计) 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：4 kpa（表压） 冷却水温度：30 饱和水蒸汽

7、压力：0.25Mpa(表压) 设备型式：筛板(浮阀)塔 厂址：常州地区,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，绘制带控制点工艺流程图，塔板结构简图，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 根据生产经常费和设备投资费综合核算最经济原则，尽量使用计算机进行最优化计算，确定适宜回流比。 c.精馏塔实

8、际塔板数 用近似后的适宜回流比在计算机上通过逐板计算得到全塔理论塔板数以及精馏段和提馏段各自的理论塔板数。 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(机械设计) (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 画出精馏段或提馏段某块的负荷性能图。 (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)加料泵选型，加料管规格选型 加料泵以每天工作3

9、小时计（每班打1小时）。 大致估计一下加料管路上的管件和阀门。 (2)高位槽、贮槽容量和位置 高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。 贮槽容积按加满一次可生产10天计算确定。 (3)换热器选型 对原料预热器，塔底再沸器，塔顶产品冷却器等进行选型。 (4)塔顶冷凝器设计选型 根据换热量，回流管内流速，冷凝器高度，对塔顶冷凝器进行选型设计。,4.编写设计说明书 设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对所选用的物性数据和使用的经验公式图表应注明来历。 设计说明书应附有带控制点工艺

10、流程图，塔板结构简图. 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. 带控制点工艺流程图,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)塔的气液负荷计算 (5)热量衡算 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：

11、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,一工艺计算,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,二设备计算,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,3 液流型式的选择,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,2020/8/13,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液负荷