年产3.9万吨酒精精馏换热器设计

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1、内蒙工业大学本科课程设计学号：201130508070课程设计说明书题目：年产3.9万吨酒精精馏换热器设计学生姓名：赵梓伶学院：化工学院班级：化学工程与工艺11-3班指导教师：简丽二零一三年一月十一日内蒙工业大学本科课程设计附件2内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书课程名称：化工原理__学院：化工学院班级：化11-3学生姓名：赵梓伶学号：201130508070_指导教师：简丽一、题目年产4.1万吨酒精精馏系统换热器设计二、目的与意义课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养

2、学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计，从以下几个方面对学生进行训练：1.查阅资料、选用公式和搜集数据的能力；2.树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想指导下去分析和解决实际问题的能力；3.迅速准确地进行工程计算（包括电算）的能力；4.用简洁的文字清晰的图表来表达自己设计思想的能力。三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）1设计原始数据精馏原料:粗酒精含乙醇50%,水50%(质量分率),由20℃预热至泡点81.9℃；塔顶产品:含乙醇不低于92%,78.3℃蒸汽冷凝为饱和液体回流，

3、产品冷却为25℃液体储存；塔底残液:含乙醇不高于0.5%,99.3℃冷却为35℃液体。精馏过程回流比R=2呼和浩特地区水温15℃2设计要求（1）确定换热系统的流程方案，并将流程方案绘制成带控制点的流程图；（2）为所制定的流程方案配置换热器并选型；内蒙工业大学本科课程设计（3）确定塔顶冷凝器和原料预热器的结构尺寸：包括设计计算换热器的热负荷、传热面积、换热器接管、壳体、管板、封头、隔板等；（4）核算总传热系数和流动阻力；（5）绘制塔顶产品冷凝器的总装图；（6）编写课程设计说明书。四、工作内容、进度安排第1日：设计动员，下达设计任务，讲解设计方案的确定方法、设计过程的步骤及注意事项，查阅收集

4、相关图书资料，1天第2-8日：确定方案并进行设计计算：7天第9-10日：绘图：2天第11-12日：整理设计数据，编写设计说明书：2天五、主要参考文献[1].柴诚敬，张国亮.化工流体流动与传热[M].北京：化学工业出版社，2003[2].姚玉英等.化工原理[M].天津：天津科学技术出版社，2001[3].贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计[M].天津：天津大学出版社，2006[4].化学工程手册编委会.化学工程手册第1篇，化工基础数据[M].北京：化学工业出版社，1989[5].贺运初．换热器的传热强化与优化设计[J]．化工装备技术．1997，18（2）25-28[6].钱颂文，朱冬生，李庆

5、领，等．管式换热器强化传热技术[M]．北京：化学工业出版社，2003．审核意见系（教研室）主任（签字）指导教师下达时间年月日指导教师签字：_______________内蒙工业大学本科课程设计摘要换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少工业设备,几乎在所有的工业领域中都有应用,以下就是我结合实际情况对年产3.9万吨酒精精馏系统换热器的理解以及流程设计、换热器选型和配置。设计的总体思路：原料液经预热器预热后被送进精馏塔，经过塔内的精馏塔顶乙醇混合气体经过全凝器，使乙醇由蒸汽变为液体，再通过分配器将其部分回流，塔顶馏出液再经过塔顶冷却器冷却储存，使其作

6、为产品卖掉。塔底重组分由再沸器送回精馏塔继续分离，达到要求后再被冷却回收。设计过程中本着经济、效率的原则选择合适的换热器，核算换热器的压强降，传热系数，确保设备的安全系数在合理的范围内，保证在以上原则的条件下设备能够承担生产任务。我在课程设计中主要选用固定板式换热器，对其进行了物料衡算、换热管的选择、换热器的选型等一系列工业设计。熟悉掌握换热器的化工工艺用途、设计方法、设计注意事项。关键字：换热器；全凝器；冷却器；原料预热器；再沸器。内蒙工业大学本科课程设计目录第一章换热器的设计11.1换热器的简介11.2设计方案的确定11.2.1流程方案的确定21.2.2换热器类型的选择21.2.3流

7、体两端温度的确定21.2.4列管式换热器的基本参数31.2.5接管的确定31.2.6壳程和管程数的确定31.3固定管板式换热器的设计计算41.3.1设计步骤41.3.2传热计算主要公式4第二章换热器的工艺计算92.1塔底冷却器塔顶全凝器的工艺计算102.2原料预热器的工艺计算162.3塔顶冷却器的工艺计算粗算222.4塔底冷却器的工艺计算粗算242.4塔底再沸器的工艺计算粗算25第三章汇总表273.1塔顶全凝器主要结构尺寸和计算结果