过程装备设计课程设计题

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1、《过程装备设计》课程设计基本要求：按照课程设计指导书的有关要求进行。题目：1．某企业用冷却水冷却从反应器中出来的循环使用的有机液，要求从有机液中取出4×105kJ/h的热量，其操作条件和物性参数如表所示，设有两个单程列管式换热器可用，其尺寸如下：换热器内径D=270mm，内装48根Φ25×2.5mm，长3m的钢管，试通过计算分析如下问题并设计该换热器：（1）这两个换热器能否移走4×105kJ/h的热量？（2）这两个换热器用并联的方式安装，是否最好？液体温度，℃质量流量kg/h比热kJ/kg·K密度kg/m3导热系数W/

2、m·K粘度N·s/m2入口出口有机液63T2300002.2619500.1721×10-3水28t2200004.18710000.6210.742×10-32．某炼油厂用175℃的柴油将原油从70℃预热到110℃，已知柴油的处理量为34000kg/h，柴油的密度为715kg/m3，比热为2.48kJ/kg·K，导热系数为0.133W/m·K，粘度为0.64×10-3N·s/m2，原油处理量为44000kg/h，密度为815kg/m3，比热为2.2kJ/kg·K，导热系数为0.128W/m·K，粘度为3×10-3N·

3、s/m2，传热管两侧污垢热阻取为0.000172m2·K/W，两侧的阻力损失都不应超过0.3105N/m2，试确定一适当的列管式换热器。3．某炼油厂用海水冷却常压塔产出的柴油馏分，冷却器为Φ114×8钢管组成的排管，水平浸没于一很大的海水槽中，海水由下部引入，上部溢出，海水通过槽内时的流速很小。已知计算时测得海水的平均温度为42.5℃，钢管外壁温度为56℃，试确定该冷却器的基本结构参数。4．以一精馏塔用于分离乙苯—苯乙烯混合物，其中塔的进料量为3100kg/h，混合物中乙苯的质量分率为0.6，要求塔顶和塔底产品中的乙苯

4、质量分率应达到0.95和0.25，试通过计算确定该塔型和其基本结构。5．以一常压连续精馏塔用于分离含苯40%（质量分数）的苯—甲苯混合液，要求塔顶和塔底产品中的苯质量分数应达到97%以上和2%以下，采用的回流比R=3.5，若精馏塔内的塔板结构为筛板，已知苯和甲苯在塔顶和塔底的平均温度695℃下的粘度均为0.275mPa·s，试估算在泡点（液体加热过程中，开始沸腾，产生气泡的点）进料时的实际塔板数和加料位置，若其中混合液为饱和液体时，并计算确定其塔型和其基本结构。6．我校过控实验室设计的乙醇—水精馏塔。为了正常开展实验，

5、需将含有少量SO2的实验气体进行净化，设实验的温度为20℃，压强（表压）为13kPa，空气流量为300m3/h，当用流量为7500kg/h常温下的水除去其中所含少量的SO2。若采用瓷质鲍尔环（25mm），试求所需填料塔的直径和设计气速下每米填料层的压降，并据此设计该塔。7．试设计一筛板蒸馏塔，其用途为分离苯和甲苯混合液。常压操作，塔顶产品可认为是纯苯，其最大产量为20000kg/h。是按第一层板的条件进行计算，已知该板操作数据为：苯相对分子质量78.1蒸汽密度(kg/m3)2.69操作压力（kPa）101.3液体表面张

6、力（21mN/m）21操作温度(℃)80液体最大流量(kg/h)100000液体密度(kg/m3)694气体最大流量(kg/h)120008．已知一安装有6个平叶片的透平式搅拌叶轮的搅拌器，其工作介质的液体深度为9m，液体粘度为1000cP，密度为960kg/m3，搅拌叶轮的直径初定为3m，转速为10r/min，叶轮离槽底高度为3m时设计此搅拌其，试确定该搅拌器所需功率、设计挡板的安装位置、数量及有关的其他参数。9．过控实验室所设计的搅拌式反应釜，设其参数如下：6个平叶片的透平式搅拌叶轮。其直径为50cm，位于槽的中心

7、，转速为100r/min，工作介质为液体，其粘度为200厘泊（cP），重度为945kgf/m3，槽中液体深度为1.5m，试确定该搅拌器所需功率、叶轮离槽底的高度、是否需要安装挡板？如需要加热，其加热的温度可选择范围是多少？（提示：先设定反应釜中的反应介质，然后进行计算）10．已知某固定管板换热器的管板厚度为24mm，胀接深度为21mm，管子与管板为开槽胀接，其余参数如上题所示，试问该换热器是否需要设置膨胀节？并设计该换热器611．某浮阀塔(见附图)，公称直径Dg=2000mm，高度H=32m。操作压力为0.6×106P

8、a，操作温度120℃。裙座高3m。塔顶和离地20m处各有一平台，塔顶有一条φ219×8的出气管直立向下，塔侧有笼式扶梯与直立管成900布置。该塔保温层厚100mm，直立管保温层厚50mm。塔体材料选用Q235R，裙座材料用Q235。该塔在操作时的质量为3.2×104kg，设备的最小质量为2.2×104kg，最大质量为11.4×10