化工原理课程设计讲稿(装控)-2011.ppt

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1、化工工艺与设备课程设计中国石油大学（华东）化学工程学院化学工程系1第一部分前言一、课程设计的目的运用已经学过的各门课程的知识，特别是《化工原理》与《化工工艺与设备》的知识，进行化工单元设备中常见设备——精馏塔的设计，达到以下几方面目的。培养学生综合运用所学知识、查阅化工资料获取有关知识和数据、进行化工设备初步设计的能力。培养学生独立工作及发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。提高计算能力、培养工程实际观念。深入了解化工设备的内部结构，掌握板式精馏塔的各主要部件的结构及作用。培养学生认真的学风和工作作风。2二、课程设计的任务1.已知条件分离对象：苯、甲苯、乙苯、苯乙烯混合物分离；正丁烷、异戊烷

2、、正戊烷混合物的分离。处理量：（例如：245T/d）原料组成：（例如：苯46%，甲苯54%）进料状态：（例如：q＝1）产品要求：（例如：塔顶产品含苯99%；塔底产品：含甲苯99.5%)塔体温度：（例如要求：Tw≤102℃）32.设计任务⑴工艺设计产品组成：xD,xW（通过物料衡算）操作条件：TD,PD,TW,PW回流比：最小回流比，Rm；操作回流比，R塔板数：提馏段板数；精馏段板数塔径：D热负荷：冷凝器和再沸器热负荷⑵塔板设计：溢流装置；塔板布置；流体力学校核。⑶塔体初步设计：塔体设计；封头设计；人孔和手孔的选用；接管设计。⑷辅助设备选用：冷凝器的选用与校核、再沸器的选用。⑸绘制浮阀排列图43

3、.需要上交的材料⑴设计说明书，主要包括：设计任务书第一章工艺设计第二章塔板设计第三章塔体的初步设计第四章塔的辅助设备选用第五章计算结果汇总表第六章结果与讨论(2)浮阀排列图(3)计算草稿5三、日程安排2011年8月10日——8月19日,二周，扣除周六周日，实际10天，8月19日交说明书，其中：工艺计算：3天塔板设计：3.5天塔体设计：0.5天附属设备选用：1天绘图：0.5天整理说明书：1天讲课：0.5天6四、课程设计过程注意问题认真阅读教材，草拟进度表，拟定设计的方法和步骤。计算过程中要随时复核计算结果的正确性，做到有错即改，避免大的返工。要求来教室进行设计，以便于答疑和掌握进度。7五、参考资

4、料No题名责任者出版社索取号1冷换设备工艺计算手册刘巍等石油化工TE965-62/12石油加工单元过程原理．上沈复等石油化工TE624/7/13石油加工单元过程原理．下沈复等石油化工TE624/7/24化工原理课程设计刘雪暖石油大学TQ02/635化工原理课程设计裴世红大连理工TQ02/726化工原理课程设计：化工传递与单元操作课程设计贾绍义天津大学TQ02/607常用化工单元设备设计李功样华南理工TQ051.02/18石油炼制图表计算机处理方法金桂三石油化工TE62/99传热学杨世铭高等教育TK124/51/8第二部分工艺计算设计要点物料衡算塔顶和塔底温度和压力的确定冷凝器及再沸器热负荷的确

5、定关于混合物物性参数的计算关于回流比的选择全塔效率的计算部分物性数据9一、物料平衡二、塔顶压力、温度的确定1、回流罐凝液温度的初步确定回流罐冷凝液的温度，即塔顶产品温度，由冷却介质的温度决定，当用水作为冷却介质时（水温：25～30℃），凝液温度可取40～50℃，保证冷凝器要有10～20℃温度的传热温差。但要注意水的出口不高于50℃。1.目的：计算塔顶、塔底产品组成和产品量。2.方法：对于两组分精馏，根据塔顶、塔底产品浓度要求，通过物料平衡计算即可求出塔顶、塔底产品组成。对于多组份体系，先假定清晰分割。再进行物料平衡计算(注：浓度或组成有效数字位数，一般取小数点后4位)。10补充：多组分精馏的计

6、算关键组分：对多组分溶液分离起控制作用的两个组分(一般为工艺中最关心的、挥发度相邻的两个组分)。挥发度高的组分称为轻关键组分，挥发度低的称为重关键组分。理论板数或填料层高度的确定，通常以关键组分所需达到的分离程度或回收率作为计算的依据。在一定条件下，其它组分在馏出液和釜残液中的组成随关键组分的分离程度或回收率而定，不能再任意规定。准确地预测塔顶和塔底的组成和量较难。应用关键组分的概念，根据各组分间挥发度的差异，可按以下两种情况进行组分在产品中的预分配，再由物料衡算或近似估算得到塔顶和塔底产品的组成。1、关键组分11所选两关键组分为相邻组分，相差较大。重于重关键组分的组分全在塔底产品中，轻于轻

7、关键组分的组分全部塔顶产品中。非关键组分在产品中的分配可由物料衡算求得。清晰分割塔顶产品中有重于重关键组分的组分，塔底产品中有轻于轻关键组分的组分。组分在产品中分配不能由物料衡算求出，需在一定假设条件下，用芬斯克全回流公式进行估算。如果两个关键组分不是相邻组分，或进料中非关键组分的相对挥发度与关键组分的相差不大，均可能为非清晰分割。非清晰分割严格地说，清晰分割是不存在的，但在有的情况下为了简化问题