化工原理课程设计2017.ppt

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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

2、工艺流程，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

3、备型号规格的选定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

4、框图和源程序）；（5）板式塔的结构设计（板间距、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

5、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。设计计算部分1.全塔物料衡算：F=D+WFxF=DxD+WxW塔顶产品易挥发组分回收率η为：η=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=（1.1~2）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NT3.计算全塔效率:3.实际板数N的求解4.塔

6、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9～12，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塔板负荷性能图Vs,m3/sLs,m3/s(1)雾沫夹带线(2)液泛线(3)液相上限线(4)漏液线(5)液相负荷下限线AVs,mi

7、nP操作点BVs,maxO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

8、（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