食品工程原理课程设计课件.ppt

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1、食品工程原理课程设计班级姓名学号指导教师提交日期设计题目：甲醇—水分离过程板式精馏塔的设计设计要求：年产纯度为99.5%的甲醇12000吨，塔底馏出液中含甲醇不得高于0.1%，原料液中含甲醇40%，水60% 。一、设计原则（1）满足工艺操作的要求（2）满足经济的要求（3）满足安全生产的要求二、设计步骤（1）确定设计方案（2）板式塔的工艺计算（3）塔板选择根据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。物料和平衡级计算，理论塔板、实际塔板的计算。板间距、塔高和塔径等计算，塔板流体力学性能校核验算。（5）撰写设计说明书（6）绘制带控制点的工艺流程图和精馏

2、塔设备图（4）管路及附属设计选型及计算泵、再沸器、冷凝器的选型及计算。三、设计方案内容（1）操作压力（2）进料状况（3）加热方式（4）回流比（5）冷却剂与出口温度（6）热能利用指整个精馏装置的流程、各种设备的结构型式和某些操作指标的确定。四、精馏塔的工艺计算（1）物料衡算（2）精馏段操作线方程（3）提馏段操作线方程（4）进料方程（5）图解法确定塔板数（6）塔效率及实际塔板数计算（气液平衡关系计算）五、精馏塔结构设计（1）塔板的布置及主要参数（2）塔板结构参数的确定1）板间距2）塔径3）液流装置计算1）塔板选用2）筛孔直径及排列4）安定区与边缘区的安排塔径D堰高hw堰上液层高度how

3、板间距HT底缝ho降液管内液面高度HdHd堰长lw堰宽wd安定区宽度ws安装区宽度wc筛板:孔径d0、孔间距t六、塔板流体力学验算（1）塔板压降（2）液面落差（3）液体夹带（4）漏液（5）液泛液体通过一层塔板时所需的液位高度。气速不足以克服液层阻力时，部分液体会从筛孔或阀孔中直接落下。下层塔板产生雾滴被上升气流带到上层塔板。液体被气体阻拦不能向下流，最后从塔顶溢出。(i)板式塔正常操作的流动特征(ii)板式塔操作的不正常现象六、气液负荷性能图要维持正常操作，须把气、液负荷限制在一定范围内。通常在直角坐标系中，标绘各种极限条件下的V-L关系曲线，从而得到塔板适宜的气、液流量范围图形，

4、该图形称为塔板的负荷性能图。漏液线雾沫夹带线液相负荷上限线液泛线液相负荷下限线负荷上限是以上升蒸汽的雾沫夹带量不超过蒸汽流量的10%为限制；负荷下限是以塔板上液体的泄漏量不超过液体流量的10%为限制。七、精馏塔的总体高度计算式中HD——塔顶空间，m；HB——塔底空间，m；HT——塔板间距，m；HT’——开有人孔的塔板间距，m；HF——进料段高度，m；Np——实际塔板数；S——人孔数目（不包括塔顶空间和塔底空间人孔）。八、装置辅助设备计算（4）接管尺寸与接管（2）再沸器（1）冷凝器（2）离心泵九、精馏装置工艺流程图工艺流程图是以形象的图形、符号、代号表示出设备、管路、附件和仪表自控等

5、，借以表达出一个生产中物料及能量的变化始末。（1）必须反映出全部工艺物料和产品所经过的设备；（2）应全部反映出主要物料管路，并表达出进出装置界区的流向；（3）冷却水、冷冻盐水、工艺用的压缩空气、蒸汽及蒸汽冷凝液系统等整套设备和管线不在图内表示，仅示意工艺设备使用点的进出位置；（4）包括绘制图例，图画上必要的说明和标注，并按图签规定签署；（5）必须标注工艺设备，工艺物流线上的主要控制点符及调节阀等。流程图的绘制步骤：（1）细实线画设备简单外形，设备一般按1:100或1:50的比例绘制，如某种设备过高、过大或过小，则可适当放大或缩小；（2）常用设备外形可参照教科书所示，无示例的设备可绘

6、出其象征性简单外形，表明其特征即可；（3）粗实线画连接设备的主要物料管线，并注出流向；（4）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；（5）辅助物料管道（如冷却水、加热蒸汽等），用较细粗实线表示；（6）设备的布置按流程图由左至右，图上不标示设备的支脚、支架和平台等，一般情况下也不标注尺寸。十、成绩评定（1）设计任务书（2）小组答辩记录