化工原理课程设计任务及讲义课件.ppt

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1、化工原理课程设计筛板式（浮阀）精馏塔设计,化工原理课程设计,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计,筛板式（浮阀）精馏塔设计,第一部分：化工原理课程设计任务书第二部分：设计方法第三部分：设计示例,化工原理课程设计筛板式（浮阀）精馏塔设计第一部分：化工原,第一部分：化工原理课程设计任务书,设计题目：1、苯甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 2、苯氯苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计3、乙醇水混合液筛板(浮阀)精馏塔设计4、正戊烷正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 5、甲醇水混合液筛板(浮阀)精馏塔设计,第一部分：化工原理课程设计任务书设计题目：,二. 设计条件每年实际生产天数：330天（一年

2、中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4 kpa（表压）单板压降不超过0.7kPa冷却水温度：20饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压)设备型式：筛板(浮阀)塔建厂地区大气压力：1atm,二. 设计条件,三. 设计任务 完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制精馏工艺流程图，设备结构图，编制设计说明书。,三. 设计任务,化工原理课程设计任务及讲义课件,四. 设计内容 1. 工艺设计 （1）选择工艺流程和工艺条件 a加料方式 b. 加料状态 c. 塔顶蒸汽冷凝方式 d. 塔釜加热方式 e. 塔顶塔底产品的出料状态 塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。 （2）精馏工艺计算： a.

3、物料衡算确定各物料流量和组成。 b.经济核算确定适宜的回流比c.精馏塔实际塔板数理论塔板数、 然后根据全塔效率ET，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加料板位置。,四. 设计内容,2. 精馏塔设备设计 (1)选择塔型和板型 采用板式塔，板型为筛板(浮阀)塔。 (2)塔板结构设计和流体力学计算 (3)绘制塔板负荷性能图 (4)有关具体机械结构和塔体附件的选定 *接管规格： 根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道。 *全塔高度： 包括上、下封头，裙座高度。,2. 精馏塔设备设计,3.附属设备设计和选用 (1)换热器选型 对原料预热器，塔底再沸器，塔顶冷凝器,塔顶产品冷却器等进行选

4、型。 (2) 泵设计选型,3.附属设备设计和选用,4.编写设计说明书 内容包括 （1）说明书封面 （2）设计任务书 （3）目录 （4）工艺流程选择论证及说明，流程图 （5）主要设备的设计 塔板数、塔径、塔板结构元件 （6）主要辅助设备的选用与计算 泵、原料预热器、塔顶冷凝器5、绘制工整的设备结构图,4.编写设计说明书,5.注意事项:写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源;每项设计结束后,列出计算结果明细表;设计说明书要求字迹工整,装订成册上交。,5.注意事项:,第一章 综述1精馏原理及其在工业生产中的应用 2精馏操作对塔设备的要求（生产能力、效率、流动阻力、操作弹性、结构、造价和工艺特性等）

5、3常用板式塔类型及本设计的选型 4本设计所选塔的特性第二章 工艺条件的确定和说明1确定操作压力 2确定进料状态3确定加热剂和加热方式 第三章 流程的确定和说明（附流程简图）1流程的说明 2设置各设备的原因（精馏设备、物料的储存和输送、必要的检测手段、操作中的调节和重要参数的控制、热能利用）,第一章 综述,第四章 精馏塔的设计计算1物料衡算 2回流比的确定 3塔板数的确定4、工艺条件及物性数据计算 5汽液负荷计算 （将结果进行列表）6精馏塔工艺尺寸计算（塔高、塔径、溢流装置、塔板布置及筛孔（浮阀）数目与排列）7塔板流动性能校核（液沫夹带量校核、塔板阻力校核、降液管液泛校核、液体在降液管中停留时间

6、校核以及严重漏液校核） 8塔板负荷性能图 第五章 精馏塔附属设备设计1主要工艺接管尺寸的计算和选取（进料管、回流管、釜液出口管、塔顶蒸汽管、塔底蒸汽管、人孔等）2 塔顶冷凝器/冷却器设计，热负荷、 冷却剂及其进出、口温度3塔底再沸器设计4原料预热器设计5、泵的设计,第四章 精馏塔的设计计算,第五章 主要计算结果列表1塔板主要结构参数表2塔板主要流动性能参数表第六章 设计结果的讨论和说明第七章 参考文献第八章 课程设计总结附录1：主要参考文献1 贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，20022 大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，1994 3

7、 其他参考资料附录2：精馏塔工艺条件图,第五章 主要计算结果列表,第二部分：筛板式精馏塔设计方法,一. 工艺计算二. 设备计算三. 辅助设备计算四. 塔体结构五. 工艺流程图六. 精馏塔工艺条件图,第二部分：筛板式精馏塔设计方法一. 工艺计算,化工原理课程设计任务及讲义课件,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) 物性数据计算(5)塔的气液负荷 塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示，但在理论板计算时均须转换成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。1.全塔物料衡算： F=D+W

8、FxF=DxD+WxW 塔顶产品易挥发组分回收率为： = 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,一工艺计算,主要内容是(1)物料衡算 (2)确定回流比 (,2、回流比确定,R =（1.1） Rmin,2、回流比确定R =（1.1） Rmin,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,2、塔径D的初估与圆整 根据流量公式计算塔径，

9、即 DV,化工原理课程设计任务及讲义课件,3 液流型式的选择,3 液流型式的选择,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原

10、理课程设计任务及讲义课件,塔板的负荷性能图 在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进行了流体力学验算之后，便可确认所设计的塔板能在任务规定的气液负荷下正常操作。此时，有必要进一步揭示该塔板的操作性能，即求出维持该塔板正常操作所允许的气、液负荷波动范围。这个范围通常以塔板负荷性能图的形式表示。,塔板的负荷性能图,塔板负荷性能图Vs ,m3/sLs ,m3/s(1)雾沫夹,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,化工原理课程设计任务及讲义课件,四. 塔体结构,四. 塔体结构,化工原理课程设计任务及讲义课件,2022/11/7,五. 带控制点工艺流程图,2022/10/10五. 带控制点工艺流程图,