安徽理工大学化工原理课程设计
安徽理工大学课程设计说明书
设计题目：化工原理课程设计
学院、系：机械工程学院
专业班级：过程装配与控制工程
学生姓名：王旦
指导教师：李雪斌
成绩：
2013年12月27日
设计任务书
（一）设计题目: 利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计分离要求：试设计一座正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔，要求年产纯度99%的正己烷4.5万吨，塔顶馏出液中含正己烷不得高于1%，原料液中含正己烷55%（以上均为质量分数）。（二）操作条件：塔顶压力：4kPa（表压）
进料状态：泡点进料
回流比：1.4Rmin
塔釜加热蒸汽压力：0.5MPa（表压）
单板的压降： 0.7kPa
全塔效率：52%
（3）塔板类型：浮阀塔板（F1型)
（4）工作日：330天/年（一年中有一个月检修）
（5）厂址：淮南地区
（六）设计内容
①精馏塔的物料衡算
②塔板数的确定
③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
④塔体工艺条件尺寸
⑤塔板负荷性能图
目录
第1章序言 (3)
第2章精馏塔的物料衡算 (6)
2.1. 物料衡算 (6)
2.2. 常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系 (7)
第3章塔板数的确定 (8)
N的确定 (8)
3.1. 理论板数
T
3.2. 实际板数的确定 (9)
第4章精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (9)
4.1. 操作压力的计算 (9)
4.2. 密度的计算 (10)
4.3. 表面张力的计算 (11)
4.4. 混合物的粘度 (12)
4.5. 相对挥发度 (12)
第5章塔体工艺条件尺寸 (13)
5.1. 气、液相体积流量计算 (13)
5.2. 塔径的初步设计 (14)
5.3. 溢流装置 (15)
5.4. 塔板布置及浮阀数目与排列 (17)
第6章塔板负荷性能图 (20)
6.1. 物沫夹带线 (20)
6.2. 液泛线 (21)
6.3. 液相负荷上限 (22)
6.4. 漏液线 (22)
6.5. 液相负荷下限 (22)
第7章结束语 (23)
正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔的设计
第1章序言
精馏是分离液体混合物，一种利用回流是液体混合物得到高度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛应用与石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精馏过程在能量剂的驱动下，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分分离。该过程是同时进行传质传热过程。精馏塔分为板式塔填料塔两大类。板式塔又有筛板塔、泡罩塔、浮阀塔等。
本次设计任务是设计双组份连续精馏浮阀塔，实现从正戊烷、正己烷的混合溶液中分离出一定纯度的正己烷。本次设计选用浮阀塔。
本次设计基本流程：原料液（正戊烷、正己烷混合液，泡点进料），经过预热器预热达到指定温度后，送入精馏塔的进料板上，进料中的液体和上塔段下来的液体逐板溢流，最后流入塔底再沸器中，经过再沸器得到汽化，蒸汽沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料中的蒸汽和下塔段来的蒸汽一起沿塔逐板上升，上升的蒸汽进入冷凝器，部分蒸汽得到冷凝返回塔顶，其余镏出液作为塔顶产品。在整个精馏塔中，气液两相逆流接触，进行相互传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。在每层板上，回流液与上升蒸气互相接触，进行使热和使质过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（斧残液），部分液体气化，产生生升蒸气，依次通过各层塔板。塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器冷却后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
本次设计主要内容是物料衡算、塔板数的确定、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算、塔板负荷性能图和生产工艺流程图。
精馏塔工艺流程图
基础数据
表1.组分的饱和蒸汽压P i o (mmHg)
温度（℃）36.1 40 45 50 55 60 65 68.7
正戊烷101.33 115.62 136.05 159.16 185.18 214.35 246.89 273.28 P i o
正己烷31.98 37.26 45.02 54.05 64.66 76.36 89.96 101.33
x
1 0.8
2 0.62 0.45 0.31 0.18 0.07 0
y 1 0.93 0.83 0.71 0.57 0.38 0.17 0
表2.组分的液相密度ρ（kg/m3）
温度（℃）20 40 60 80 100 正戊烷626.2 605.5 583.7 560.3 535.0
ρ
正戊烷657.2 638.9 620 600.2 579.3
表3.表面张力σ(m
mN/)
温度（℃）0 20 40 60 80 100
正戊烷18.20 16.00 13.85 11.76 9.719 7.752 σ
正己烷20.10 18.02 15.99 13.23 12.06 10.18
表4.混合物的粘度（mpa.s）
温度（℃）0 25 50 75 100
正戊烷 6.23 6.80 7.37 7.96 8.50
μ
正己烷 6.00 6.54 7.10 7.66 8.20
第2章 精馏塔的物料衡算
2.1.物料衡算
F:原料液流量(kmol/h) x F :原料组成（mol%） D:塔顶产品流量(kmol/h) x D ：塔顶组成（mol%） W:塔底残液流量(kmol/h) x W ：塔底组成（mol%）
正戊烷—正己烷的相对摩尔质量分数分别为72kg/ kmol 和86 kg/ kmol 1．原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 正戊烷的摩尔质量 k m o l /kg 72=A M 正己烷的摩尔质量 k m o l
/kg 86=B M 012
.086/99.072/01.072
/01.0992.086
/01.072/99.072
/99.0494
.086
/55.072/45.072
/45.0=+==+==+=
W D F x x x
2．原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量
kmol
/kg 832.8586)012.01(72012.0kmol /kg 112.7286)992.01(72992.0kmol /kg 084.7986)494.01(72494.0=?-+?==?-+?==?-+?=W D F M M M 3．物料衡算 原料处理量 h /kmol 20.66832
.852********
45000=???=
W
总物料衡算 66.20+=D F
正戊烷物料衡算 66.20012.0992.0494.0?+=D F 联立解得
h
/kmol 27.130h /64.07kmol ==F D
2.2.常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系
温度：
利用表1中的数据由拉格朗日插值可求得t F 、t D 、t W. t F : 62
.0494.045
t 62.045.04550F --=
-- t F =48.71℃ t D: 82
.0992.040
t 182.01.3640D --=
-- t D =36.27℃
t W: 0
012.07.68t 07.00657.68w --=-- t W =68.07℃
精馏段的平均温度：
1
t =2t t D
F + =42.49℃
提镏段的平均温度：
39.582
t t t W
F 2=+=
℃ 1
t =42.49℃时的x 1及y 1
88
.072.093
.040
49.4293.083.0404582.040
49.4282.062.040451111==--=----=
--y x y x
39.582=t ℃时的x 2及y 2
44
.022.057.055
39.5857.038.0556031.055
39.5831.018.055602222==--=----=
--y x y x
第3章 塔板数的确定
3.1.理论板数T N 的确定
由494.0p ==F X X 查得： 814.0=P y
966
.069.04.14.169
.0593
.0814.0814
.0966.0min min =?===--=--=
R R x y y x R P P P D
h
/214.61kmol h /287.71kmol 182.26105.45h /214.61kmol 109.16)1966.0()1(h
/105.45kmol 109.16966.0=='=+=+='=?+=+==?==V V F L L D R V RD L
精馏段操作线方程
.4910491.0966.0214.61109.16214.6145.105+=?+=+=
x x x V D x V L y D
提馏段操作线方程
012.0413.1036.0214.6173.10214.6171.287-'=?-'='-'''=
'x x x V W x V L y W
根据相对挥发度的求取得：
()y y
y
y
x 867.1867.21-=
--=
αα
966
.01==D x y 908.01=x
937.02=y 838.02=x
902
.03=y
762
.03=x
865.04=y 691.04=x 830.05=y 630
.05=x 800.06=y xf
x <=582.06
768
.07=y
536
.07=x
707.08=y 457.08=x 601
.09=y 344.09=x 449
.010=y
221
.010=x
284.011=y 122.011=x
152.012=y 059.012=x 067.013=y w x x <=024.013
精馏段有5块塔板，第6块为进料板，全塔共有13块理论板。
3.2.实际板数的确定
全塔效率为E T =0.52
精馏段实际板数： )(/)()(精精＝精T T E N N 全塔实际板数： T T E N N /= 即：全塔板数为N=13/ 0.52=25（块）
第4章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据
4.1.操作压力的计算
塔顶操作压力 k P a 325.1054325.101=+=D P 每层塔板压降 k P a 7.0=?P
进料板压力 13.725k P 1217.0325.105=?+=F P 精馏段平均压力
109.525k P
2/)725.11305.3251(1=+=m P
塔底操作压力 12.325k P
1'=F P a k 725.1207.012325.112'w P P =?+=
提馏段平均压力
k P a
525.1162/)725.120325.112(2=+=m P
4.2.密度的计算
已知：混合液密度：B B
A
A
L
a a ρρρ+=1 (a 质量分率，M 为平均相对分子质量)，不同
温度下正戊烷和正己烷的密度见表2.
混合气体密度：
m Vm m Vm RT M p =
ρ
精馏段：1t
=41.28℃时，液相x1=0.77气相y1=0.90
液相：kmol /kg 04.649.018677.0721=-?
+?=）（ML 气相：kmol /kg 58.84)77.01(869.0721=-?+?=MV 提留段：3.562=t ℃时，液相x2=0.28气相y2=0.52 液相：kmol /kg 44.61)52.01(8628.072'1=-?+?=ML 气相：kmol /kg 36.99)28.01(8652.072'1=-?+?=MV t D =41.28℃时
5.60540
28.415.6057.5834060--=--A ρ 3
/kg 1.604m =苯ρ 9
.63840
28.419.6380.6204060--=
--B ρ 3
/kg 7.637m B =ρ
t F =56.3℃时
5.605'40
3.565.6057.5834060--=
--A ρ 3/kg 7.587'm A =ρ 9.638'40
3.569.6380.6204060--=
--B ρ 3/kg 5.623'm B =ρ
精馏段气相平均密度
精馏段 3
1111m /kg 54.3)15.27328.41(314.858
.84525.109=+??==
m Vm m Vm RT M p ρ
提留段平均气相密度
提馏段
3
2222m /kg 23.4)15.2733.56(314.836
.99525.116=+??==
m Vm m Vm RT M p ρ
精馏段液相平均密度
3
11/5.6137
.63774
.011.604]86)77.01(7277.0/[7277.01
m kg L L =-+
?-+??=
ρρ
提留段的液相平均密度
3
11
/6.6145
.62325
.017.587]86)28.01(7228.0/[7228.01
m kg V V =-+
?-+??=
ρρ
4.3.表面张力的计算
精馏段的平均温度1t
=41.28℃时的表面张力
85.1340
28.4185.1376.114060--=
--A σ m N A /m 72.13=σ 99.1540
28.4199.15228.134060--=
--B σ m N B /m 81.15=σ
m
mN x x A A B A B A /15.1477.081.15)77.01(72.1381
.1572.13m =?+-??=+=
σσσσσ
提留段的平均温度3.562=t ℃的表面张力
85.13'40
3.5685.1376.114060--=
--A σ m N A /m 15.12'=σ 99.15'40
3.5699.15228.134060--=
--B σ m N B /m 74.13'=σ
m
mN x x A A B A B A /25.1328.074.13)28.01(15.1274
.1315.12'''''''m =?+-??=+=
σσσσσ
4.4.混合物的粘度
1
t =41.28℃时
80.625
28.4180.637.72550--=
--A μ s m p a A .17.7=μ 54.625
28.4154.610.72550--=
--B μ s m p a B .90.6=μ 3.562=t ℃时
37.7'50
3.5637.796.75075--=
--A μ s m p a A .52.7'=μ 10.7'50
3.5610.766.75075--=
--B μ s m p a B .24.7'=μ
s mpa s mpa .44.7)28.01(52.728.024.7.12.7)77.01(90.617.777.021=-?+?==-?+?=μμ
4.5.相对挥发度
t D =36.76℃时
33
.1011
.3676.3633.10162.1151.3640o
--=--A P K p a P A 75.1030
=
98.311
.3676.3698.3126.371.3640o
--=--B P K p a P B 33.340
=
022
.30
01==
B
A P P α
t W =66.8℃时
89
.246'65
8.6689.24626.273657.68o
--=--A P K p a P A 72.259'
0=
96.8965
8.6696.8933.101657.68'o --=
--B P K p a P B 49.95'0=
720.249
.9572
.259'
0'01==
=
B
A P P α
867.2720.2022.321=?==ααα
第5章 塔体工艺条件尺寸
5.1.气、液相体积流量计算
已知：kmol
kg M kmol kg M kmol kg M kmol kg M L V L V /44.61/36.99/04.64/58.842211====
31/54.3m kg Vm v ==ρρ
32/23.4'm kg Vm v ==ρρ
31/5.613m kg LM L ==ρρ
32/6.614'm kg LM L ==ρρ 精馏段：
s m V V s m L L s Kg V M V s Kg L M L V S L S V L /42.154
.304
.5/10*06.35
.61388
.1/04.53600/61.21458.84/88.13600/45.10504.6431
1
1331
1
11111==
=
====?===?==-ρρ
提馏段：
s m V V s m L L s Kg V M V s Kg L M L V S L S V L /4.123
.492
.5/10*86.61491
.4/92.53600/61.21436.99/91.43600/71.28744.6132
2
2332
2
2'22'22==
=
====?===?==-ρρ
5.2.塔径的初步设计
精馏段
由
：可由史密斯关联图查出式中C ,,)8.0~6.0(max max V
V
L C ρρρυυυ-=?=
横坐标数值：0285.03.54613.51.421006.3V L 2
13
-2
1V1L1S1S1=??? ????=???? ???ρρ 取板间距：m mm h L L 39.006.045.0h -H ,60,450mm H T T =-===则 查图可知
08
.020=C
075
.02015.1408.0202
.02
.020=?
?
?
???=?
??
??=σC C
s m C
V V L /984.054
.354
.35.613075.0111max =-=-=ρρρυ
安全系数取0.8
s m /788.0984.08.08.0m ax 1=?==υυ
m
V D S 515.1788
.014.342
.1441
1
1=??=
=
πυ
1D 取整 1D =1.6m
2
22
101.26.1785.04
m D A T =?==
π
空塔气速：
s m A V T S /706.001.242
.11'1===
υ
提馏段：
横坐标数值：0.06894.23614.61.4108V L 2
13
-2
1
V2L2
S2S2=??? ????=???? ???ρρ
取板间距：m mm h L L 39.006.045.0h -H ,60,450mm H T T =-===则 查图可知
082
.020=C
076
.02025.13082.0202
.02
.0''20'
=?
?
?
???=?
??
? ??=σC C
s
m C V V L /913.023
.423
.46.614076.0222'
'max =-=-=ρρρυ
安全系数取0.8
s m /730.0913.08.08.0'max 2=?==υυ
m
V D S 56.1730
.014.34
.1442
2
2=??=
=
πυ
2D 取整 2D =1.6m
2
22
2'
01.26.1785.04
m D A T =?==
π
空塔气速：
s m A V T
S /700.001
.24
.1'
2'2==
=
υ
5.3.溢流装置
（1）堰长w
l
取
m
D l w 04.16.165.065.0=?==
出口堰高：本设计采用平直堰，堰上液高度ow
h 按下式计算：
3
/21000
84.2???
? ??=
w A ow l L E h 近似取E=1
精馏段：
m
h ow
0137.004.136001006.3100084.23
/23=???
?
????=- m
h h h ow L w 0463.00137.006.0=-=-=
提馏段：
m
h ow
0260.004.13600108100084.23
/23'
=???
? ????=- m
h h h ow L w 034.00260.006.0'
'=-=-=
（2）弓形降液管的宽度和横截面积
查图得：07
.0=T
f
A A 145.0=D W d
则：21407.001.207.0m A f
=?=
m
W d 232.0145.06.1=?=
验算降液管内停留时间：
精馏段：
s s L H A S T f 569.201006.345
.01407.03
1
>=??=
=
-θ
提馏段：
s s L H A S T f 591.710845
.01407.03
2
'
'
'
>=??=
=
-θ
（3）降液管底隙高度 精馏段：
取降液管底隙的流速m
l L h s m w S 0226.013.004.11006.3,/13.03
0100=??===-υυ
提馏段：
取降液管底隙的流速m l L h s m w S 0592.013
.004.1108,/13.03
'
20'
0=??==
=-υυ
因为
'
h 不小于20mm ，故
h 满足要求。
5.4.塔板布置及浮阀数目与排列
（1）塔板分布
本设计塔径1.6m ，采用分块式塔板，以便通过人孔装拆塔板。 阀孔临界速度
精馏段
[]s
/m 24.554.38.728.72548
.0548
.011
0=??
? ??=???
? ??=V Kp u ρ
提馏段
[]s
/m 76.423.48.728.72548
.0548
.022
0=??
? ??=???
? ??=V Kp u ρ
上下两段相应的阀孔动能因子为：
[][]790.923.476.4859.954.324.52200211001======V Kp V Kp u F u F ρρ
均属正常操作范围。
（2）浮阀数目与排列 精馏段 取阀孔动能因子
,
100=F 则孔速
01υ为：
s
m F V /3149.554
.3101
01==
=
ρυ
取边缘区宽度W c ﹦0.055m,安定区宽度m
W s 065.0=，
开孔区面积
m W D
R C 745.0055.08.02=-=-=
()m
W W D
x S d 503.0065.0232.08.02=--=+-= ?
?????+-=-R x R x R x A a 1222sin 1802π
2
1222375.1745.0503.0sin 745.0180503.0745.0503.02m
=???????+-=-π 提馏段
取边缘区宽度W c ﹦0.030m,安定区宽度m
W s 055.0=，
开孔区面积
?
?????+-=-R x R x R x A a 122
2sin 1802π
2
1222453.177.0513.0sin 77.0180513.077.0513.02m
=???????+-=-π 其中，
m W D
R C 77.0030.08.02=-=-=
，
()()m W W D
x s d 513.0055.0232.08.02=+-=+-=
（3）浮阀数n 与开孔率? F1 型浮阀的阀孔直径为39mm
阀孔气速
V F u ρ0
0=
，其中取F 0
=10
浮阀数目
4/200πd u V
n =
开孔率
D n 22
0d =? 精馏段
s
m u /31.554
.3100==
块
224039.0039.031.542
.14n =????=
π
%
31.136.16.1039
.0039.0224=???=?
提留段
s
m u /86.423
.4100==
块
24214.3039.0039.086.44
.14=????=
n
%
38.146.16.1039
.0039.0242=???=?
浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一横排的孔心距t=0.075m ，则排间距t '为
精馏段
mm m nt A t a 8.810818.0075.0224375.1==?==
' 提留段
mm m nt A t a 1.800801.0075.0242453.1==?==
'
考虑到塔的直径较大，故采用分块式塔板，而各分快板的支撑与衔接将占去一部分鼓泡区面积，因此排间距应小于计算值，故取t '=80mm=0.08m
重新计算孔速及阀数
精馏段
23008.0075.0375.1=?='=
t t A n a
s
m d V
/17.514.3039.0039.02304
42.14
/n u 2
00=????=
=
π
73.954.317.5F 0=?=
%
66.136.16.1039
.0039.0230=???
=? 提留段
24308.0075.0453
.1=?='=
t t A n a
s
m d V
/83.414.3039.0039.02434
4.14
/n u 2
00=????=
=
π
93.923.483.4F 0=?=
%
44.146.16.1039
.0039.0243=???
=?
由此可知，阀孔动能因数变化不大
2012年 06月 工业背景及工艺流程 乙醛是无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥
发、易燃烧且能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶，因其分子中具有羰基，反应能力很强，容易发生氧化，缩合，环化，聚合及许多类型加成反应。乙醛也是一种重要的烃类衍生物在合成工业有机化工产品上也是一种重要的中间体。其本身几乎没有直接的用途，完全取决于市场对它的下游产品的需求及下游产品对生产路线的选择，主要用于醋酸、醋酐、醋酸乙烯等重要的基本有机化工产品，也用于制备丁醇、异丁醇、季戊四醇等产品。这些产品广泛应用于纺织、医药、塑料、化纤、染料、香料和食品等工业。 国内乙醛生产方法有乙烯氧化法、乙醇氧化法和乙炔氧化法三种技术路线。工业上生产乙醛的原料最初采用乙炔，以后又先后发展了乙醇和乙烯路线。乙炔水化法成本高，因其催化剂——汞盐的污染难以处理等致命缺点，现以基本被淘汰。乙醇氧化或脱氢法制乙醛虽有技术成熟，不需要特殊设备，投资省，上马快等优点，但成本高于乙烯直接氧化法。乙烯直接氧化法制乙醛。由于其原料乙烯来源丰富而价廉，加之反应条件温和，选择性好，收率高，工艺流程简单及“三废”处理容易等突出优点，深受世界各国重视，发展非常迅速，现以成为许多国家生产乙醛的主要方法。 精馏方案的确定： 精馏塔流程的确定; 塔型的选择; 操作压力的选定; 进料状态选定; 加热方式等
所选方案必须： （1）满足工艺要求； （2）操作平稳、易于调节； （3）经济合理； （4）生产安全。 包括：流程的确定;塔型的选择;操作压力的选定;进料状态选定;加热方式等 操作压力选择 ●精馏可在常压、加压或减压下进行。 ●沸点低、常压下为气态的物料必须选用加压精馏；热敏性、高沸点 物料常用减压精馏。 进料状态的选择 ●一般将料液预热到泡点或接近泡点后送入塔内。这样可使： ● (1)塔的操作比较容易控制； ● (2)精馏段和提馏段的上升蒸汽量相近，塔径相似，设计制造比 较方便。 加热方式： ●（1）间接蒸汽加热 ●（2）直接蒸汽加热 ●适用场合：待分离物系为某轻组分和水的混合物。 ●优点：可省去再沸器；并可利用压力较低的蒸汽进行加热。操作 费用和设备费用均可降低。
课程设计 课程名称化工原理课程设计 题目名称热水泠却器的设计 专业班级XX级食品科学与工程（X）学生姓名XXXX 学号XXXXXXXX 指导教师 二O一年月日
锯齿形板式热水冷却器的设计任务书一、设计题目： 锯齿形板式热水冷却器的设计 二、设计参数： （1）处理能力：7.3×104t/Y热水 （2）设备型式：锯齿形板式热水冷却器 （3）操作条件： 1、热水：入口温度80℃，出口温度60℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃。 3、允许压降：不大于105Pa。 4、每年按330天，每天按24小时连续运行。 5、建厂地址：蚌埠地区。
目录 1 概述 (1) 1. 1 换热器简介 (1) 1. 2 设计方案简介 (2) 1. 3 确定设计方案 (2) 1. 3. 1 设计流程图 (3) 1. 3. 2 工艺流程简图 (4) 1. 3. 3 换热器选型 (4) 1. 4 符号说明 (4) 2 锯齿形板式热水冷却器的工艺计算 (5) 2.1 确定物性数据 (5) 2.1.1 计算定性温度 (5) 2.1.2 计算热负荷 (6) 2. 1. 3 计算平均温差 (6) 2. 1. 4 初估换热面积及初选板型 (6) 2. 1. 5 核算总传热系数K (7) 2. 1. 6 计算传热面积S (9) 2. 1. 7 压降计算 (10) 2.2 锯齿形板式热水冷却器主要技术参数和计算结果 (10) 3 课程设计评述 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
1 概述 1.1 换热器简介 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器种类很多，若按换热器传热面积形状和结构可分为管式换热器和特殊形式换热器。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各一相同，故换热器的类型很多，特点不一、可根据生产工艺要求进行选择。 1.2 设计方案简介 根据设计要求:用入口温度30 ℃，出口温度40℃的循环水冷却热水（热水的入口温度80℃，出口温度60℃），通过传热量、阻力损失传热系数、传热面积的计算，并结合经验值确定换热器的工艺尺寸、设备型号、规模选定，然后通过计算来确定各工艺尺寸是否符合要求，符合要求后完成工艺流程图和设备主体条件图，进而完成设计体系。 设计要求：选择一台适宜的锯齿形换热器并进行核算。下图中左面的为板式换热器外形，右边的是板式换热器工作原理图。
化工原理课程设计小结 随着毕业日子的到来，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我们的指导老师罗老师、朱老师和李老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。 课程设计报告主要包括以下几个方面． 1．封面（根据自己的个性设计）2．目录3．主界面（介绍这次设计的课题、人员、目标、任务、人员分工）4．主要过程（要告诉别人你的这个作品该怎么用）5．程序流程图（用图来表示主要过程）6．核心源程序（你觉得这个作品它具备的主要功能是什么，就将实现这个功能的代码给COPY下来）7．主要函数（你程序代码里用的函数中你觉得重要的或是难的）8．心得9．附录（你完成这次课程设计参考的书，这个可以多写一点，以示用心认真） 我第一次做课程设计时写报告就是这么写的．你参考参考．希望能对你有些帮助
小结本次化工原理课程设计历时两周，是学习化工原理以来第一次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形；理解计算机辅助设计过程，利用编程使计算效率提高。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。在短短的两周里，从开始的一头雾水，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。我们从中也明白了学无止境的道理，在我们所查找到的很多参考书中，很多的知识是我们从来没有接触到的，我们对事物的了解还仅限于皮毛，所学的知识结构还很不完善，我们对设计对象的理解还仅限于书本上，对实际当中事物的方方面面包括经济成本方面上考虑的还很不够。在实际计算过程中，我还发现由于没有及时将所得结果总结，以致在后面的计算中不停地来回翻查数据，这会浪费了大量时间。由此，我在每章节后及时地列出数据表，方便自己计算也方便读者查找。在一些应用问题上，我直接套用了书上的公式或过程，并没有彻底了解各个公式的出处及用途，对于一些工业数据的选取，也只是根据范围自己选择的，并不一定符合现实应用。因此，一些计算数据有时并不是十分准确的，只是拥有一个正确的范围及趋势，而并没有更细地追究下去，因而可能存在一定的误差，影响后面具体设备的选型。如果有更充分的时间，我想可以进一步再完善一下的。通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。我还要感谢我的指导老师***老师对我们的教导与帮助，感谢同学们的相互支持。限于我们的水平设计中难免有不足和谬误之处，恳请老师批评参考文献[1]陈英男、刘玉兰.常用华工单元设备的设计[M].上海：华东理工大学出版社，2005、4[2]刘雪暖、汤景凝.化工原理课程设计[M].山东：石油大学出版社，2001、5 [3]贾绍义、柴诚敬.化工原理课程设计[M].天津：天津大学出版社，2002、8 [4]路秀林、王者相.塔设备[M].北京：化学工业出版社，2004、1 [5]王明辉.化工单元过程课程设计[M].北京：化学工业出版社，2002、6 [6]夏清、陈常贵.化工原理（上册）[M].天津：天津大学出版社，2005、1 [7]夏清、陈常贵.化工原理（下册）[M].天津：天津大学出版社，2005、1 [8]《化学工程手册》编辑委员会.化学工程手册—气液传质设备[M]。北京：化学工业出版社，1989、7 [9]刘光启、马连湘.化学化工物性参数手册[M].北京：化学工业出版社，2002 [10]贺匡国.化工容器及设备简明设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002 通过这次课程设计使我充分理解到化工原理课程的重要性和实用性，更特别是对精馏原理及其操作各方面的了解和设计，对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。通过这次对精馏塔的设计，不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实。在老师和同学的帮助下，及时的按要求完成了设计任务，通过这次课程设计，使我获得了很多重要的知识，同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力。
2017化工课程设计心得体会范文 2017化工课程设计心得体会范文一 化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。 本次化工原理课程设计历时两周，是上大学以来第一次独立的工业化设计。从老师以及学长那里了解到化工原理课程设计是培养我们化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形;在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。由于第一次接触课程设计，起初心里充满了新鲜感和期待，因为自我认为在大学里学到的东西终于可以加以实践了。可是当老师把任务书发到手里是却是一头雾水，完全不知所措。可是在这短短的三周里，从开始的一无所知，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。我的课程设计题目是苯――氯苯筛板式精馏塔设计图。在开始时，我们不知道如何下手，虽然有课程设计书作为参
考，但其书上的计算步骤与我们自己的计算步骤有少许差异，在这些差异面前，我们显得有些不知所措，通过查阅《化工原理》，《化工工艺设计手册》，《物理化学》，《化工原理课程设计》等书籍，以及在网上搜索到的理论和经验数据。我们慢慢地找到了符合自己的实验数据。并逐渐建立了自己的模版和计算过程。在这三周中给我印象最深的是我们这些“非泡点一族”在计算进料热状况参数q时，没有任何参考模板，完全靠自己捉摸思考。起初大家都是不知所措，待冷静下来，我们仔细结合上课老师讲的内容，一步一步的讨论演算，经大家一下午的不懈努力，终于把q算出来了。还有就是我们在设计换热器部分，在试差的过程中，我们大部分人都是经历了几乎一天多的时间才选出了合适的换热器型号，现在还清楚的记得我试差成功后那激动的心情，因为我尝到了自己在付出很多后那种成功的喜悦，因为这些都是我们的“血泪史”的见证哈。 在此感谢我们的杜治平老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次课程设计的细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢同组的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。 2017化工课程设计心得体会范文二
精馏塔设计答辩问题： 1、 最小回流比应该如何确定？ 精馏操作中，由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L 与塔顶产品流量D 的比值,即R ＝L/D 。回流比的大小,对精馏过程的分离效果和经济性有着重要的影响。因此，在精馏设计时，回流比是一个需认真选定的参数。 最小回流比Rmin=P D D D x -y y -x 2、 如何求取塔顶或塔底处的相对挥发度？如何求全塔的平均相对挥发度？ 相对挥发度：习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，称为相对挥发度。以α表示。 α=(yA/yB)/(xA/xB)， 式中，yA ——气相中易挥发组分的摩尔分数；yB ——气相中难挥发组分的摩尔分数； xA ——液相中易挥发组分的摩尔分数；xB ——液相中难挥发组分的摩尔分数。 塔顶处相对挥发度： xD=0.97,yD=0.9854,αD=0874.297.0-19854.0-1/97.09854.0= 进料处相对挥发度： xF=0.97,yF=0.9854,αF=9570.1.340-1.67070-1/34.06707.0= 塔釜处相对挥发度： xW=0.97,yW=0.9854,αW=3355.01356.0-1.050-1/1356.005.0= 精馏段平均相对挥发度αm(精)= 2F D αα+=2.0000
提留段平均相对挥发度αm(提)= 2 F α α+ W =1.1463 3、分析回流比对精馏过程的影响，如何确定适宜的回流比？ 精馏操作中，由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L与塔顶产品流量D的比值,即R＝L/D。 回流比有两个极限，一个是全回流比，另一个是最小回流比，操作回流比介于二者之间。设备费与操作费之和最低是最适回流比。回流比小塔板数就多，设备费就大；回流比大，塔板数小，但是塔内蒸汽量就大，塔径蒸馏釜冷凝器的尺寸就大，设备费高。 4、实际的进料板位置应该如何确定？ 参看文档14页， x6=0.3225 < xf，xf为进料处的液相组成，选择第六板进料。 5、如何确定实际塔板效率和实际塔板数目？ 全塔效率ET（已给出）：ET=0.5，实际塔板数N： 精馏段：N精=5/ET=5/0.5=10层；提馏段：N提=5/ET=5/0.5=10层 6、塔盘可以分为几个区？各区的作用分别是什么？ 7、在塔板上，溢流堰的作用是什么？底隙高度怎么确定？ 溢流堰为塔板上液体溢出的结构，具有维持板上液层及使液体均匀溢出的作用，又可分为出口堰及入口堰。 8、为什么塔板会有液面落差？ 9、流体力学核算包括哪些内容？ 气体通过筛板压降相当的液柱高度（分精馏提馏两段，下同）；雾沫夹带量；漏液；液泛。 10、板式精馏塔会有哪些不正常的操作现象，如何避免？
《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学院 专业班级 完成时间
目录 1.设计任务书……………………………………………（） 2.设计方案的确定与工艺流程的说明…………………（） 3.精馏塔的物料衡算……………………………………（） 4.塔板数的确定………………………………………（） 5.精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算………（） 6.精馏段的汽液负荷计算………………………………（） 7.精馏段塔体主要工艺尺寸的计算…………………（） 8.精馏段塔板主要工艺尺寸的计算…………………………（） 9.精馏段塔高的计算…………………………………（） 10.精馏段塔板的流体力学验算…………………………（） 11.精馏段塔板的汽液负荷性能图………………………（） 12.精馏段计算结果汇总………………………………（） 13.设计评述……………………………………………（） 14.参考文献………………………………………………（） 15.附件……………………………………………………（） 附件1：附图1精馏工艺流程图………………………（） 附件2：附图2降液管参数图……………………………（）附件3：附图3塔板布孔图………………………………（）
板式塔设计简易步骤 一、 设计方案的确定及工艺流程的说明 对塔型板型、工艺流程、加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等进行说明，并 绘制工艺流程图。（图可附在后面） 二、 精馏塔物料衡算：见教材P270 计算出F 、D 、W ，单位：kmol/h 三、 塔板数的确定 1. 汽液相平衡数据： 查资料或计算确定相平衡数据，并绘制t-x-y 图。 2. 确定回流比： 先求出最小回流比：P 266。再确定适宜回流比：P 268。 3. 确定理论板数 逐板法或梯级图解法（塔顶采用全凝器）计算理论板层数，并确定加料板位置：P 257-258。（逐板法需先计算相对挥发度） 确定精馏段理论板数N 1、提馏段理论板数N 2 4. 确定实际板数： 估算塔板效率：P 285。（①需知全塔平均温度，可由 t-x-y 图确定塔顶、塔底温度，或通过试差确定塔顶、塔底温度，再取算术平均值。②需知相对挥发度，可由安托因方程求平均温度下的饱和蒸汽压，再按理想溶液计算。） 由塔板效率计算精馏段、提馏段的实际板层数N 1’,N 2’：P 284式6-67。 四、 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 1. 操作压力m p ：取2 F D m p p p += 2. 精馏段平均温度m t ：查t-x-y 图确定塔顶、进料板温度，再取平均值。或由泡点方程试差法确定塔顶、进料板温度。 3. 平均摩尔质量M Vm 、M Lm ：由P 8式0-27分别计算塔顶、进料板处的摩尔质量，再分别 取两处的算术平均值。汽相的摩尔分率查t-x-y 图。 4. 平均密度Vm ρ、Lm ρ： Lm ρ：用P 13式1-7分别计算塔顶、进料板处液相密度，再 取算术平均值。m Vm m Vm T R M p ??= ρ 5. 液体表面张力m σ：由B B A A m x x σσσ+=分别计算塔顶mD σ与进料板mF σ，再取 平均值。 6. 液体粘度m μ：与表面张力的计算类似。 五、 精馏段汽液负荷（Vs 、Ｌs ）计算 V=（R+1）D L=RD
安阳工学院课程设计说明书 课程名称：化工原理课程设计 设计题目：列管式换热器 院系：化学与环境工程学院 学生姓名：赵安顺 学号：201005020025 专业班级：应用化学一班 指导教师：路有昌
列 设计一台列管式换热器 一、设计任务及操作条件 (1)处理能力 2.5×105 t/a热水 (2)设备型式列管式换热器 (3)操作条件 ①热水:入口温度80℃,出口温度60℃. ②冷却介质:循环水,入口温度32℃,出口温度40℃. ③允许压降:不大于105Pa. ④每年按300天计算,每天24小时连续运行. 二、设计要求及内容 (1)根据换热任务和有关要求确认设计方案; (2)初步确认换热器的结构和尺寸; (3)核算换热器的传热面积和流体阻力; (4)确认换热器的工艺结构. 摘要：通过对列管式换热器的设计，首先要确定设计的方案，选择合适的计算步骤。查得计算中用到的各种数据，对该换热器的传热系数传热面积工艺结构尺寸等等要进行核算，与要设计的目标进行对照是否能满足要求，最终确定换热器的结构尺寸为设计图纸做好准备和参考，来完成本次课程设计。 关键词：标准方案核算结构尺寸
目录 一.概述 (4) 二.方案的设计与拟定 (4) 三.设计计算 (8) 3.1确定设计方案 (9) 3.1.1选择换热器的类型 (9) 3.1.2流动空间及管子的确定 (9) 3.2确定物性数据 (9) 3.3初选换热器规格 (10) 3.3.1热流量 (10) 3.3.2冷却水用量 (10) 3.3.3平均温度差 (10) 3.3.4换热器规格 (11) 3.4核算总传热系数 (11) 3.4.1计算管程传热系数 (11) 3.4.2 计算壳程传热系数 (12) 3.4.3 确定污垢热阻 (13) 3.3.4 总传热系数 (13) 3.5计算压强降 (14) 3.5.1计算管程压强降 (14) 3.5.2计算壳程压强降 (14)
课程设计心得 两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！ 课程设计给我很多专业知识以及专业技能上的提升，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计使我充分理解到化工原理课程的重要性和实用性，更特别是对精馏原理及其操作各方面的了解和设计，对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。通过这次对精馏塔的设计，不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实 在此感谢我们的杜治平老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次课程设计的细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。 同时感谢同组的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。 由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。
化工原理课程设计任务书示例一 1 设计题目分离苯―甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计 2 设计参数 （1）设计规模：苯――甲苯混合液处理量________t/a （2）生产制度：年开工300天，每天三班8小时连续生产 （3）原料组成：苯含量为40％（质量百分率，下同） （4）进料状况：热状况参数q为_________ （5）分离要求：塔顶苯含量不低于_____%，塔底苯含量不大于_____％ （6）建厂地区：大气压为760mmHg、自来水年平均温度为20℃的某地 3 设计要求和工作量 （1）完成设计说明书一份 （2）完成主体精馏塔工艺条件图一张（A1） （3）完成带控制点的工艺流程简图（A2） 4 设计说明书主要内容（参考） 中文摘要，关键词 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） 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 4．确定冷却剂及其进出、口温度 第三章流程的确定和说明（附以流程简图） 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） 第四章精馏塔的设计计算 1．物料衡算 2．回流比的确定 3．板块数的确定 4．汽液负荷计算（将结果进行列表） 5．精馏塔工艺尺寸计算（塔高塔径溢流装置塔板布置及浮阀数目与排列） 6．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校核以及严重漏液校核） 7．塔板负荷性能图 8．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） 9．塔顶冷凝器/冷却器的热负荷
成绩 化工原理课程设计 设计说明书 设计题目：万吨/年苯—甲苯连续精馏装置工艺设计 。 姓名陈端 班级化工07-2班 学号 006 】 完成日期 2009-10-30 指导教师梁伯行
化工原理课程设计任务书 (化工07-1,2,3,4适用) 一、设计说明书题目: — (万吨/年) 苯 - 甲苯连续精馏装置工艺设计说明书 二、设计任务及条件 (1).处理量: (3000＋本班学号×300) Kg/h (每年生产时间按7200小时计); (2). 进料热状况参数：( 2班)为, (3). 进料组成: ( 2班) 含苯为25％(质量百分数), (4).塔底产品含苯不大于2％(质量百分数); (5). 塔顶产品中含苯为99％(质量百分数)。 装置加热介质为过热水蒸汽(温度及压力由常识自行指定), 装置冷却介质为25℃的清水或35℃的循环清水。 三、【 四、设计说明书目录(主要内容) 要求 1)前言（说明设计题目设计进程及自认达到的目的）， 2)装置工艺流程(附图) 及工艺流程说明 3)装置物料衡算 4)精馏塔工艺操作参数确定 5)适宜回流比下理论塔板数及实际塔板数计算 6)精馏塔主要结构尺寸的确定 7)精馏塔最大负荷截面处T-1型浮阀塔板结构尺寸的确定 8)、 9)装置热衡算初算确定全凝器、再沸器型号及其他换热器型号 10)装置配管及机泵选型 11)适宜回流比经济评价验算(不少于3个回流比比较) 12)精馏塔主要工艺和主要结构尺寸参数设计结果汇总及评价 13)附图 : 装置工艺流程图、装置布置图、精馏塔结构简图(手绘图)。 五、经济指标及参考书目 1)6000元/(平方米塔壁)(塔径～乘, 塔径～乘, 塔径以上乘, 2)4500元/(平方米塔板), 3)# 4)4000元/(平方米传热面积), 5)16元/(吨新鲜水), 8元/(吨循环水), 6)250元/(吨加热水蒸汽), 设备使用年限10年, 7)装置主要固定资产年折旧率为10% , 银行借贷平均年利息%。 8)夏清陈常贵主编《化工原理》(上. 下) 册修订本【M】天津; 天津大学 出版社2005 9)贾绍文《化工原理课程设计》【M】天津; 天津大学出版社2002
中南大学《化工原理》课程设计说明书 题目：煤油冷却器的设计 学院：化学化工学院 班级：化工0802 学号： 1505080802 姓名： ****** 指导教师：邱运仁 时间：2010年9月
目录 §一.任务书 (2) 1.1.题目 1.2.任务及操作条件 1.3.列管式换热器的选择与核算 §二.概述 (3) 2.1.换热器概述 2.2.固定管板式换热器 2.3.设计背景及设计要求 §三.热量设计 (5) 3.1.初选换热器的类型 3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定 3.3.确定物性数据 3.4.计算总传热系数 3.5.计算传热面积 §四. 机械结构设计 (9) 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.壳程内径及换热管选型汇总 4.4.折流板 4.6.接管 4.7.壁厚的确定、封头 4.8.管板 4.9.换热管 4.10.分程隔板 4.11拉杆 4.12.换热管与管板的连接 4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型) 4.14.膨胀节的设定讨论 §五.换热器核算 (21) 5.1.热量核算 5.2.压力降核算 §六.管束振动 (25) 6.1.换热器的振动 6.2.流体诱发换热器管束振动机理 6.3.换热器管束振动的计算 6.4.振动的防止与有效利用 §七. 设计结果表汇 (28) §八.参考文献 (29) §附：化工原理课程设计之心得体会 (30)
§一.化工原理课程设计任务书 1.1.题目 煤油冷却器的设计 1.2.任务及操作条件 1.2.1处理能力：40t/h 煤油 1.2.2.设备形式：列管式换热器 1.2.3.操作条件 (1).煤油：入口温度160℃，出口温度60℃ (2).冷却介质：循环水，入口温度17℃，出口温度30℃ (3).允许压强降：管程不大于0.1MPa,壳程不大于40KPa (4).煤油定性温度下的物性数据ρ=825kg/m3，黏度7.15×10-4Pa.s，比热容2.2kJ/(kg.℃)，导热系数0.14W/(m.℃) 1.3.列管式换热器的选择与核算 1.3.1.传热计算 1.3. 2.管、壳程流体阻力计算 1.3.3.管板厚度计算 1.3.4.膨胀节计算 1.3.5.管束振动 1.3.6.管壳式换热器零部件结构 §二.概述 2.1.换热器概述 换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。 换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，如表2-1所示。 表2-1 传热器的结构分类
目录 一、化工原理课程设计的目的与要求 二、化工原理课程设计的内容 三、安排与要求 四、设计步骤 1．收集基础数据 2．工艺流程的选择 3．做全塔的物料平衡 4．确定操作条件 5．确定回流比 6．理论板数与实际板数 7．确定冷凝器与再沸器的热负荷 8．初估冷凝器与再沸器的传热面积 9．塔径计算与板间距确定 10．堰及降液管的设计 11．塔板布置及筛板塔的主要结构参数12．筛板塔的水力学计算 13．塔板结构 14．塔高 参考文献 设计任务书
一、化工原理课程设计的目的与要求 经过理论课的学习和生产实习, 学生已经掌握了不少理论知识和生产实际知识。对于一个未来的工程技术人员来说, 如何运用所学知识去分析和解决实际问题室至关重要的。本课程设计的目的也正是如此。 化工原理课程设计是化工专业的学生在校学习期间第一次进行的设计, 要求每位同学独立完成一个实际装置(本次设计为精馏装置)的设计。设计中应对精馏原理、操作、流程及设备的结构、制造、安装、检修进行全面考虑, 最终以简洁的文字, 表格及图纸正确地把设计表示出来．本次设计是在教师指导下, 由学生独立进行的没计, 因此, 对学生的独立工作能力和实际工作能力是一次很好的锻炼机会, 是培养化工技术人员的一个重要坏节。经过设计, 学生应培养和掌握: 1, 正确的设计思想和认真负责的设计态度 设计应结合实际进行, 力求经济、实用、可靠和先进。 2, 独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力 设计由学生独立完成, 教师只起指导作用。学生在设计中碰到问题可和教师进行讨论, 教师只做提示和启发, 由学生自已去解决问题, 指导教师原则上不负责检查计算结果的准确性, 学生应自己负责计算结果的准确性, 可靠性．’ 学生在设计中能够相互讨论, 但不能照抄。为了更好地了解
（封面） XXXXXXX学院 化工原理课程设计任务书 题目： 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导老师： 时间：年月日
目录 1、工艺生产流程线 (4) 2、流程及方案的说明和论证 (4) 3、换热器的设计计算及说明 (5) 4、计算校核 (6) 5、设计结果概要表 (9) 6、设计评价及讨论 (11) 参考文献 (11) 附图：主体设备结构图和花版设计图
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：列管式换热器设计。 二、设计任务：将自选物料用河水冷却至生产工艺所要求的温度。 /d； 三、设计条件：1.处理能力：G=29*300 t 物料 2. 冷却器用河水为冷却介质，考虑广州地区可取进口水温度为 20～30℃； 3.允许压降：不大于105 Pa； 4.传热面积安全系数5~15%； 5.每年按330天计，每天24小时连续运行。 四、设计要求：1.对确定的工艺流程进行简要论述； 2.物料衡算、热量衡算； 3.确定列管式换热器的主要结构尺寸； 4.计算阻力； 5.选择适宜的列管式换热器并进行核算； 6.用Autocad绘制列管式冷却器的结构图（3号图纸）、花板布 置图（4号图纸）。 7.编写设计说明书(包括：①封面；②目录；③设计题目（任务 书）；④流程示意图；⑤流程及方案的说明和论证；⑥设计计 算及说明（包括校核）；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要 表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。) 备注：参考文献格式： 期刊格式为：作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号（期号）：起止页码 专著格式为：作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码 例：潘继红等.管壳式换热器的分析和计算.北京：科学出版社，1996,70～90 陈之瑞，张志耘.桦木科植物叶表皮的研究.植物分类学报,1991,29（2）:127～135 1.工艺生产流程： 物料通过奶泵被送入冷却器后，经管盖进行多次往返方向的流动。冷却后由出料管流出，不合格的物料由回流阀送回冷却器重新冷却，直至符合要求。经过处理的河水由冷却器的进口管流入，由出口管流出，其与牛奶进行逆流交换热量。 牛奶灭菌后温度高达110～115℃，然后进行第一阶段的冷却，冷却到均质温度55～75℃，而后进行均质。无菌均质后，牛奶经过第二阶段的冷却，最终由冷却水冷却至所需的出口温度。本实验所设计的就是第一阶段冷却的列管式换热器。
专业：化学工程与工艺 班级：黔化升061 姓名：唐尚奎 指导教师：王瑾老师 设计时间: 2007年1月 前言 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。 筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次设计就是针对水乙醇体系，而进行的常压二元筛板精馏塔的设计及其辅助设备的选型。由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。 目录 一、设计任务 二、方案选定 三、总体设计计算-------------------------------05 3.1气液平衡数据------------------------------ 05 3.2物料衡算------------------------------------- 05 3.3操作线及塔板计算------------------------- 06 3.4全塔Et%和Np的计算----------------------06 四、混合参数计算--------------------------------07 4.1混合参数计算--------------------------------07 4.2塔径计算--------------------------------------08 4.3塔板详细计算-------------------------------10 4.4校核-------------------------------------------12 4.5负荷性能图----------------------------------14 五、筛板塔数据汇总-----------------------------16 5.1全塔数据-------------------------------------16 5.2精馏段和提馏段的数据-------------------17 六、讨论与优化-----------------------------------18 6.1讨论-------------------------------------------18 6.2优化--------------------------------------------18
化工设计课程学习总结范文三篇 化工设计课程学习总结范文三篇 本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原 理课程设计，总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高，可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来，得到较为合理的设计成果，达到了课程综合训练的目的，提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。同时，在设计过程中也存在者一些共性的问题，主要表现在： 一、设计中存在的问题 1．设计过程缺乏工程意识。 学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考，只是为了纯粹计算为设计，缺乏对问题的工程概念的解决方法。 2.学生对单元设备概念不强。 对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉，依葫芦画瓢的不 在少数，没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。
绘图能力欠缺，如：带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。 3.物性参数选择以及计算。 在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及 计算，然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题，指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数，每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法，还有如何确定体系的定性温度。 二、解决措施 1.加强工程意识。 设计过程中鼓励学生多做深层次思考，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，强化学生综合和创新能力的培养；引导学生积极查阅资料和复习有关教科书，学会正确使用标准和规范，强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施：一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养，让同学明确什么是工程概念，比如：理论上的正确性，技术上的可行性，操作上的安全性，经济上的合理性，了解工程问题的计算方法。比如试差
《化工原理课程设计》指导书 一、课程设计的目的与性质 化工原理课程设计是化工原理课程的一个实践性、总结性和综合性的教学环节，是学生进一步学习、掌握化工原理课程的重要组成部分，也是培养学生综和运用课堂所学知识分析、解决实际问题所必不可少的教学过程。 现代工业要求相关工程技术人员不仅应是一名工艺师，还应当具备按工艺要求进行生产设备和生产线的选型配套及工程设计能力。化工原理课程设计对学生进行初步的工程设计能力的培养和训练，为后续专业课程的学习及进一步培养学生的工程意识、实践意识和创新意识打下基础。 二、课程设计的基本要求 (1)在设计过程中进一步掌握和正确运用所学基本理论和基本知识，了解工程设计的基本内容，掌握设计的程序和方法，培养发现问题、分析问题和解决问题的独立工作能力。 (2)在设计中要体现兼顾技术上的先进性、可行性和经济上的合理性，注意劳动条件和环境保护，树立正确的设计思想，培养严谨、求实和科学的工作作风。 (3)正确查阅文献资料和选用计算公式，准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。 (4)用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想和计算结果。 三、设计题目 题目Ⅰ：在生产过程中需将3000kg/h的某种油（在90℃时，密度为825kg/m3；定压比容为2.22kJ/kg·℃；导热系数为0.140W/m·℃；粘度为0.000715Pa·s；污垢热阻为0.000172m2·℃/W）从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa，冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水的入口温度为35℃，出口温度为45℃。设计一列管式换热器满足上述生产需要。 题目Ⅱ：在生产过程中需将5000kg/h的某种油（在90℃时，密度为825kg/m3；定压比容为2.22kJ/kg·℃；导热系数为0.140W/m·℃；粘度为0.000715Pa·s；污垢热阻为0.000172m2·℃/W）从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa，冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水的入口温度为35℃，出口温度为45℃。设计一列管式换热器满足上述生产需要。 题目Ⅲ：在生产过程中需将7000kg/h的某种油（在90℃时，密度为825kg/m3；定压比容为2.22kJ/kg·℃；导热系数为0.140W/m·℃；粘度为0.000715Pa·s；污垢热阻为0.000172m2·℃/W）从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa，冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水的入口温度为35℃，出口温度为45℃。设计一列管式换热器满足上述生产需要。