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化工原理课程设计乙醇和水

化工原理课程设计乙醇和水
化工原理课程设计乙醇和水

设计任务书

(一) 设计题目:

试设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。进精馏塔的料液含乙醇25% (质量分数,下同),其余为水;产品的乙醇含量不得低于94% ;残液中乙醇含量不得高于0.1% ;要求年产量为17000吨/年。

(二) 操作条件

1) 塔顶压力4kPa(表压)

2) 进料热状态自选

3) 回流比自选

4) 塔底加热蒸气压力0.5Mpa(表压)

5) 单板压降≤0.7kPa。

(三) 塔板类型

自选

(四) 工作日

每年工作日为300天,每天24小时连续运行。

(五) 设计内容

1、设计说明书的内容

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) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算;

5) 塔板主要工艺尺寸的计算;

6) 塔板的流体力学验算;

7) 塔板负荷性能图;

8) 精馏塔接管尺寸计算;

9) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。

2、设计图纸要求:

1) 绘制生产工艺流程图(A2号图纸);

2) 绘制精馏塔设计条件图(A2号图纸)。

目录

1. 设计方案简介 (1)

1.1设计方案的确定 (1)

1.2操作条件和基础数据 (1)

2.精馏塔的物料衡算 (1)

2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (1)

2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (1)

2.3物料衡算 (2)

3.塔板数的确定 (2)

3.1理论板层数N T的求取 (2)

3.1.1 求最小回流比及操作回流比 (2)

3.1.2 求精馏塔的气、液相负荷 (3)

3.1.3 求操作线方程 (3)

3.1.4 图解法求理论板层数 (3)

3.2 塔板效率的求取 (4)

3.3 实际板层数的求取 (5)

4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (5)

4.1操作压力计算 (5)

4.2 操作温度计算 (5)

4.3 平均摩尔质量的计算 (5)

4.4 平均密度的计算 (6)

4.4.1 气相平均密度计算 (6)

4.4.2 液相平均密度计算 (6)

4.5液体平均表面张力计算 (7)

4.6液体平均黏度计算 (7)

5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (8)

5.1塔径的计算 (8)

5.1.1精馏段塔径的计算 (8)

5.1.2提馏段塔径的计算 (9)

5.2精馏塔有效高度的计算 (9)

5.3精馏塔的高度计算 (10)

6.塔板主要工艺尺寸的计算 (10)

6.1溢流装置计算 (10)

6.1.1堰长l w (10)

6.1.2 溢流堰高度h w (11)

6.1.3 弓形降液管宽度W d和截面积A f (11)

6.1.4 降液管底隙高度h o (11)

6.2塔板布置 (12)

6.2.1塔板的分块 (12)

6.2.2边缘区宽度确定 (12)

6.2.3开孔区面积计算 (12)

6.2.4筛孔计算及其排列 (12)

7.筛板的流体力学验算 (13)

7.1塔板降 (13)

7.1.1干板阻力h c计算 (13)

7.1.2气体通过液层的阻力h l计算 (13)

7.1.3液体表面张力的阻力hσ计算………………………………………

13

7.2液面落差 (13)

7.3液沫夹带 (14)

7.4漏液 (14)

7.5液泛 (14)

8.塔板负荷性能图 (15)

8.1漏液线 (15)

8.2液沫夹带线 (15)

8.3液相负荷下限线 (16)

8.4液相负荷上限线 (17)

8.5液泛线 (17)

9.主要接管尺寸计算 (19)

9.1蒸汽出口管的管径计算 (19)

9.2回流液管的管径计算 (19)

9.3进料液管的管径计算 (19)

9.4釜液排出管的管径计算 (19)

10.塔板主要结构参数表 (20)

11.设计过程的评述和有关问题的讨论 (21)

参考文献 (23)

1. 设计方案简介

1.1设计方案的确定

本设计任务为分离乙醇—水混合物提纯乙醇,采用连续精馏塔提纯流程。设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系,回流比较大,故操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。

1.2操作条件和基础数据

进料中乙醇含量(质量分数)w F = 0.25;

产品中乙醇含量(质量分数)w D = 0.94;

塔釜中乙醇含量(质量分数)w W = 0.001;

处理能力G F = 17000吨/年;

塔顶操作压力 4 kPa ;

进料热状况泡点进料;

单板压降≤0.7kPa ;

2.精馏塔的物料衡算

2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率

乙醇的摩尔质量 M A =46.07kg/kmol

水的摩尔质量 M B =18.02kg/kmo l

x F =

02.18/75.007.46/25.007.46/25.0+=0.115 x D =

02.18/06.007.46/94.007.46/94.0+=0.860 x W =02

.18/999.007.46/001.007.46/001.0+=0.0004 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量

M F ==?-+?02.18)115.01(07.46115.021.25kg/kmol

M D ==?-+?02.18860.0107.46860.0)(42.14kg/kmol

化工原理课程设计样板

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。

化工原理乙醇水_课程设计汇总

化工原理课程设计 分离乙醇-水混合物精馏塔设 计 学院:化学工程学院 专业: 学号: 姓名: 指导教师: 时间: 2012年6月13日星期三 化工原理课程设计任务书 一、设计题目:分离乙醇-水混合物精馏塔设计 二、原始数据: a)原料液组成:乙醇 20 % 产品中:乙醇含量≥94% 残液中≤4% b)生产能力:6万吨/年 c)操作条件 进料状态:自定操作压力:自定 加热蒸汽压力:自定冷却水温度:自定 三、设计说明书内容: a)概述 b)流程的确定与说明 c)塔板数的计算(板式塔);或填料层高度计算(填料塔) d) 塔径的计算 e)1)塔板结构计算; a 塔板结构尺寸的确定; b塔板的流体力学验算;c塔板的负荷性能图。 2)填料塔流体力学计算;

a 压力降; b 喷淋密度计算 f )其它 (1) 热量衡算—冷却水与加热蒸汽消耗量的计算 (2) 冷凝器与再沸器传热面的计算与选型(板式塔) (3) 除沫器设计 g )料液泵的选型 h )计算结果一览表 第一章 课程设计报告内容 一、精馏流程的确定 乙醇、水混合料液经原料预热器加热至泡点后,送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后,一部分作为回流,其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽向沸热器供热,塔底产品经冷却后送入贮槽。 二、塔的物料衡算 (一) 料液及塔顶、塔底产品含乙醇摩尔分数 (二) 平均摩尔质量 (三) 物料衡算 总物料衡算 F W D =+ 易挥发组分物料衡算 F x W x D x F w D =+ 联立以上三式得 三、塔板数的确定 (一) 理论塔板数T N 的求取 根据乙醇、水的气液平衡数据作y-x 图 乙醇—水气液平衡数据

化工课程设计小结

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

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 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

乙醇水精馏塔设计化工原理课程设计

题目:乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间: 化工原理课程设计任务书(化工1) 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务:乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 生产负荷(按每年7200小时计算):6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况:自选 回流比:自选 加热蒸汽:低压蒸汽 单板压降:≤0.7Kpa 工艺参数 组成浓度(乙醇mol%) 塔顶78 加料板28 塔底0.04 四、设计内容 1.确定精馏装置流程,绘出流程示意图。 2.工艺参数的确定 基础数据的查取及估算,工艺过程的物料衡算及热量衡算,理论塔板数,塔板效率,实际塔板数等。

3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距,塔径,塔高,溢流装置,塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算,操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算:热负荷,载热体用量,选型及流体力学计算。 料液泵设计计算:流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2图纸) 2、主要设备工艺条件图(A2图纸) 目录 前言 (4) 1概述 (5) 1.1设计目的 (5) 1.2塔设备简介 (6) 2设计说明书 (7) 2.1流程简介 (7) 2.2工艺参数选择 (8) 3工艺计算 (8) 3.1物料衡算 (8) 3.2理论塔板数的计算 (8) 3.2.1查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) 3.2.2q线方程 (9) 3.2.3平衡线 (9) 3.2.4回流比 (10) 3.2.5操作线方程 (11) 3.2.6理论板数的计算 (11) 3.3实际塔板数的计算 (11) 3.3.1全塔效率ET (11) 3.3.2实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13)

化工原理课程设计

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)

最新17-18化工原理课程设计任务题目40+40+40-doc

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

化工原理课程设计样本

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

化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计

化工原理课程设计 题目:乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间:2010、12、20-2011、1、6

化工原理课程设计任务书(化工1) 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务:乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 生产负荷(按每年7200小时计算):6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况:自选 回流比:自选 加热蒸汽:低压蒸汽 单板压降:≤0.7Kpa 工艺参数 组成浓度(乙醇mol%) 塔顶78 加料板28 塔底0.04 四、设计内容 1.确定精馏装置流程,绘出流程示意图。 2.工艺参数的确定 基础数据的查取及估算,工艺过程的物料衡算及热量衡算,理论塔板数,塔板效率,实际塔板数等。 3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距,塔径,塔高,溢流装置,塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算,操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算:热负荷,载热体用量,选型及流体力学计算。 料液泵设计计算:流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2 图纸) 2、主要设备工艺条件图(A2图纸) 目录 前言 (4)

1概述 (5) 1.1 设计目的 (5) 1.2 塔设备简介 (6) 2设计说明书 (7) 2.1 流程简介 (7) 2.2 工艺参数选择 (8) 3 工艺计算 (9) 3.1物料衡算 (9) 3.2理论塔板数的计算 (10) 3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (10) 如表3-1 (10) 3.2.2 q线方程 (9) 3.2.3 平衡线 (11) 3.2.4 回流比 (12) 3.2.5 操作线方程 (12) 3.2.6 理论板数的计算 (12) 3.3 实际塔板数的计算 (13) 3.3.1全塔效率ET (13) 3.3.2 实际板数NE (14) 4塔的结构计算 (15) 4.1混合组分的平均物性参数的计算 (15) 4.1.1平均分子量的计算 (15) 4.1.2 平均密度的计算 (16) 4.2塔高的计算 (17) 4.3塔径的计算 (17) 4.3.1 初步计算塔径 (17) 4.3.2 塔径的圆整 (18) 4.4塔板结构参数的确定 (19) 4.4.1溢流装置的设计 (19) 4.4.2塔盘布置(如图4-4) (20) 4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (21) 4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (21) 5 精馏塔的流体力学性能验算 (22) 5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (22) 5.1.1液沫夹带校核 (22) 5.2.2塔板阻力校核 (23) 5.2.3溢流液泛条件的校核 (25) 5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (26) 5.2.5 漏液限校核 (26) 5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (26) 5.3 塔结构数据汇总 (29) 6 塔的总体结构 (30) 7 辅助设备的选择 (31) 7.1塔顶冷凝器的选择 (31) 7.2塔底再沸器的选择 (32) 7.3管道设计与选择 (33)

化工原理课程设计——换热器的设计

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

化工原理课程设计范例

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 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

化工原理课程设计计算示例

化工原理壳程设计计算示例 一浮阀塔工艺设计计算示例 拟设计一生产酒精的板式精馏塔。来自原料工段的乙醇-水溶液的处理量为48000吨/年,乙醇含量为35%(质量分率)原料温度为45℃。 设计要求:塔顶产品的乙醇含量不小于90%(质量分率),塔底料液的乙醇含量不大于0.5%。 一、塔形选择及操作条件的确定 1.塔形:选用浮阀塔 2.操作条件: 操作压力:常压;其中塔顶:1.013×105Pa 塔底:[1.013×105+N(265~530)Pa] 进料状态:饱和液体进料 加热方式:用直接水蒸气加热 热能利用:拟采用釜残液加热原料液 二、工艺流程

三、有关工艺计算 首先,根据题目要求,将各组成要求由质量分率转换为摩尔分率,其后由 2 3971.1/H O kg m ρ=,3735/kg m ρ=乙醇 参考资料(一),查出相应泡点温度及计算平均分子量。 同理求得0.779D x = 0.0002 W x = (1)0.17646(10.176)1822.3/f f f M x M x M kg kmol =+-=?+-?=乙醇水 同理求得:39.81/D M kg kmol =,18.1/D M kg kmol = 1. 最小回流比及操作回流比的确定 由于是泡点进料,x q =x f =0.174过点e(0.174,0.174)作x=0.174直线与平衡线交与点d ,由点d 可以读得y q =0.516,因此, min(1)0.7790.516 0.7690.5160.174 D q q q x y R y x --= = =-- 又过点a (0.779,0.779)作平衡线的切线,可得切点g 由切点g 可读得' 0.55q x =,' 0.678q y =,

化工原理课程设计乙醇和水

(一)设计题目: 试设计一座乙醇-水连续精馏塔提纯乙醇。进精馏塔的料液含乙醇 25% (质 量分数,下同),其余为水;产品的乙醇含量不得低于 94% ;残液中乙醇含量不 得高于0.1% ;要求年产量为17000吨/年。 (二)操作条件 塔顶压力4kPa (表压) 进料热状态自选 回流比自选 塔底加热蒸气压力 0.5Mpa (表压) 单板压降W 0.7kPa 1) 2) 3) 4) 5) (三)塔板类型 自选 (四)工作日 每年工作日为300天,每天24小时连续运行。 (五)设计内容 设计说明书的内容 精馏塔的物料衡算; 塔板数的确定; 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算; 精馏塔的塔体工艺尺寸计算; 塔板主要工艺尺寸的计算; 塔板的流体力学验算; 塔板负荷性能图; 精馏塔接管尺寸计算; 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 1、 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 2、 1) 2) 设计图纸要求: 绘制生产工艺流程图(A2号图纸); 绘制 精馏塔设计条件图(A2号图纸)。

目录 1. 设计方案简介??… 1.1设计方案的确定…… 1.2操作条件和基础数据.......... 2. ................................ 精馏塔的物料衡算 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率.......... 2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 2.3物料衡算....... 3. .......................... 塔板数的确定 3.1 理论板层数Nr的求取…… 3.1.1 求最小回流比及操作回流比 (2) 3.1.2 求精馏塔的气、液相负荷 (3) 3.1.3 求操作线方程 (3) 3.1.4 图解法求理论板层数 (3) 3.2 塔板效率的求取……… 4 3.3 实际板层数的求取……… 4. 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算……… 4.1 操作压力计算……… 4.2 操作温度计算……… 4.3 平均摩尔质量的计算……… 4.4 平均密度的计算……… 4.4.1 气相平均密度计算……… 4.4.2 液相平均密度计算……… 4.5 液体平均表面张力计算 4.6 液体平均黏度计算…… 5. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算

《化工原理》课程设计实践教学总结

《化工原理》课程设计实践教学总结 摘要: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。通过课程设计使学生初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。 关键词:化工原理;课程设计;实践;可行性 中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0205-02 《化工原理》是化学工程与工艺专业的必修专业课程之一,理论课之后国内大部分高校的本科人才培养计划中安排了实践教学环节――《化工原理》课程设计。我们学校的化学工程与工艺专业培养计划也如此。《化工原理》课程设计是培养化工专业学生综合运用所学的理论知识,树立正确的设计思想,解决常规化工设计中一些实际问题的一项重要的实践教学。其出发点是通过课程设计提高学生搜集资料、查阅文献、计算机辅助绘图、分析与思考解决实际生产问题等能力。笔者从事了3届的课程设计教学,从中总结了许多宝贵的经验和教学方法,以期提高教学效果。现将笔者的教学体会作一介绍。 一、课程设计题目应具有普遍性、代表性

我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练,使将来在不同岗位就业的学生都能受益,都能解决这类工程的实际问题,并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重,尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验,题目的选取应从以下几个方面考虑: 1.课程设计题目尽可能接近实际生产,截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型,比如某合成氨厂的传热单元的设计,流体输送过程中离心泵的设计,管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系,不至于出现不合理的偏差。 2.课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开,比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2~3个常见的单元操作,从而实现某一简单的化工任务。 3.课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算,常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如,如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯,或甲醇-水等这样的体系,因为这些混合体系的参数大部分工具

化工原理课程设计模板123

目录 第一章前言 (1) 1.1 精馏及精馏流 (1) 1.2 精馏的分类 (2) 1.3精馏操作的特点 (2) 1.3.1沸点升高 (2) 1.3.2物料的工艺特性 (2) 1.3.3节约能源 (2) 1.4 相关符号说明 (4) 1.5相关物性参数 (6) 1.5.1苯和甲苯的物理参数............................... .6 第二章设计任务书. (7) 第三章设计内容 (8) 3.1设计方案的确定及工艺流程的说明 (8) 3.2全塔的物料衡算 (8) 3.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (8) 3.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量 (8) 3.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率 (9) 3.3塔板数的确定 (9) 3.3.1平衡曲线的绘制 (9) 3.4塔的精馏段操作工艺条件及计算 (12) 3.4.1平均压强p m (12) 12 3.4.2平均温度t m..................................... M (13) 3.4.3平均分子量 m 3.4.4 液体的平均粘度和液相平均表面张力 (14) 3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)

3.5.1塔径的计算 (16) 3.5.2精馏塔有效高度的计算 (18) 3.6塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (18) 3.6.1溢流装置计算 (18) 3.6.2塔板布置 (19) 3.6.3气象通过塔板压降的计算 (21) 3.7塔板负荷性能图 ................................ ..23 3.7.1漏液线 (23) 3.7.2 雾沫夹带线 (23) 3.7.3 液相负荷下限线 (24) 3.7.4 液相负荷上限线 (24) 3.7.5液泛线 (25) 第四章附属设备的选型及计算 (27) 4.1接管——进料管 (27) 4.2法兰 (27) 4.3筒体与封头 (27) 4.4 人孔 (28) 4.5热量衡算 (28) 参考文献 (31) 课程设计心得 (32)

化工原理课程设计(乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计)

化工原理课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计

目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23)

精馏塔优化设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔优化设计 二、设计条件 1.处理量: 16000 (吨/年) 2.料液浓度: 40 (wt%) 3.产品浓度: 92 (wt%) 4.易挥发组分回收率: 99.99% 5.每年实际生产时间:7200小时/年 6. 操作条件: ①间接蒸汽加热; ②塔顶压强:1.03 atm(绝对压强) ③进料热状况:泡点进料; 三、设计任务 a) 流程的确定与说明; b) 塔板和塔径计算; c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图; ii. 流体力学验算; iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量; ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型,绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图,编写设计说明书。

乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 (某大学化学化工学院) 摘要:设计一座连续浮阀塔,通过对原料,产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算,工艺设计和附属设备结果选型设计,完成对乙醇-水精馏工艺流程和主题设备设计。 关键词:精馏塔,浮阀塔,精馏塔的附属设备。 (Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001) Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, product requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme. Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.

化工课程设计心得体会

化工课程设计心得体会 篇一:化工原理课程设计心得 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,恳请老师批评指正。

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