最新《化工原理课程设计-年产量112000吨NaOH水溶液蒸发装置的设计》

设计题目：NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计者：设计日期：年月曰审核：2009级化工单元操作课程设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1•处理能力 3.96X 1()4吨/年NaOH水溶液2.设备形式中央循环管式蒸发器3•操作条件(1)Na()H水溶液的原料液浓度为5%。

完成液浓度为25%,原料液温度为第一效沸点温度，原料液比热为3.7KJ(kg -°C),各效蒸发器中溶液的平均密度为：^^lOUkg/m', kg/m', 3= 1239 kg/m ' ；⑵加热蒸气压强为500kPa (绝压)，冷凝器压强为15 kPa (绝压)：⑶各效蒸发器的总传热系数：兀二15()0W/(m2弋)，AT2=1000W/(m2 - °C),A73=6OOW/(m2 • °C)；(4)各效蒸发器中页面的高度：1.5m；(5)各效加热蒸气的冷凝液均在饱和温度下下排出，假设各效传热面积相等，并忽略热损失；(6)每年按330天计算，每天24小时运行。

三、设计项目(1)设计方案简单，对确定的工艺流程及蒸发器形式进行简要论述；(2)蒸发器的工艺计算，确定蒸发器的传热面积；(3)蒸发器的主要结构尺寸设计；⑷绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程尺蒸发器设备工艺简图；(5)对本设计的评述1目录（一）蒸发器的形式.流程、效数论证................. （二）工艺计算......................（三）蒸发器主要工艺尺寸的设计计算................ （四）设计感想......................（五）设计图纸......................2（一）蒸发器的形式、流程、效数论证1•蒸发器的形式：中央循环管式2.蒸发器的流程：三效并流加料3.效数论证：在工业中常用的加热方式有直接加热和间接加热。

目录符号说明 (2)第一节概述 (3)一、蒸发及蒸发流程 (3)二、蒸发操作的分类 (4)三、蒸发操作的特点 (4)四、蒸发设备 (4)五、蒸发器选型 (5)第二节工艺流程草图 (5)第三节三效蒸发器得工艺计算 (5)一、估计各效蒸发量和完成液浓度 (5)二、估计各效溶液的沸点和有效总温差 (6)（一）各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失∆/ (6)（二）各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失''∆ (7)（三）流体阻力产生压降所引起的温度差损失'''∆ (8)（四）各效料夜的温度和有效总温差 (8)三、加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 (8)四、蒸发器的传热面积的估算 (9)五、有效温差的再分配 (10)六、重复上述计算步骤 (10)（一）计算各效溶液浓度 (10)（二）计算各效溶液沸点 (10)（三）各效焓衡算 (11)（四）蒸发器传热面积的计算 (12)七、计算结果 (12)第四节蒸发器的主要结构尺寸计算一、加热管的选择和管数的初步估计 (12)二、循环管的选择 (13)三、加热室直径及加热管数目的确定 (13)四、分离室直径与高度的确定 (13)五、接管尺寸的确定 (14)(一)溶液的进出口 (14)（二）加热蒸气进口与二次蒸汽出口 (14)（三）冷凝水出口 (14)第五节蒸发装置的辅助设备 (14)一、气液分离器 (14)二、蒸汽冷凝器 (15)V (15)（一）冷却水量·l（二）冷凝器的直径 (16)（三）淋水板的设计 (16)第六节主要设备强度计算及校核 (17)一、蒸发分离室厚度设计 (17)二、加热室厚度校核 (18)符号说明)./(////)./(22C m W K kg J h mh s m g f h kg F h kg D mD m d C kg kJ c m b ︒---------︒--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数，无因次原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母误差，无因次温度损失，对流川热系数，希腊字母质量，单位体积冷却水的蒸汽次溶质的质量分率，无因质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-︒-∆︒--------εαCC m W m kg X x hkg W h kg W m V s m V s m m U S )./(////)./(233333饱和的秒污垢的压力流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数，无因次总传热速率，热通量，普兰特准数，无因次绝对压力，蒸发系统总效数，管数，溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，-----︒--︒--︒-----------S s s p s m u C T m t Ct m S W C m R kg kJ r R W Q m W q P Pa p n n s m kg M mL e r //).(//)../(222壁面的水的体积的蒸汽的外侧的最小的最大的平均的液体的冷凝器的内侧的沸腾的平均的下标水流收缩系数，无因次因次管材质的校正系数，无密度，表面张力，粘度，导热系数，热利用系数，无因次----=-------------︒--w w u v o m L K i B av m kg mN sPa C m W min max //.)./(3ϕφρσμλη第一节 概述一、蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。

化工原理课程设计任务书专业化学工程与工艺班级 XXX班姓名 XXX设计题目：NaOH水溶液三效并流蒸发系统设计设计时间：2011年X月X日到2011年X月X日指导老师：杨则恒，王道银设计任务：年处理 4.5万吨NaOH水溶液体系。

1.年工作日320天，每天24小时连续运行。

2.原料液：含10%NaOH（wt%，下同），20o C进料。

3.完成液：35%NaOH溶液。

4.间接蒸汽加热，压力为0.4 MPa（表压）。

5.蒸发器热损失为本效加热蒸汽供热的3～5%。

6.末效真空度：81KPa。

7.当地大气压：101.3KPa。

8.冷却水温度：进口20o C，出口40o C。

设计成果1.设计说明书一份。

2.设计图纸：带控制点工艺流程图一张（3#图纸）；一效蒸发器总装图一张（1#图纸）。

[中文摘要] 蒸发可广泛应用于医药、食品、化工、轻工等行业的水溶液或者有机溶液的浓缩。

其中中央循环管式又由于其标准化的设计和自然循环流动而受到广泛的重视。

本次设计中采用中央循环管式蒸发器三效并流将4.5×104吨，10%的NaOH水溶液浓缩到35%。

其目的是通过蒸发过程中的二次蒸汽再利用，以节约蒸汽的消耗，从而提高蒸发装置的经济性。

本次设计主要是通过计算机编程优化，求得三效传热面积分别为S1=40.61 m2、S2=49.73m2、S3=70.34m2的蒸发器，并计算得到辅助设备的工艺尺寸，然后进行设计、选型和校核，最后使用计算机辅助设计绘制出管道仪表流程图和蒸发器的装配图。

关键词：蒸发中央循环管三效并流氢氧化钠[Abstract] Evaporation is widely used for the concentration of aqueous and organic solutions in fields such as medicine,food, chemicaland light industries. Among various evaporators,the evaporatorwith vertical tubes and large central downcomer draws extensiveattention due to its stable design and natural circulation.This design uses three-effect evaporation system toconcentrate 4.5×104 t/year of 10% NaOH solution to 35%, and theevaporator with central circulation downcomer is chosen. Thepurpose is to reuse the produced steam to save the consumptionof steam and improve the economical efficiency of evaporationprocess. Programmed optimization is done to get the heattransfer areas of three evaporators as 40.61 m2, 49.73m2 and70.34m2. In addition the selection of auxiliary equipments andthe strength check of the major equipment are accomplished.Finally the pipe and instrument diagram (PID) and theevaporator assembly drawing are completed with the aid of AutoCAD.Key Words: Evaporation; Central circulation downcomer;Three-effect forward feed evaporation; NaOH目录第一章概述 (1)1.1蒸发操作的特点 (1)1.2蒸发操作的分类 (1)1.3蒸发设备的分类 (2)1.4蒸发的流程示意图 (3)第二章蒸发工艺设计计算 (5)2.1完成液浓度的计算 (5)2.1.1附有参数的三效蒸发器流程图 (5)2.1.2各效蒸发量和溶液浓度的估算 (6)2.2各效溶液的沸点和总有效温度差的估算 (7)2.2.1各效的压力及温度 (7)2.2.2总有效温度差的估算 (8)2.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 (12)2.4传热系数的确定 (14)2.5有效温度差在每一效的分配 (15)2.5.1重新分配各效温度差 (15)2.5.2重复上述的计算 (16)2.6 蒸发器的传热面积优化设计 (19)2.6.1估算蒸发器的传热面积 (19)2.6.2蒸发器的传热面积的优化 (20)第三章蒸发器的主要结构尺寸 (22)3.1接热管的选择和管数的确定 (22)3.2循环管的选择 (22)3.3加热室直径和加热管数的确定 (23)3.4分离室的直径和高度的确定 (23)3.4.1 分离室体积的计算 (23)3.4.2 分离室直径及高度的确定 (25)3.5接管尺寸的确定 (25)3.5.1 溶液进出口 (25)3.5.2 加热蒸气进口与二次蒸汽出口 (26)3.5.3冷凝水出口 (26)第四章蒸发装置的辅助设备 (28)4.1气液除沫器 (28)4.2蒸汽冷凝器 (28)4.2.1 冷却水量V L (29)4.2.2 冷凝器的直径 (29)4.2.3 淋水板的设计 (29)4.3真空泵的选型 (30)4.4预热器的选型 (32)4.5 封头的选型 (33)4.6管数的确定及加热室壳体的选定 (33)第五章主要设备的强度计算和校核 (34)5.1加热室 (34)5.2蒸发室 (34)第六章设计总结 (36)6.1设计结果汇总表 (36)6.1.1 蒸发器的主要结构尺寸的确定 (36)6.1.2 气液分离器主要结构尺寸的确定 (36)6.1.3蒸汽冷凝器主要结构尺寸的确定 (37)6.1.4主要数据计算结果汇总 (37)6.2设计评价 (38)6.3心得体会 (38)附录一：编程优化过程 (39)附录二：氢氧化钠物性全集 (41)参考文献 (43)第一章概述1.1蒸发操作的特点常见的蒸发是壁两侧分别为蒸汽冷凝和液体沸腾的传热过程，蒸发器也就是一种换热器。

化工原理课程设计氢氧化钠溶液蒸发浓缩的管道设计学院：化学与材料科学学院专业：化学工程与工艺班级：学号：姓名：指导老师：课程设计任务书指导教师（签名）：教研室主任（签名）：目录1.前言 (1)2.设计思路 (1)3.能源的合理利用 (2)4.具体任务说明 (2)5.确定管径、管材及其型号 (2)6.泵的选型 (3)6.1总能量损失∑hf 的计算 (4)6.2泵的确定 (5)6.3泵的最大允许安装高度的确定 (5)7.阀门及管件的选择 (6)8.流程说明 (6)8.1生产流程及阀门控制 (6)8.1.1正常生产流程 (6)8.1.2阀门控制 (6)8.2壳程清洗流程及阀门控制 (7)8.2.1同时清洗壳程 (7)8.2.1.1同时清洗壳程的流程 (7)8.2.1.2同时清洗壳程的阀门控制 (7)8.2.2单独清洗壳程 (7)8.2.2.1只洗一号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.2只洗一号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.3只洗二号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.4只洗二号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.5只洗三号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.6只洗三号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.7只洗四号换热器壳程的流程 (8)8.2.2.8只洗四号换热器壳程的阀门控制 (8)8.3管程清洗流程及阀门控制 (8)8.3.1同时清洗管程 (8)8.3.1.1同时清洗管程的流程 (8)8.3.1.2同时清洗管程的阀门控制 (8)8.3.2单独清洗管程 (8)8.3.2.1只洗一号换热器管程的流程 (8)8.3.2.2只洗一号换热器管程的阀门控制 (8)8.3.2.3只洗二号换热器管程的流程 (8)8.3.2.4只洗二号换热器管程的阀门控制 (8)8.3.2.5只洗三号换热器管程的流程 (9)8.3.2.6只洗三号换热器管程的阀门控制 (9)8.3.2.7只洗四号换热器管程的流程 (9)8.3.2.8只洗四号换热器管程的阀门控制 (9)总结 (9)致 (10)参考资料 (10)附录 (10)1.前言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。

目 录第1章 设计方案的确定 .................................................. 1 1.1 加热蒸汽压强的确定 ................................................. 1 1.2 冷凝器操作压强的确定 ............................................... 1 1.3 进料状况 ........................................................... 1 1.4 蒸发器的形式 ....................................................... 2 1.5 效数的选择 ......................................................... 3 1.6 流程的选择 ......................................................... 3 第2章 主要工艺过程及设备的设计计算 .................................... 5 2.1 多效蒸发的工艺计算 . (5)2.1.1 各效蒸发量和完成液浓度的估算 .................................. 5 2.1.2 估算各效二次蒸汽温度'i T ........................................ 6 2.1.3 计算各效传热温度差i t ......................................... 7 2.1.4 计算各效蒸发量i W 和传热量i Q ................................... 9 2.1.5 计算蒸发器的传热面积i S ....................................... 10 2.2 蒸发器主要结构工艺尺寸的设计 .. (13)2.2.1 加热管的选择和管束的初步估计 ................................. 14 2.2.2 循环管直径的选择 ............................................. 14 2.2.3 加热室直径及加热管数目的确定 ................................. 14 2.2.4 分离室直径与高度的确定 ....................................... 15 2.2.5 接管尺寸的确定 ............................................... 16 第3章 蒸发器装置的辅助设备的设计 ..................................... 18 3.1 汽液分离器 ........................................................ 18 3.2 蒸汽冷凝器 .. (19)3.2.1 冷凝器主要类型 ............................................... 19 3.2.2 工作水量的计算 ............................................... 20 3.2.3 喷射器结构尺寸计算 ........................................... 21 3.2.4 射流长度的决定 ............................................... 22 第4章 设计结果汇总 ................................................... 23 4.1 操作条件设计 ...................................................... 23 4.2 蒸发器类型 .. (23)4.3 效数的选取 (23)4.4 流程的选择 (23)4.5 工艺计算结果汇总 (23)第5章对本设计的评述 (25)参考文献 (26)附录 (27)第1章设计方案的确定蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强（或温度），冷凝器的操作压强（或温度）的确定，正确选择蒸发的操作条件，对保证产品质量和降低能耗极为重要。

化工原理蒸发器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解化工原理中蒸发器的概念、分类及工作原理；2. 学生能掌握蒸发器在化工过程中的应用及作用；3. 学生能了解蒸发器操作中的主要参数及其对蒸发效果的影响。

技能目标：1. 学生能运用所学知识分析蒸发器操作中存在的问题，并提出改进措施；2. 学生具备设计简单蒸发器系统及流程的能力；3. 学生能够运用相关软件对蒸发器进行模拟和优化。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对化工原理学科的兴趣，增强学习积极性；2. 学生树立安全、环保意识，认识到化工技术在生产生活中的重要性；3. 学生培养团队协作精神，提高沟通与表达能力。

课程性质分析：本课程为化工原理课程的一部分，以理论教学为主，实践操作为辅。

通过本课程的学习，使学生掌握蒸发器的基本原理，为后续的化工实践打下基础。

学生特点分析：学生为高中二年级学生，已具备一定的化学基础和工程观念，对实际化工设备有一定的了解，但可能对蒸发器的工作原理和实际应用掌握不足。

教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识；3. 注重团队合作，提高学生的沟通与表达能力。

二、教学内容1. 蒸发器基本概念：蒸发器的定义、分类及在化工生产中的应用；2. 蒸发器工作原理：热力学原理、传热传质过程、影响蒸发效率的因素；3. 蒸发器主要结构及性能参数：加热面积、蒸发速率、温差、蒸汽压力等；4. 蒸发器的设计与计算：根据物料特性、工艺要求进行蒸发器选型、计算；5. 蒸发器操作与控制：操作要点、常见问题及解决办法、安全防护措施；6. 蒸发器在化工生产中的应用案例分析：实际生产中蒸发器的使用情况及优化措施。

教学大纲安排：第一课时：蒸发器基本概念、分类及在化工生产中的应用；第二课时：蒸发器工作原理、影响蒸发效率的因素；第三课时：蒸发器主要结构及性能参数、设计与计算方法；第四课时：蒸发器操作与控制、安全防护措施；第五课时：蒸发器应用案例分析、讨论与实践。

目录第1章设计题目 .................................................................................................... - 3 -1.1设计题目................................................................................................. - 3 -1.2设计任务及操作条件............................................................................. - 3 -1.2.1 设计任务........................................................................................... - 3 -1.2.2 操作条件........................................................................................... - 3 -1.2.3 设备型式........................................................................................... - 3 -1.2.4 厂址........................................................................................... - 3 -1.2.5 工作日............................................................................................... - 4 - 第2章设计说明 .................................................................................................... - 4 -2.1设备在生产中的作用............................................................................. - 4 -2.2工艺流程示意图..................................................................................... - 4 -2.3选用理由、依据、优缺点..................................................................... - 5 -2.3.1 选用理由........................................................................................... - 5 -2.3.2 选用依据........................................................................................... - 5 -2.3.3 优缺点............................................................................................... - 5 -2.4设计中遇到的特殊问题及解决方法..................................................... - 5 - 第3章工艺计算 .................................................................................................... - 6 -3.1蒸发器的设计步骤................................................................................. - 6 -3.2各效蒸发量和完成液浓度的估算......................................................... - 6 -3.3溶液沸点和有效温度差的确定............................................................. - 7 -3.3.1 由于溶质的存在而引起沸点升高所带来的温度差损失∆........... - 8 -3.3.2 由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失∆'' ......................... - 9 -3.3.3 由流动阻力而引起的温度差损失∆'''........................................... - 10 -3.3.4 各效溶液的沸点和有效总温度差................................................. - 10 -3.4加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算................................... - 11 -3.5估算蒸发器的传热面积....................................................................... - 13 -3.6温差的重新分配与试差计算............................................................... - 14 -3.6.1 新分配各效的有效温度差............................................................. - 14 -3.6.2 重复上述计算步骤......................................................................... - 15 -3.6.3 蒸发器的传热面积计算................................................................. - 15 -3.7各效计算结果 .................................................................................................... - 14 -第4章设备结构设计 .......................................................................................... - 18 -4.1加热管的选择和管束的初步估计....................................................... - 19 -4.1.1 中央循环管直径的选择................................................................. - 19 -4.1.2 加热室直径及加热管数目的确定................................................. - 20 -4.1.3 分离室直径和高度的确定............................................................. - 21 -4.2接管尺寸的确定................................................................................... - 22 -4.2.1 溶液的进出口管............................................................................. - 23 -4.2.2 加热蒸汽与二次蒸汽接管.................................. 错误！未定义书签。

. .化工原理课程设计说明书设计题目:氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计学生：xxx所在班级：xxxxxxx学号：20xxxxxxxxxx设计时间：201x.xx.xx～201x.xx.xx指导教师：罗xx审阅时间：化工原理课程设计任务书(蒸发装置设计)一、设计题目：氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计二、设计任务及操作条件：1. 处理能力：年处理氢氧化钠水溶液80300 吨。

2．设备型式：中央循环管式蒸发器3．操作条件：(1) 原料液浓度15%，完成液浓度30%，原料液温度15℃；(2) 加热蒸汽压为2atm（表压），冷却真空度为600mmHg。

(3) 各效蒸发器的总传热系数:=2000W/m2.K; K2=1600W/m2.K; K3=760W/m2.K;K1(4) 静压力与阻力引起的温度差损失：第一效△1〞+△1‘‘‘=2℃第二效△2〞+△2‘‘‘=3℃第三效△3〞+△3‘‘‘=7℃(5) 各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

各效传热面积相等，并忽略热损失。

(6) 每年按330天计，每天24小时连续运行。

三、设计项目1.设计方案简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。

2.蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。

3.蒸发器的主要结构尺寸设计。

4.主要辅助设备设计选型，包括汽液分离器及蒸汽冷凝器。

5.绘图（3＃图纸）：带控制点的工艺流程图及蒸发设备工艺简图。

6.对本设计的评述。

四、参考资料1.理工大学化工原理教研室《化工原理》。

2.XX大学化工原理教研室《化工原理》。

3.国家医药管理局医药《化工工艺设计手册》。

4.《化学工程手册》编辑委委员会：《化学工程手册（第8篇）传热设备及工业生产》、《化学工程手册（第9篇）蒸发与结晶》。

5.贺匡国主编《化工容器及设备简明设计手册》。

6.华东化工学院，大学合编《化工容器设计》。

7.茅晓东，建伟编《典型化工设备机械设计指导》。

目录1.设计方案简介 (4)1.1多效蒸发及其工艺流程 (4)1.2蒸发器简介 (4)2.工艺流程草图及相关符号说明 (5)3.蒸发器的工艺计算 (6)3.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (6)3.2估计各效溶液的沸点和总有效传热温差 (6)3.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (8)3.4 蒸发器传热面积的估算 (10)3.5 有效温差的再分配 (10)3.6 重复上述计算步骤 (10)3.7 有效温差的再分配 (13)3.8 再次重复上述计算步骤 (13)3.9计算结果列表 (16)4.蒸发器的主要结构尺寸设计 (16)4.1 加热管的选择和管数的初步估算 (16)4.2 循环管的选择 (17)4.3加热室直径及加热管数目的确定 (17)4.4 分离室直径和高度的确定 (18)4.5 接口管尺寸的确定 (19)5.主要辅助设备设计选型 (20)5.1 气液分离器的设计选型 (21)5.2 蒸汽冷凝汽的设计选型 (22)6.设计结果一览表 (23)7.设计评述 (24)8.参考资料 (25)9.附图 (25)1.设计方案简介1.1多效蒸发及其工艺流程多效蒸发是指将多个蒸发器串联，是加热蒸汽在蒸发过程中得到多次利用的蒸发流程。

《化工原理》课程设计报告精馏塔设计学院专业班级学号指导教师目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3)一．设计题目 (3)二．操作条件 (3)三．塔设备型式 (3)四．工作日 (3)五．厂址 (3)六．设计容 (3)设计方案 (4)一．工艺流程 (4)二．操作压力 (4)三．进料热状态 (4)四．加热方式 (4)精馏塔工艺计算书 (5)一．全塔的物料衡算 (5)二．理论塔板数的确定 (5)三．实际塔板数的确定 (7)四．精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8)五．塔体工艺尺寸设计 (10)六．塔板工艺尺寸设计 (12)七．塔板流体力学检验 (14)八．塔板负荷性能图 (17)九．接管尺寸计算 (19)十．附属设备计算 (21)设计结果一览表 (24)设计总结 (26)参考文献 (26)苯-氯苯精馏塔的工艺设计苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务一．设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.6%的氯苯140000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于0.1%。

原料液中含氯苯为22%（以上均为质量%）。

二．操作条件1.塔顶压强自选；2.进料热状况自选；3.回流比自选；4.塔底加热蒸汽压强自选；5.单板压降不大于0.9kPa；三．塔板类型板式塔或填料塔。

四．工作日每年300天，每天24小时连续运行。

五．厂址厂址为天津地区。

六．设计容1.设计方案的确定及流程说明2. 精馏塔的物料衡算；3.塔板数的确定；4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；5.精馏塔主要工艺尺寸；6.精馏塔塔板的流体力学验算；7.精馏塔塔板负荷性能图；8.精馏塔辅助设备选型与计算；9.设计结果概要或设计一览表；10.带控制点的生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图；11.设计总结和评述；设计方案的确定一、工艺流程苯和氯苯原料液经换热器由塔釜液预热至泡点连续进入精馏塔，塔顶蒸气经塔顶冷凝器冷凝后，一部分馏分回流，一部分馏分作为产物连续采出；塔底液的一部分经塔釜再沸器气化后回到塔底，另一部分连续采出。

化工原理课程设计氢氧化钠溶液蒸发浓缩的管道设计学院：化学与材料科学学院专业：化学工程与工艺班级：学号：姓名：指导老师：课程设计任务书指导教师（签名）：教研室主任（签名）：目录1.前言 (1)2.设计思路 (1)3.能源的合理利用 (2)4.具体任务说明 (2)5.确定管径、管材及其型号 (2)6.泵的选型 (3)6.1总能量损失∑hf 的计算 (3)6.2泵的确定 (4)6.3泵的最大允许安装高度的确定 (4)7.阀门及管件的选择 (5)8.流程说明 (5)8.1生产流程及阀门控制 (5)8.1.1正常生产流程 (5)8.1.2阀门控制 (5)8.2壳程清洗流程及阀门控制 (5)8.2.1同时清洗壳程 (5)8.2.1.1同时清洗壳程的流程 (5)8.2.1.2同时清洗壳程的阀门控制 (5)8.2.2单独清洗壳程 (6)8.2.2.1只洗一号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.2只洗一号换热器壳程的阀门控制 (6)8.2.2.3只洗二号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.4只洗二号换热器壳程的阀门控制 (6)8.2.2.5只洗三号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.6只洗三号换热器壳程的阀门控制 (6)8.2.2.7只洗四号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.8只洗四号换热器壳程的阀门控制 (6)8.3管程清洗流程及阀门控制 (7)8.3.1同时清洗管程 (7)8.3.1.1同时清洗管程的流程 (7)8.3.1.2同时清洗管程的阀门控制 (7)8.3.2单独清洗管程 (7)8.3.2.1只洗一号换热器管程的流程 (7)8.3.2.2只洗一号换热器管程的阀门控制 (7)8.3.2.3只洗二号换热器管程的流程 (7)8.3.2.4只洗二号换热器管程的阀门控制 (7)8.3.2.5只洗三号换热器管程的流程 (7)8.3.2.6只洗三号换热器管程的阀门控制 (7)8.3.2.7只洗四号换热器管程的流程 (8)8.3.2.8只洗四号换热器管程的阀门控制 (8)总结 (8)致谢 (8)参考资料 (9)附录 (9)1.前言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。

化工原理课程设计任务书1. 项目背景化工原理课程设计是化学工程专业中非常重要的一门课程。

通过课程设计，学生将能够将所学的化工原理理论应用于实际工程问题中，并通过实践培养解决问题的能力。

本项目旨在帮助学生巩固和应用所学的化工原理知识，加深对课程内容的理解。

2. 项目目标本次课程设计的目标是设计出一个实际的化工过程，并运用所学的化工原理知识对其进行分析和优化。

具体目标包括： - 选择一个合适的化工过程作为设计对象。

- 理解所选化工过程的原理和工艺流程。

- 运用所学的化工原理知识对所选过程进行分析和优化。

3. 项目内容本次课程设计的内容包括以下几个方面： - 选择合适的化工过程：学生可以根据自己的兴趣和实际情况，选择一个化工过程作为设计对象。

可以是已有的工业过程，也可以是新的创新性过程。

- 理解化工过程的原理和工艺流程：学生需要仔细研究所选过程的原理和工艺流程，了解每个步骤的目的和相互关系。

- 运用化工原理知识进行分析：学生需要根据所学的化工原理知识，对所选过程进行分析。

可以考虑物料平衡、能量平衡、动力学等方面的问题。

- 优化化工过程：学生可以根据分析的结果，提出一些优化措施，改进过程的效率和安全性。

4. 项目要求本次课程设计有以下要求： - 技术要求：学生需要运用所学的化工原理知识，对所选过程进行深入分析，并提出合理的优化措施。

- 文档要求：学生需要撰写一份完整的课程设计报告，并采用Markdown文本格式进行排版。

报告包括但不限于选题依据、过程描述、分析结果和优化措施等内容。

报告长度不少于1500字。

- 作品提交：学生需要将完成的课程设计报告提交给指导教师。

报告可以以Markdown文件或PDF文件的形式提交。

5. 工作计划根据以上的项目内容和要求，学生可以制定一份详细的工作计划，确定每个阶段的工作内容和时间安排。

可以参考以下计划： - 第一周：选择化工过程并研究其原理和工艺流程。

- 第二周：运用化工原理知识进行分析，并整理分析结果。

西北科技大教之阳早格格创做《化工本理》课程安排证明书籍安排题目 NaOH火溶液三效并流加料的挥收拆置教院制制科教与统制工程指挥教授弛健仄博业班级过控0803教死教号 5440教死姓名王成齐完毕时间11月27日目录1.安排任务……………………………………………………….…（3）2.安排规划简介 (4)3.三效并流挥收安排预计 (7)4.挥收器的主要结构尺寸的预计 (20)5.挥收拆置的辅帮设备的采用预计 (24)6.三效挥收器结构尺寸决定 (27)7.参照文件…………………………………………………...……（29）8.归纳……………………………………………….………..… (30)1安排任务及支配条件处理量：的NaOH火溶液料液浓度：的品量分数产品浓度：的品量分数加料办法：三效并流加料，如图1所示：图１????三效并流挥收系统本料液温度：第一效沸面温度各效挥收器中溶液的仄衡稀度：，，加热蒸汽压强：（绝热），热凝器压强为（绝热）各效挥收器的总传热系数：，本料液的比热容为各效挥收器中溶液的液里下度：各效加热蒸汽的热凝液均正在鼓战温度下排出.假设各效传热里积相等，并忽略热益坏.1.3设备形式：中央循环式管式挥收器1.4厂址：四川绵阳1.5处事日：每年依照300天计，每天24小时连绝运止.（1）安排规划简介：对付决定的工艺过程及挥收器型式举止简要叙述；（2）挥收器的工艺预计：决定挥收器的传热里积；（3）挥收器的主要结构尺寸安排；（4）主要辅帮设备选型，包罗气液分散器及蒸汽热凝器等；（5）画制工艺过程图及挥收器安排条件图；（6）安排截止汇总；（7）对付安排历程的评述战有闭问题的计划；（8）编写课程安排证明书籍.2安排规划简介2.1 安排规划论证多效挥收的脚段是：通过挥收历程中的二次蒸汽再利用，以俭朴蒸汽的消耗，进而普及挥收拆置的经济性.暂时根据加热蒸汽战料液流背的分歧，多效挥收的支配过程不妨分为仄流、顺流、并流战错流等过程.本安排根据任务战支配条件的本量需要，采与了并流式的工艺过程.底下便此过程做一简要介绍.并流过程也称顺流加料过程（如图1），料液与蒸汽正在效间共背震动.果各效间有较大的压力好，液料自动从前效流到后效，不需输料泵；前效的温度下于后效，料液从前效加进后效呈过热状态，过料时有闪蒸出现.此过程有底下几面便宜：①各效间压力好大，可省去输料泵；②有自挥收爆收，正在各效间不必设预热管；③由于辅帮设备少，拆置紧稀，管路短，果而温度益坏小；④拆置支配烦琐，工艺条件宁静，设备维建处事缩小.共样也存留着缺面：由于后效温度矮、浓度大，果而料液的黏度减少很大，落矮了传热系数.果此，本过程只符合于黏度不大的料液.2.２挥收器简介随着工业挥收技能的死少，挥收设备的结构与型式亦不竭矫正与革新，其种类繁琐，结构各同.根据溶液正在挥收中震动情况大概可分为循环型战单程型二类.循环型挥收器可分为循环式、悬筐式、中热式、列文式及强制循环式等；单程挥收器包罗降膜式、落膜式、降－落膜式及刮板式等.还不妨按膜式战非膜式给挥收器分类.工业上使用的挥收设备约六十余种，其中最主要的型式仅十余种.本安排用了中央循环管式挥收器，底下便其结构及特性做简要介绍.中央循环管式挥收器又称尺度挥收器，如下图图2.图２中央循环管式挥收器1-加热室 2分散室 3挥收室其加热室由一笔直的加热管束（沸腾管束）形成，管束中央有一根直径较大的管子喊搞中央循环管，其截里积普遍为加热管束截里积的.加热管少普遍为，直径，少径比为.其结构紧稀、制制便当、支配稳当，是庞大工业死产中使用广大且履历恒暂的一种挥收器.于今正在化工、沉工等止业中广大被采与.但是由于结构上的节制，其循环速度较矮（普遍正在以下）；管内溶液组成终究交近完毕液的组成，果而溶液的沸面下、灵验温好小；设备的荡涤战检建不敷便当.其适用于结垢不宽沉、有少量结晶析出战腐蚀性较小的溶液.3三效并流挥收安排预计三效并流挥收安排预计依照图3举止预计.图３??并流加料三效挥收的物料衡算战热量衡算??各效挥收量战完毕液组成的预计总挥收量????………………………………………（）式中??—本料液量，；—总挥收量，；则：正在挥收历程中，总挥收量为各效挥收量之战，即 (2)式中—各效的挥收量，.且对付于并流加料，果存留闪蒸局里，又挥收中无特殊蒸气引出，可与则，预计出各效的挥收量：任一效中完毕液的组成为 (3)式中—各效完毕液溶量的品量分率，无果次.则，预计出各效的品量分率：３.２各效溶液沸面及灵验总温度好的预计设各效间压力落相等，则各效间的仄衡压力好为 (4)式中—各效加热蒸汽压力与二次蒸汽压力之好，；—第Ⅰ效加热蒸汽的压力，；—终效热凝器中的压力，.则，仄衡压力好：由各效压力好可供得各效挥收室的压力，即：二次蒸气压力二次蒸气温度二次蒸气的气化潜热(即下一效加热蒸气的氢化热)３.２.１供各效果溶液中溶量存留引起的沸面降下（温度益坏）由公式 (5) (6)式中—常压下（）由于溶量存留而引起的沸面降下，；—支配压力下由于溶量存留而引起的沸面降下，；—矫正系数；—支配压力下二次蒸汽的温度，；—支配压力下二次蒸汽的汽化潜热，.由表1有闭数据战公式（6）得表2效数ⅠⅡⅢ查附录的氢氧化钠溶液正在下的沸面得表3效数ⅠⅡⅢ溶液的沸面由表1数据、表2战公式（5）（6）则，供得：各效果溶液中溶量存留引起的沸面降下:所以３.２.２供由于液柱静压力而引起的沸面降下（温度好益坏）为烦琐计，以液层中部面处的压力战沸面代表所有液层的仄衡压力战仄衡温度，则根据流体静力教圆程，液层的仄衡压力为 (7)式中—液层的仄衡压力，;—液里处的压力，即二次蒸汽的压力，;—溶液的仄衡稀度，;—液层下度，;—沉力加速度，.则得：溶液的沸面降下为 (8)式中—仄衡压力下溶液的沸面，；—液里处压力（即二次蒸汽压力）下溶液的沸面，.动做近似预计，式（8）中的战可分别用相映压力下火的沸面代替，则由液层的仄衡压力查得相映火的沸面温度为：则故３.２.３由震动阻力引起的温度好益坏由与体味值，各效间的温度好益坏与,终效与热凝器间约为则 (9)式中—灵验总温好，为各效灵验温好之战，；—第Ⅰ效加热蒸汽的温度，；—热凝器的支配压力下二次蒸汽的鼓战温度，；—总的温度好益坏，为各效温度好益坏之战，.各效的温度益坏 (10)式中—各效的总温度益坏，；—各效中的百般温度益坏，.则：各效料液的温度 (11)式中—各效料液的温度，；—各效支配压力下二次蒸汽的温度，.再由式（10）得的数据战式（11）则得：再由公式（9）可得：由查附录可知鼓战加热蒸汽的温度为，汽化潜热为且则：3.３加热蒸气消耗量战各效挥收火量的收端预计由热量衡算式：…（）由上式可供得第效的挥收量.若正在热量衡算式中计进溶液的浓缩热及挥收器的热益坏时，尚需思量热利用系数.对付于普遍溶液的挥收，可与（式中为以品量分率表示的溶液的组成变更）.第效的挥收量的预计为 (13)式中—第效加热蒸气量,，当无特殊蒸汽抽出时，；—第效加热蒸汽的汽化潜热,；—第效二次蒸汽的汽化潜热, ；—本料液的比热容,；—火的比热容, ；—分别为第效战第效溶液的温度(沸面), 且本料液温度等于第一效沸面温度，即；—第效的热利用系数，无果次.则可先供的热利用系数：第Ⅰ效 (14)第Ⅱ效………????第Ⅲ效又３.４挥收器传热里积估算 (18)式中—第效的传热里积，；—第效的传热速率，；—第效的传热系数，；—第效的传热温好，.又式（12）则：缺面，缺面较大，应安排各效的灵验温好，使三个挥收器的传热里积尽管相等，沉复上述预计历程.３.５灵验温好的再调配与仄衡里积沉新调配灵验温好得：３.６沉复上述步调３.６.１预计各效料液的浓度３.６.２预计各效料液的温度果终效完毕液浓度战二次挥收汽压力均稳定，百般温度好益坏可视为恒定，故终效溶液温度仍为即则第Ⅲ效加热蒸气的温度（也即第Ⅱ效二次蒸汽温度）为由第Ⅱ效二次蒸汽温度（）及第Ⅱ效料液的浓度（）查杜林线图，得第Ⅱ效料液沸面为.由液柱静压力及震动阻力引起的温度益坏可视为稳定,故第Ⅱ效的料液温度为共理由第Ⅰ效二次蒸汽的温度及第Ⅰ效料液的浓度（）查杜林线图，得第Ⅱ效料液沸面为.则第Ⅰ效料液的温度为第Ⅰ效料液的温度也可由下式预计证明溶液的百般温好益坏变更不大，无需沉新预计，故灵验总温好稳定，即：温好沉新调配后各效温度列于表4表4效次ⅠⅡⅢ加热蒸汽温度，灵验温好，料液温度（沸面），３.６.３各效热量衡算查脚册得出第Ⅰ效 (19)第Ⅱ效 (20)第Ⅲ效..(21)又…………………………………………….(2 2)联解式(19)至(122),可得：与第一次预计截止比较，其相对付缺面为：预计相对付缺面均正在以下，故各效挥收量的预计截止合理.其各效溶液浓度无明隐变更，不需沉新预计.３.６.４挥收器传热里积的预计缺面为，迭代预计截止合理，与仄衡传热里积.３.７预计截止列表效次ⅠⅡⅢ热凝器加热蒸气温度支配压力溶液温度(沸面)完毕液浓度挥收量蒸汽消耗量传热里积４挥收器的主要结构尺寸的预计４１加热管的采用战管数的收端估算当加热管的规格与少度树坐后，可由下式收端预计所需管子数………………………………………..….(2 3)式中—挥收器的传热里积，，由前里的工艺预计决断；—加热管中径，，与；—加热管少度，，与.则有：根４.２循环管的采用循环管的截里积是根据使循环阻力尽管减小的准则去思量的.中央循环管式挥收器的循环管截里积可与加热管总截里积的.加热管的总截里积可按预计，循环管内径以表示，则：………………………………..….( 24)即：由于管子规格所限，正在规格中只可选中故：４.３加热室直径及加热管数脚段决定按正三角形排列，管束核心正在线管数根 (25)式中—总加热管数.可采与下式收端预计加热室内径，即：……………………..…………………...( 26)式中—管心距，为相邻二管核心线之间的距离，，由加热管中径采用；其中，，与.则：与由autoCAD制图??得排管图图??图????排管图由排管图可数得总加热管数，谦脚央供. ??????则再由壳体的尺寸标注可知，与壳体内径，最小壁薄.４.４分散室直径战下度的决定分散室的体积预计式为………………..……………………...…...(2 7)式中—分散室的体积，；—某效挥收器的二次蒸气流量，；—某效挥收器的二次蒸气的稀度，；—蒸气体积强度，；即每坐圆米分散室每秒钟爆收的二次蒸汽量，普遍允许值为.由（26）式，且与,,所以：分散室体积决定后，其下度与直径的闭系：由于则供出：４.５交管尺寸的决定流体出进心的内径按下式预计……………..………………………………….....(28)式中—流体的体积流量，；—流体的相宜流速，.４.５.1溶液出进心对付于三效并流加料的三效挥收，第Ⅰ效的流量最大，所以与其为预计量m3/s果为其震动为强制震动，,所以与则有与管为则本量流速为４.５.2 热蒸汽进心与二次蒸气出心普遍情况下，终效的体积流量最大，所以与其为预计量果为其震动为鼓战蒸汽震动，所以与则有与管为则本量流速为４.５.３热凝火出心普遍由各效加热蒸汽消耗量较大者去定，而终效的加热蒸汽消耗量最大，所以与为预计量果为其震动为自然震动，,所以与则有与管则本量流体流速为５挥收拆置的辅帮设备的采用预计５.１气液分散器本安排采与的是惯性式除沫器，其主要效用是为了预防益坏有用的产品或者预防传染热凝液体.其本能参数如表5表5 惯性式除沫器本能参数如表捕获雾滴的直径压力落分散效用气速范畴常压减压惯性式处沫器的主要尺寸可按下列闭系决定：式中－二次蒸汽的管径，；－除沫器内管的直径，；－除沫器中管的直径，；－除沫器中壳的直径，；－除沫器的总下度，；－除沫器的内管顶部与器顶的距离，.所以：，，，５.２蒸汽热凝器的选型安排本安排采与的是多层孔板式蒸汽热凝器，其本能参数如表6表6 多层孔板式蒸汽热凝器本能参数表火气交触压强塔径范畴结构与央供火量里积大大小均可较简朴较大５.２.１.１热却火量的决定查多孔板热凝器的本能直线得的进心蒸汽压力，热却火进心温度,热却火可热却蒸汽量为，即，则： (29)式中－加进热凝器二次蒸汽的流量，；－热却火量，.与本量数据比，偏偏小,故安排时与：５.２.１.２热凝器的直径与二次蒸汽的流速.则： (30)５.２.１.３淋火板的安排淋火板板数：果为,与淋火板5块.淋火板间距以体味公式,；即依次预计出：.弓型淋火板的宽度：最上头一齐；其余各块淋火板.淋火板堰下：与.淋火板孔径：热却火循环使用，与.淋火板孔数：淋火孔流速……..…………………………………….....( 31)式中－淋火孔的阻力系数，；－火孔中断系数，；－淋火板堰下,.与预计则淋火孔数：思量到恒暂支配时易制成孔的阻碍，与最表层孔数应加大即，其余各板孔数应加大5%，即.淋火孔采与正三角形排列.6三效挥收器结构尺寸决定6.1三效挥收器主要结构尺寸战预计截止表7 挥收器的主要结构尺寸的决定加热管主要结构安排尺寸加热管（无缝钢管）管径规格加热管（无缝钢管）少度加热管（无缝钢管)管数循环管规格加热室内径分散室直径分散室下度溶液出进心管径加热蒸气出进心与二次蒸气出心管径热凝火出心管径表8气液分散器结构尺寸的决定气压分散器主要结构安排尺寸除沫器内管的直径除沫器中罩管的直径除沫器中壳的直径除沫器的总下度除沫器内管顶部与器顶的距离表9蒸汽热凝器主要结构的决定蒸气热凝器主要结构安排尺寸蒸汽热凝器典型多层多孔式热凝器热却火量热凝器的直径淋火板数淋火板间距淋火板间距淋火板间距淋火板间距淋火板间距弓形淋火板的宽度淋火板堰下淋火板孔径淋火板孔数7参照文件[1] 贾绍义,柴诚敬. 化工本理课程安排[M]. 天津:天津大教出版社, .[2]陈敏恒.化工本理（上）[M]. 北京:化教工业出版社,.[3] 陈敏恒.化工本理（下）[M]. 北京:化教工业出版社,.[4] 周军.化工AutoCAD制图应用前提.北京:化教工业出版社,.8归纳对付于化工本理课程安排那个课程，尔认为惟有自己单独亲自动脚去搞了，才搞相识它.那次尔搞的是三效挥收拆置的安排，正在那个安排历程中，尔逢到了许多往日不掌握扎真的知识，比圆（1）刚刚启初时，尔会将二次蒸汽温度与加热温度等百般名词汇观念知识面搞混，惟有通过预计便能认浑百般观念.（2）启初时，查脚册战图表不是很认识，不是图表找错便是查找办法分歧过得；通过共教战教授的小心道解，自己再宽肃查找，便能精确的查找战使用百般脚册战图表.（3）预计公式战要领分歧过得，加进一个现有脚册战图表不克不迭办理的数据，而无法继承算下去，惟有通过搁弃该公式战要领.（4）正在挥收器预计部分，启初时，算出几便是几的管径等，出现了与管规格不符的局里；后懂了管规格，才从新根据现有的管规格尺度采用挥收器结构的部分数据.（5）正在预计时，由于自己的细心引导截止堕落；通过从新查看前里的预计数据，纠正过得，才继承预计底下真量.共时，尔也教习到了很多知识，通过那次安排让尔坚韧了许多的知识，创制自己正在安排圆里的某些缺累，让自己佳佳的改正，对付将去自己的处事战职业用了少脚的死少.正在尔完毕那份安排书籍的时间，内心充谦了感动.感动教授的教育，让尔有了前提，感动弛教授耐性的指挥，感动共教们的帮闲，感动搜集为咱们提供了广大的知识仄台.有了您们的帮闲，才有了那份让尔自己谦意的安排书籍，果然开开了！。

NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计单位：设计者：设计日期：设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1.处理能力2.5×104吨/年NaOH水溶液2.设备形式蒸发器3.操作条件a．N aOH水溶液的原料液浓度为10%(wt) ，温度为35℃，用预热器加热至第一效沸点温度，再送进蒸发器；完成液浓度为40%(wt)。

b．加热蒸汽压强为500kPa（绝压），末效为真空，压力为15.5kPa（绝压）。

c．各效传热系数分别为：K1=3000 W/(m2·℃)K2=1500 W/(m2·℃)K3= 750W/(m2·℃)d．各效蒸发器中的液面高度：1.5-2.5m。

e．各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

假设各效传热面积相等，并忽略热损失。

f．每年按330天计，每天24小时连续运行。

三、设计项目1.设计方案简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。

2.蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。

3.蒸发器的主要结构尺寸设计。

4.主要辅助设备选型，包括预热器、汽液分离器及蒸汽冷凝器。

5.绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程图及蒸发器总装配图。

目录1.概述 (1)1.1蒸发操作的特点 (1)1.2蒸发设备及蒸发器 (5)1.3三效蒸发工艺流程 (10)2.工艺计算及主体结构计算 (11)2.1三效蒸发工艺计算 (11)2.1.1三效蒸发器设计流程 (11)2.1.2设计计算 (13)2.2蒸发器主要结构计算 (23)3.蒸发装置辅助设备选型 (30)4.探索使用Aspen Plus设计蒸发器方法 (33)5.后记 (35)1、概述1.1蒸发操作的特点蒸发是将非挥发性物质的稀溶液加热沸腾，使溶剂气话，溶液浓缩得到浓溶液的过程。

1.1.1蒸发的基本流程蒸发过程的两个必要组成部分是加热溶剂使水蒸气汽化和不断除去汽化的水蒸气，前一部分在蒸发器内进行，后一部分在冷凝器完成。

化工原理课程设计《蒸发》单元操作设计任务书班级姓名一、设计题目：NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1、处理能力： 15000 kg/h NaOH水溶液2、物料条件NaOH水溶液的原料液（初始）浓度：X0= 12 %(w) ；浓缩（完成）液浓度： Xn= 38 %(w) ；加料温度：沸点。

（原料液温度为第一效沸点温度）3、操作条件加热蒸汽压强： 500 kPa冷凝器压强： 16 kPa各效蒸发器的总传热系数：K1=1600W/（m2·℃)，K2=1000W/（m2·℃)，K3=600W/（m2·℃)。

各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

假设各效传热面积相等，并忽略热损失。

各效蒸发器中料液液面高度为：1.5m。

每年按300天计，每天24小时连续运行。

厂址：宁波地区。

三、设备型式蒸发器：中央循环管式蒸汽冷凝器：水喷射式冷凝器四、设计项目(说明书格式)1、封面、任务书、目录。

2、设计方案简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。

3、蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。

4、蒸发器的主要结构尺寸设计。

5、主要辅助设备选型：物料泵、蒸汽冷凝器及气液分离器（除沫器）等选型。

6、绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图。

7、对本设计进行评述。

8、参考文献成绩评定指导教师目录1 设计方案简介 (1)1.1 设计方案论证 (1)1.2 蒸发器简介 (1)2 设计任务 (3)2.1 估算各效蒸发量和完成液浓度 (3)2.2 估算各效溶液的沸点和有效总温度差 (3)2.2.1 各效由于溶液沸点而引起的温度差损失 (4)2.2.2 由于液柱静压力而引起的沸点升高（温度差损失） (4)2.2.3 由流动阻力而引起的温度差损失 (5)2.2.4 各效料液的温度和有效总温差 (5)2.3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (6)2.4 蒸发器传热面积的估算 (7)2.5 有效温差的再分配 (8)2.6 重复上述计算步骤 (8)2.6.1 计算各效料液浓度 (8)2.6.2 计算各效料液的温度 (9)2.6.3 各效的热量衡算 (10)2.6.4 蒸发器传热面积的计算 (11)2.7 计算结果列表 (12)3 蒸发器的主要结构尺寸的计算 (13)3.1 加热管的选择和管数的初步估算 (13)3.2 循环管的选择 (13)3.3 加热室直径及加热管数目的确定 (13)3.4 分离室直径和高度的确定 (14)3.5 接管尺寸的确定 (14)3.5.1 热蒸汽进口，二次蒸气出口，其中Vs 为流体的体积流量 (14)3.5.2 溶液进出口，因为第一效的流量最大，所以取其为计算量 (14)3.5.3 冷凝水出口 (15)4 蒸发装置的辅助设备的选用计算 (16)4.1 气液分离器 (16)4.1.1 本设计采用的是惯性式除沫器，其主要作用是为了防止损失有用的产品或防止污染冷凝液体。

湖南师范大学《化工原理》课程设计说明书设计题目年产量112000吨NaOH水溶液蒸发装置的设计学生姓名周鹏指导老师罗大志学院树达学院学号 200721180135专业班级 07制药工程1班完成时间2009年10月《化工原理》课程设计成绩评定栏评定基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分评阅教师实评分设计说明书，40% 格式规范设计说明书是否符合规定的格式要求5 内容完整设计说明书是否包含所有规定的内容5 设计方案方案是否合理及符合选定题目的要求10工艺计算过程工艺计算过程是否正确、完整和规范20设计图纸，40%图纸规范图纸是否符合规范 5 标注清晰标注是否清晰明了 5 与设计吻合图纸是否与设计计算的结果完全一致10 图纸质量设计图纸的整体质量的全面评价20平时成绩，10% 上课出勤上课出勤考核 5 制图出勤制图出勤考核 5答辩成绩，10% 内容表述答辩表述是否清楚 5 回答问题回答问题是否正确 5100综合成绩成绩等级指导教师评阅教师答辩小组负责人(签名) (签名) (签名)年月日年月日年月日说明: 评定成绩分为优秀(90-100)，良好(80-89)，中等(70-79)，及格（60-69）和不及格(<60)目录1前言 (1)2设计任务 (2)2.1设计任务 (2)2.2操作条件 (2)3设计条件及设计方案说明 (3)4物性数据及相关计算 (3)4.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (3)4.2估计各效蒸发溶液的沸点和有效总温度差 (4)4.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (7)4.4蒸发器传热面积的估算 (8)4.5有效温度的再分配 (8)4.6重复上述计算步骤 (9)4.7计算结果列表 (12)5主体设备计算和说明 (12)5.1加热管的选择和管数的初步估计 (13)5.2循环管的选择 (13)5.3加热管的直径以及加热管数目的确定 (13)5.4分离室直径和高度的确定 (15)5.5接管尺寸的确定 (16)6附属设备的选择 (18)6.1气液分离器 (18)6.2蒸汽冷凝器 (18)7三效蒸发器主要结构尺寸和计算结果 (20)8参考文献 (22)9后记及其他 (22)10附录 (23)1 前言蒸发器可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水溶液或有机溶媒溶液的蒸发,特别适用于热敏性物料(例如中药生产的水、醇提取液等)。

班级：黔化升121 《化工原理课程设计》题目制糖厂糖汁加热固定管板式换热器专业化学工程与工艺学生指导教师2012年8月16日目录一、设计条件 (3)二、确定定性参数 (3)三、估算传热面积 (4)1.热流量 (4)2.平均传热温差 (4)3.传热面积 (5)4.蒸汽用量 (5)四、工艺结构尺寸 (5)1.管程.................................................. .... (5)2.壳体 (6)3.封头 (7)4.折流板 (7)5.管板 (7)6.拉杆及挡板 (8)7.接管 (8)8.鞍座选用及安装位置确定 (8)五、换热器核算 (9)1.壳程流体传热系数 (9)2.管程流体传热系数 (9)3.污垢热阻和管壁热阻 (10)4.传热系数 (11)5.传热面积裕度 (11)六、换热器主要结构尺寸和计算结果 (11)七、参考文献 (13)一设计条件1 每小时66900 kg的糖汁从90℃加热至120℃。

糖汁的浓度为16％，定压热容为3.77 kJ/kg▪℃;2 加热蒸汽用锅炉房送出的饱和蒸汽，其压力为P=4.5 kgf/cm2;3 列管用Φ33×1.5的碳钢管，长3m,有效长2.93 m;4 设计压力：4.5 kgf/cm2;5 流程安排：从两物体看，饱和水蒸汽通入壳程，便于排出冷凝水；糖汁入管程，便于提高流速，增大传热膜系数；二确定定性参数饱和水蒸汽的压力为4.5 kgf/cm2时查知其温度为147 ℃1 定性温度取进出口温度的平均值饱和蒸汽：T=(147+147)/2=147 ℃糖汁：t=(90+120)/2=105 ℃2 由定性温度得：147 ℃饱和水蒸汽：汽化潜热：Lv=2125 kJ/kg密度：p=2.415 kg/m3105 ℃浓度为16%糖汁：密度:ρ=10.66 kg/m3比热容：C=3.77 kJ/kg▪℃粘度：υ=1.5×10-3 Pa▪S热导率：λ=0.53 W/(m▪K)三估算传热面积1 热流量Φ=q m c p∆t=66900×3.77×(120-90)=7.566×106 kJ/h=2102 KW2 平均传热温差T1=T2=147 ℃t1=90 ℃t2=120 ℃Δt 1=T 1-t 1=147-90=57 ℃∆t 2=T 2-t 2=147-120=27 ℃∆t m =2757ln 2757-40 ℃ 3 传热面积由于糖汁粘度，根据经验数据，传热系数K 取500 W/m 2▪k 则传热面积：A=Φ/k ▪∆t m =405002102000⨯=105.1m 2 4 蒸汽用量：考虑到热损失，则Q 2=1.05Q 1v=Φ/Lv=2115756600005.1⨯=3756 kg/h 四 工艺尺寸结构1 管程（1 )管子数n:选Φ33×1.5的碳钢管，管长3 mS n =n πd 均L n∴n=93.20315.014.31.105⨯⨯=362.656≈363 (根） （2）管程数因为传热管为3m ，按经验符合要求，所以则可用2程,每 程182根，则所需管数为364根。