化工原理课程设计数据处理

XXXX 大学课程设计说明书设计题目：化工原理课程设计双组分连续精馏筛板塔的设计学院、系：化学工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：成绩：2014年7月2日目 录0 序言 ...................................................................................................................................................... 2 1 概述 ...................................................................................................................................................... 3 1.1 设计说明 ...................................................................................................................................... 3 1.2 原始数据 ...................................................................................................................................... 3 1.3 设计任务 ...................................................................................................................................... 3 2 物料衡算 .............................................................................................................................................. 4 3 塔顶、塔底的温度及最小回流比 ...................................................................................................... 5 3.1 确定操作压力 .............................................................................................................................. 5 3.2 计算塔顶温度（露点温度） ...................................................................................................... 5 3.3 计算塔底温度（泡点温度） ...................................................................................................... 6 3.4 最小回流比R MIN ........................................................................................................................... 6 4 确定最佳操作回流比和塔板层数 ...................................................................................................... 7 5 塔板结构计算（设计塔顶第一块板） ............................................................................................ 15 5.1 塔径计算 .................................................................................................................................... 15 5.2 确定溢流堰高度w h 和堰上液层高度ow h ............................................................................... 17 5.3 板面筛孔位置 ............................................................................................................................ 18 6 水力学性能参数的计算与校核 ........................................................................................................ 19 6.1 液沫夹带分率的检验 ................................................................................................................ 19 6.2 塔板压降 .................................................................................................................................... 19 6.3 液面落差校核 ............................................................................................................................ 20 6.4 塔板漏液状况校核 .................................................................................................................... 20 6.5 降液管下液泛情况的校核 ........................................................................................................ 20 7 筛板塔主要设计参数、工艺参数汇总 ............................................................................................ 24 8 工艺流程图 ........................................................................................................................................ 25 9 结束语 ................................................................................................................................................ 26 10 参考资料 .......................................................................................................................................... 27 10.1参考文献 ................................................................................................................................... 27 10.2附录 . (27)《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。

化工原理课程设计第三版课程设计1. 概述本次课程设计旨在通过实际操作和分析，让学生深入了解化工原理的核心概念和应用技能。

在设计中，学生们将探索化工分离过程的原理、工艺流程设计以及设备的选择和优化等方面的知识。

2. 实验目的本课程设计旨在培养学生以下方面的能力：1.理解化工分离过程的基本原理和特点；2.掌握工艺流程设计和设备选择与优化的方法；3.培养实际操作和分析的能力，并通过设计和分析来掌握化工原理的应用技能。

3. 实验设备•微型蒸馏装置•真空干燥器•震荡器•多层螺旋板塔•分离漏斗•等温滴定计•气相色谱分析仪4. 实验内容4.1 实验1：蒸馏分离乙醇和水4.1.1 实验目的通过蒸馏操作分离出乙醇和水，并对蒸馏过程进行分析和优化，掌握蒸馏分离的基本原理和操作技能。

4.1.2 实验步骤1.分别称取50mL乙醇和水混合溶液，加入微型蒸馏装置中；2.开启蒸馏设备，调整冷却水温度和采样速率；3.收集蒸馏出的乙醇和水，分别测定其含量和纯度，记录数据；4.对蒸馏过程进行分析和优化，根据实验数据推算出最优的蒸馏条件。

4.1.3 实验结果在此处列出实验数据及分析结果。

4.2 实验2：干燥和筛分分离颗粒4.2.1 实验目的通过干燥和筛分操作分离出颗粒，并对操作过程进行分析和优化，掌握干燥和筛分的基本原理和操作技能。

4.2.2 实验步骤1.将颗粒放入真空干燥器内，开启干燥器并设定温度和干燥时间；2.在震荡器内加入干燥后的颗粒，进行筛分操作；3.对干燥和筛分过程进行分析和优化，根据实验数据推算出最优的操作条件。

4.2.3 实验结果在此处列出实验数据及分析结果。

4.3 实验3：多层螺旋板塔分离气体混合物4.3.1 实验目的通过在多层螺旋板塔内对气体混合物进行分离操作，分析其分离机理和选择最优的工艺条件。

4.3.2 实验步骤1.将混合气体通过多层螺旋板塔，进行分离处理；2.对分离后的气体进行收集和测量，记录数据；3.对分离过程进行分析和优化，选择最优的工艺条件。

————大学化工原理课程设计说明书专业：班级：学生姓名：学生学号：指导教师：提交时间：成绩：化工原理课程设计任务书专业班级设计人一、设计题目分离乙醇-水混合液（混合气）的填料精馏塔二、设计数据及条件生产能力：年处理乙醇-水混合液（混合气）：0.7 万吨（开工率300天/年）；原料：乙醇含量为40 %（质量百分率，下同）的常温液体（气体）；分离要求：塔顶乙醇含量不低于（不高于）93 %；塔底乙醇含量不高于（不低于）0.3 %。

建厂地址：沈阳三、设计要求（一）编制一份设计说明书，主要内容包括：1、前言；2、流程的确定和说明（附流程简图）；3、生产条件的确定和说明；4、精馏（吸收）塔的设计计算；5、附属设备的选型和计算；6、设计结果列表；7、设计结果的讨论与说明；8、注明参考和使用的设计资料；9、结束语。

（二）绘制一个带控制点的工艺流程图（2#图）（三）绘制精馏（吸收）塔的工艺条件图（坐标纸）四、设计日期：2012 年03 月07 日至2012 年03 月18 日目录前言 (1)第一章流程确定和说明 (2)1.1加料方式的确定 (2)1.2进料状况的确定 (2)1.3冷凝方式的确定 (2)1.4回流方式的确定 (3)1.5加热方式的确定 (3)1.6再沸器型式的确定 (3)第二章精馏塔设计计算 (4)2.1操作条件与基础数据 (4)2.1.1操作压力 (4)2.1.2气液平衡关系与平衡数据 (4)2.1.3回流比 (4)2.2精馏塔工艺计算 (5)2.2.1物料衡算 (5)2.2.2 热量衡算 (9)2.2.3理论塔板数的计算 (12)2.2.4实际塔板数的计算 (13)2.3精馏塔主要尺寸的设计计算 (15)2.3.1塔和塔板设计的主要依据和条件 (15)2.3.2. 塔体工艺尺寸的计算 (18)2.3.3填料层高度的计算 (21)2.3.4填料层压降的计算 (22)2.3.5填料层的分段 (24)第三章附属设备及主要附件的选型计算 (25)3.1冷凝器的选择 (25)3.1.1 冷凝剂的选择 (25)3.2再沸器的选择 (26)3.2.1间接加热蒸气量 (26)3.2.2再沸器加热面积 (26)3.3塔内其他构件 (27)3.3.1 接管的计算与选择 (27)3.3.2 液体分布器 (29)3.3.3 除沫器的选择 (30)3.3.4 液体再分布器 (31)3.3.5填料及支撑板的选择 (31)3.3.6裙座的设计 (31)3.3.7手孔的设计 (32)3.3.8 塔釜设计 (32)3.3.9 塔的顶部空间高度 (32)3.4精馏塔高度计算 (32)第四章设计结果的自我总结和评价 (34)4.1精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表 (34)4.2精馏塔主要工艺尺寸 (34)4.3同组数据比较 (35)4.4设计结果的自我总结与评价 (35)附录 (37)一、符号说明 (37)二、不同设计条件下设计结果比较 (38)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。

邮电与信息工程学院课程设计任务书专业10过程装备与控制工程班级02班学生姓名许小淼发题时间：2013 年 5 月31 日一、课题名称年产1.6万吨苯-氯苯混合液常压筛孔板精馏塔设计二、课题条件（原始数据）原料：苯—氯苯年处理量： 1.6万吨生产时间：330天/年，每天24h运行原料组成（苯的质量分数）：39塔顶馏出液组成（质量分数）：99.5塔底釜液含氯苯量≥98（质量分率）塔顶回收率：η=99.8%料液初温： 25℃冷却水温度：30℃操作压力：4kpa（塔顶常压）回流比R=1.182单板压降：≤0.7kpa进料状态：饱和液体进料（泡点）塔顶采用全凝器，泡点回流塔釜：间接加热塔板形式：筛孔板全塔效率：E T=0.52设备形式：苯—氯苯混合液常压筛孔板精馏塔厂址：武汉地区三、参考文献[1]陈敏恒等.化工原理.第二版化.学工业出版社.1999.[2]谭天恩,麦本熙,丁惠华.化工原理(上、下册) .第二版.北京：化学工业出版社,1998.[3]王卫东.化工原理课程设计.北京：化学工业出版社,2011.[4]贾绍义,柴诚敬主编.化工原理课程设计.天津:天津大学出版社,2002.[5]李功样,陈兰英,崔英德主编.常用化工单元设备设计.广州:华南理工大学出版社,2003.[6]涂伟萍,陈佩珍,程达芬主编.化工工程及设备设计.北京:化学工业出版社,2000.[7]钱颂文主编.换热器设计手册.北京: 化学工业出版社,2002.[8]《化工过程及设备设计》.广州:华南工学院出版社,1986.[9]《化工设计手册》编辑委员会.化学工程手册,第1篇化工基础数据；第8篇传热设备及工业生产.北京:化学工业出版社,1986.[10]付家新,王为国,肖稳发.化工原理课程设计(典型化工单元操作设备设计).北京:化学工业出版社,2010.四、设计内容（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列出大标题即可）1.设计方案的选定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（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数）5.精馏塔塔体工艺尺寸的计算6.塔板主要工艺尺寸的计算7.塔板的流体力学验算8.塔板负荷性能图9.换热器计算10.精馏塔接管尺寸计算11.绘制带控制点的工艺流程图1张（CAD，A2图纸）12.绘制苯—氯苯混合液常压筛孔板式精馏塔的装配1张（包括部分构件）（手绘，A1图纸）13.撰写课程设计说明书一份设计说明书注意事项：●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●设计最终需装订成册上交五、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）1.下达设计任务书收集资料，阅读教材，拟定设计进度2天2.初步确定设计方案及根据方案进行计算6天3.绘制精馏塔装配图、带控制点工艺流程图3天4.整理设计资料，撰写设计说明书2天5.答辩1天指导教师（签名）：年月日学科部（教研室）主任（签名）：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章概述 (1)1.1精馏塔设计任务 (1)1.2精馏塔设计方案的选定 (1)第二章塔体工艺尺寸的计算 (3)2.1 精馏塔的物料衡算 (3)2.2 塔板数的确定 (4)2.3 精馏塔有关物性数据的计算 (7)第三章筛板精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (12)3.1 塔径的计算 (12)3.2塔板主要工艺尺寸的计算 (15)第四章筛板的流体力学验算 (19)4.1塔板压降 (19)4.2塔板负荷性能图 (24)第五章塔附属设备选型及计算 (32)5.1 再沸器（蒸馏釜） (32)5.2 塔顶回流冷凝器 (32)5.3 进料管管径 (32)5.4 回流管管径 (32)5.5 塔顶出料管管径 (33)5.6 塔顶蒸汽接管管径 (33)5.7 法兰 (34)5.8 手孔 (34)设计小结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录一符号一览表 (44)附录二 (46)摘要设计年产1.6万吨的苯-氯苯混合常压筛板孔板精馏塔，通过对产品工艺条件、要求的确定，以及对所确定条件数据的计算，选择合适的工艺设计，初步确定设计的脉络。

化工原理课程设计指导老师：伟良学生：曾喜凤王梓学号： 11 15年级： 2012级专业：化学工程与工艺队伍名称： Only one 设计题目：甲苯-乙苯的精馏工艺2014 年 12 月 04 日目录化工原理课程设计任务书............................................................. ................- 1 -前言 ............................................................ ...................................................- 2 -第一章流程确定和说明 ............................................................ ..................- 3 -1.1. 进料状况............................................................. ......................................- 3 -1.2. 塔顶冷凝方式............................................................. .............................- 3 -1.3. 加热方式............................................................. ......................................- 3 -1.4. 再沸器型式............................................................. .................................- 3 -第二章精馏塔的设计计算............................................................. ...............- 5 -一操作条件与基础数据 ............................................................ ..................- 5 -2.1.1. 操作压力 ............................................................ ................................ - 5 -2.1.2. 气液平衡关系及平衡数据 ............................................................... - 5 -2.1.3. 相对挥发度的计算 ............................................................ ............... - 7 -2.1.4. 最小回流比及操作回流比的确定 .................................................. - 8 -二精馏塔的工艺计算............................................................. ........................- 8 -2.2.1. 热量衡算 ............................................................ ................................ - 8 -2.2.2. 理论塔板数的计算............................................................. .............. - 13 -2.2.3. 全塔效率的估算............................................................. ...................- 14 - 2.2.4. 实际塔板数 ............................................................ ..........................- 16 -三.精馏塔主要尺寸的设计计算............................................................. ..... - 16 -2.3.1. 塔和塔板设计的主要依据和条件 .................................................- 16 -2.3.2. 塔体工艺尺寸的计算 ............................................................ ..........- 22 -2.3.3 筛板塔工艺尺寸计算与选取............................................................- 23 -2.3.4 筛板的流体力学验算 ............................................................ ...........- 27 -四.塔板负荷性能图 ............................................................ ........................ - 29 -2.4.1 液相下限线 ............................................................ ...........................- 29 -2.4.2 液相上限线 ............................................................ ...........................- 30 -2.4.3 漏液线 ............................................................ ....................................- 30 -2.4.4 液沫夹带线 ............................................................ ...........................- 31 -2.4.5 液泛线 ............................................................ ....................................- 32 -2.4.6 操作弹性 ............................................................ ................................- 34 -第三章辅助设备及主要附件的选型设计 ...............................................- 36 -3.1 冷凝器的选择............................................................. ............................- 36 -3.1.1 确定流体进入的空间............................................................. ............- 36 -3.1.2 就算平均值的传热温差............................................................. ........- 36 -3.1.3 选k值估算传热面积............................................................. ..............- 36 -3.1.4 初选换热器的规格............................................................. ................- 36 -3.2 再沸器的选择............................................................. ........................... - 403.3 预热器的选择............................................................. ........................... - 433.4 塔顶蒸汽出口管 ............................................................ .......................- 44-3.4.1 进料管径 ............................................................ ................................- 44-3.4.2 回流管管径 ............................................................ ...........................- 44 -3.4.3 塔顶出料管管径 ............................................................ ...................- 44-3.4.4 塔顶蒸汽接管直径 ............................................................ ...............- 45-3.4.4 塔底出料管直径 ............................................................ ...............- 453.5 储罐的设计............................................................. ................................- 46-3.6 泵的选型计算............................................................. ............................- 49 -3.7 手孔、裙座等附件设计............................................................. .............- 53-3.8 精馏塔实际高度计算与设计 ..............................................................- 54 -第四章设计结果的自我总结与评价........................................................ -55 - 4.1 设计结果的自我总结与评价 ............................................................. - 554.2 精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表 (56)附录............................................................. ................................................... - 57-一、符号说明............................................................. ..................................... - 57-二、参考文献............................................................. ..................................... - 58化工原理课程设计任务书（2012级）一、设计题目生产过程中欲建立一座乙苯回收塔，分离甲苯与乙苯形成的混合物，其组成为甲苯30%、乙苯70%（摩尔分率），拟采用板式精馏塔，以对其进行精馏分离，塔顶得到含甲苯≧99.6%（摩尔分率）的甲苯。

《化工原理》课程设计标题学院医药化工学院专业化学工程与工艺（精细）班级 09精细化工（1）班姓名陈举标学号 ********** 指导教师蒋赣、严明芳2011年 12 月 30 日1.设计题目：筛板式连续精馏塔设计2.设计任务在抗生素类药物生产过程中，需要用丙酮溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废丙酮溶媒，其组成为含丙酮50%（质量分数，下同）。

为得到含水量为0.5%的丙酮溶液，使废丙酮溶媒重复使用，拟建立一套板式精馏塔，以对废丙酮溶媒进行精馏。

设计要求废丙酮溶媒的处理量为6500吨/年，塔底废水中丙酮含量0.05%。

3.工艺条件生产能力：6500吨/年（料液）年工作日：300天原料组成：50%丙酮，50%水（质量分率，下同）产品组成：馏出液 99.5%丙酮，釜液0.05%丙酮操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点温度进料状况：泡点加热方式：直接蒸汽加热回流比：自选单板压降≤0.7kPa加热蒸气压力0.5MPa（表压）4.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) 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5.设计流程丙酮—水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。

塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。

塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。

精馏装置有精馏塔、原料预热器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。

热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。

1．精馏塔的工艺计算 (1)1.1整理有关数据 (1)1.2精馏塔的物料衡算 (3)1.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)1.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)1.5塔板主要工艺尺寸的计算 (12)1.6筛板的流体力学验算 (16)1.7塔板负荷性能图 (19)1.8精馏塔接管尺寸计算 (23)2. 设计一览表 (25)3．符号说明 (26)4. 后记 (28)5. 参考文献 (28)6. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）1 精馏塔的工艺计算1.1整理有关物性数据表5. 丙酮—水系统t—x—y数据沸点t/℃丙酮摩尔数x y10000920.01 0.27984.20.0250.4775.60.050.6366.90.10.75462.40.20.81361.10.30.83260.30.40.84259.80.50.85159.20.60.86358.80.70.87558.20.80.89757.40.90.93556.90.950.96256.7 0.975 0.97956.5 1 1由以上数据可作出丙酮和水的温度组成图，t-y（x）图如下图1-1温度组成图由温度组成图导出相平衡图，如图1-2所示图1-2相平衡图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 丙酮的摩尔质量 A M =58.08kmol kg / 水的摩尔质量 B M =18.02kmol kg /000155.002.18/9995.008.58/0005.008.58/0005.0=+=W x 2368.002.18/5.008.58/5.008.58/5.0=+=F x 08.58/995.01.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量5062.2702.18)2368.01(08.582368.0=⨯-+⨯=F M kmol kg / 4430.5702.18)9841.01(08.589841.0=⨯-+⨯=D M kmol kg / 0262.1802.18)000155.01(08.58000155.0=⨯-+⨯=W M kmol kg / 1.2.3 物料衡算原处理量 8209.325062.27243001065003=÷÷÷⨯=F h kmol / 总物料衡算 32.8209D =W +联立W D 000155.09841.02368.08209.32+=⨯，解得 8712.7=D h kmol / 9297.24=W h kmol /1.2.4塔板数的确定1.2.4.1理论板层数T N 的求取最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。

马江权化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理的基本概念，如反应速率、化学平衡、传质过程等；2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的基本原理，如蒸馏、吸收、萃取等；3. 帮助学生理解化工设备的设计与优化原则。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际化工问题的能力；2. 提高学生进行实验操作和数据分析的能力；3. 培养学生运用化工软件进行模拟计算的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工学科的兴趣，培养良好的学习习惯；2. 培养学生具备团队合作精神，善于倾听他人意见；3. 增强学生的环保意识，认识到化工在可持续发展中的重要性。

课程性质分析：本课程为高中化学选修课程，旨在让学生了解化工原理在实际生产中的应用，提高学生的理论联系实际的能力。

学生特点分析：学生已具备一定的化学基础知识，具有较强的学习能力和探究精神。

在此基础上，通过本课程的学习，有助于拓展学生的知识面，提高综合运用能力。

教学要求：1. 结合实际案例，深入浅出地讲解化工原理知识；2. 注重实验操作与理论学习相结合，提高学生的实践能力；3. 创设情境，引导学生主动探究，培养学生的创新意识。

二、教学内容1. 化工原理基本概念：反应速率、化学平衡、传质过程等；- 教材章节：第二章《化学反应速率与化学平衡》2. 常见单元操作原理：蒸馏、吸收、萃取等；- 教材章节：第三章《化工单元操作原理》3. 化工设备设计与优化：换热器、反应釜、塔设备等；- 教材章节：第四章《化工设备设计与优化》4. 实验操作与数据分析：进行实验操作，分析实验数据，探讨实验现象；- 教材章节：第五章《实验操作与数据分析》5. 化工软件模拟计算：运用化工软件进行流程模拟与优化；- 教材章节：第六章《化工过程模拟与优化》6. 化工案例分析与讨论：分析实际化工生产案例，探讨化工原理在实际生产中的应用；- 教材章节：第七章《化工案例分析》教学进度安排：第1周：化工原理基本概念第2周：常见单元操作原理第3周：化工设备设计与优化第4周：实验操作与数据分析第5周：化工软件模拟计算第6周：化工案例分析与讨论教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节，使学生能够逐步掌握化工原理知识，提高实际应用能力。