化工设计-1

化工原理课程设计任务书（2周）

设计题目：用水冷却煤油产品的列管式换热器的设计

一、 设计任务及条件

欲用30℃井水冷却煤油。要求两侧的压力降均不超过0.3×105Pa。煤油的有关参数如下表，试设计一台适当的列管式换热器。

温 度 ℃ 质量流量

kg/h 比? 热

kJ/kg.℃ 密 度

kg/m3 导热系数

W/m.℃ 粘度×103

Pa.s 入口 出口

140 40 15000 2.30 810 0.13 0.91

二、设计内容

（1）、合理的参数选择和结构设计：

传热面积；管程设计包括：总管数、程数、管程总体阻力校核；折流挡板数目，壳体直径；结构设计包括壳体壁厚；主要进出口管径的确定包括：冷热流体的进出口管

（2）、传热计算和压降校核计算：设计计算和管程和壳程的压强降校核。

（3）、绘图

三、设计成果

1. 每个设计者必须提交的设计成果有：设计说明书一分，内含图纸一到两幅（1）装配图一张；（2）管板零件图一张。按化工制图要求绘制。

2. 设计说明书必须包括下述内容:封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计结果汇总表、参考文献以等。

3. 设计计算书的主要内容应包括的步骤。

先熟悉课程相关内容再查资料。抄袭0分计

四、参考书

1) Perry化学工程手册。

2) 天津大学，《化工原理》，天津，天津科学技术出版社，1990年。

3) 华南理工大学，《化工过程及设备设计》，广州，华南理工大学出版社，1986年。

4) 魏崇关，郑晓梅，《化工工程制图》，北京，化学工业出版社，1992年。

5) 刁玉玮，王立业 编，《化工设备机械基础》，大连，大连理工大学出版社，1989年。

6) 《化工设备结构图册》编写组，《化工设备结构图册》，上海，上海科学技术出版社，1978年。

7) 柴诚敬，刘国维，李阿娜，《化工原理课程设计》，天津，天津科学技术出版社，1994年。

化工原理课程设计水吸收氨填料吸收塔设计(1)

化工原理课程设计——水吸收氨填料吸收塔设计

一、选择填料

本设计所选用的填料为塔形环状填料，其主要优点在于能够提高氨气与水接触的时间和接触面积，从而提高吸收效率。其次，填料的表面积大，对氨气的吸附强度较高。

二、计算填料高度

根据质量平衡公式，吸收塔中氨气的质量=进入氨气的质量-出口氨气的质量-吸收氨气的质量。结合我们所设计的填料种类和工艺流程，可以得到计算填料高度的公式：

θ=（W/N） ln [(C0-C)/(Co-Ct)]

其中，W是空气中氨气的质量流量，单位为kg/h；N是塔形环状填料每立方米的比表面积，单位为m²/m³；C0是氨气从入口口进入吸收器的浓度，单位为mg/Nm³；Ct是出口处氨气的平均浓度，单位为mg/Nm³；C是入口处水的浓度，单位为mg/L。

三、塔的直径

根据经验公式可得：填料在瞬间液晶表面液流速等于液降的经验公式。

v=1.2/(μ)½ (ΔP/ρ) ¼

其中，v是液体在塔体内部的平均流速，单位为m/s；μ是液体的粘度，单位为Pa*s；ΔP是液体在塔体内产生的液降，单位为Pa；ρ是液体的密度，单位为kg/m³。

四、结论

经过以上各个方面的计算和分析，我们得到了适合本工艺流程，并且具有高效的填料塔高度及塔直径，使本工艺流程吸收效率达到最优化程度。我们所选用的填料塔设计方案具有成本低、效率高及运行稳定等特点，非常符合实际工序的需要。

化工设计简明手册

化工设计的程序

化工设计的原则

化工用泵的选择

阀门分类与选择

化工材料

冷冻与冷却设备

化工仪表与化工自动化

化工设计中常用概念

化工设计的程序

1、 选定厂址（此前需进行可行性报告及市场前景，并出具经济效

益及财务分析报告）。 2、 进行地质及水文堪探，标定零平面，并出具整个厂区的地质勘

探报告。 3、 绘制整个产品带控制点的工艺流程图。 4、 绘制出详细的设备图纸（条件不允许条件下可绘制设备草图，

但设备大小、自重及总重必须给出。 5、 绘制平面布置图，标明设备大小、高度、重量、及摆放位置，

操作室位置、大小，储罐区位置大小，必须注意：在坚持工艺的

先决条件条件下 a、 降低生产周期 b、 降低成本、消耗。 c、 制定吊装方案时，充分考虑吊装方便、安全。 d、 考虑操作方便。 e、 尽量降低占地面积、建筑高度及梁的跨度 f、 综合考虑整体布局、美观 g、 尽量考虑设计的强制性规定，符合化工规范 6、 由土建部门或结构工程师设计主厂房（若条件允许再设计副房、

污水池及其他大型设备基础图）。 7、 土建开始施工，再绘制详细设备图纸（包括管口方位、大小），

并讨论通过自动化控制方案 8、 设备开始制作，其他大型设备（或本公司不能够制作的设备），

仪表及自动系统开始招标 9、 绘制详细的配管图，并按照配管图编制、整理管阀件清单（包

括管子、阀门、法兰、垫片、螺丝、螺帽、过滤器）

交由设备部门采购

10、 安装开始，依照现场情况随时调整 11、 安装结束探伤、水压实验、气密性实验 12、 调试整个系统（包括设备运行情况，自动化仪表零点及满量

程设定，自动化系统静态与动态调试等） 13、 试车，检查各个方面是否运行正常。

化工设计的原则

在整个化工设计过程中，我们必须熟悉他的原则和精神，从而贯

彻到其中去。把化设计工中的细节进行灵活运用，既符合规范，又不

造成对生产的违背。实现对资源的最大利用。现在我们对化工设计的

作 业

第1题 哪个不是机械分离设备

您的答案：B

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第4章第2节的内容中，由机械分离设备表，可分析出答案

第2题 哪一个不是分离过程的要素

您的答案：D

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第4章第1节的内容“分离过程的特征”中，可分析得到答案

第3题 哪个分离过程不是速率控制分离过程

您的答案：E

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第4章第2节的内容中，由速率控制分离过程的内容，可分析出答案

第4题 哪个不是组分分离过程的特点

您的答案：C

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第4章引言的内容中，可分析得到答案

第5题 哪种作功方式是机械功

您的答案：C

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第5章第1节的第1个内容“化工过程中的能量形式”中，由功的定义，分析得到答案

第6题 温-焓图中物流线在横座标上的投影表示什么

您的答案：B 题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第5章第3节的第1个内容“夹点的形成”中，由温-焓图的内容，可分析出答案

第7题 夹点之上区域不可设置

您的答案：A

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第5章第3节的第3个内容“夹点的意义”中，可分析出答案

第8题 工艺过程阶段中不包括哪个过程

您的答案：C

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第2章第1节的第1个内容“工艺过程的一般特征”中，可分析得到答案

第9题 气—液—固三相反应器中气体分子的扩散路径大于液相分子的扩散路径

您的答案：正确

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第3章第2节的第3个内容“反应器选型判别”中，由相际传质的内容，可分析出答案

第10题 分离过程是自发的过程

您的答案：错误

题目分数：0.5

此题得分：0.5

批注：第4章引言的内容中，可分析得到答案

第11题 速率控制分离过程是指物质在不互溶两相中趋于平衡的分离过程