化工原理 课程设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,板式塔课程设计,整合知识,提高能力,设计任务,一、设计题目：年产,A,吨,乙醇,-,水,板式精馏塔工艺设计。,二、已知条件：,1,原料组成：含,B,%,（,质量）的粗乙醇溶液，其余为水。,2,产品要求：含量,93.5,%,（,质量）的,乙醇,。,3,塔底残液要求：含,乙醇,0.1,%,（质量）。,4,加热剂：经压力调节后为,0.2MPa,（,表压）的饱和水蒸气。,5,冷却剂：,30,的循环冷却水。,6,、进料状况：,设计要求,1,、绘出,物料流程图,、,塔板结构图,、,塔体工艺图,；,2,、给出各接口尺寸；,3,、给出冷却剂、加热剂用量。,4,、选择附属设备（泵、换热器、流量计等）,设计步骤,1,、设计方案的选定,2,、工艺计算,3,、塔板结构设计,4,、塔体工艺尺寸设计,5,、撰写设计说明书,物料流程图,实际塔板数、,各接口尺寸、冷却剂、加热剂用量。,塔板结构图,塔体工艺图,1,、设计方案的选定,2.,操作压力：,3.,塔板形式：,4.,加热方式：,5.,加料方式及进料热状况：,6.,回流液温度：,连续精馏,、间歇精馏、特殊精馏；,常压,、加压、减压；,筛板塔板；,间接蒸汽加热,高位槽、加料泵；,泡点回流,冷液回流,物料流程图,1.,精馏方式：,浮阀塔板；,2,、,工艺计算,（,1,）实际塔板数,图解法,回流比,R,：,R,圆整,底部局部放大,25,倍,理论板捷算法,计算,Rmin,R=2.53Rmin,顶部局部放大,5,倍,整张图,200,200,估算总板效率,釜温,关联图,塔板压降核算,设,t,根据经验设总板效率,N,p,校验,E,T,设塔板压降,270-540Pa,计算塔釜压强,塔釜温度,计算,、,（以定性温度下、进料组成计算）,E,T,=0.49(,),-0.245,计算,、,（以定性温度下、进料组成计算）,E,T,=0.49(,),-0.245,关联图,校验,将工艺计算结果列表,接管尺寸,冷却剂用量,加热剂用量,（,3,）冷却剂、加热剂用量,（,2,）各接口尺寸,注意,u,的选择：根据第,1,章流体流动选择合适的流速,进料管：泵加料,u=1-3m/s,；高位槽进料,u=0.5-1m/s,回流液管：泵回流,u=1.5-3m/s,；重力回流,u=0.5-1m/s,3,、,塔板结构设计,选择设计板,板面布置,结构参数设计,塔板校核,精馏段第一块塔板,提馏段第一块塔板,选择降液管形式,塔板分区,做出负荷性能图,板面布置,A,f,A,a,W,s,W,s,50-100mm,A,f,W,c,25-50mm,筛孔、浮阀排列形式,板面分区,塔径,D1m,分块，至少有一宽度为,400mm,F1,型 阀孔直径,d,0,=39mm,，孔间距,t=(75mm,、,100,、,125,、,150,）,筛板塔,：,筛板塔孔径,d,0,，,孔间距,t=(2.5-5)d,0,浮阀塔,：,A,a,（鼓泡区）根据一定的公式计算，并计算出开孔数、或阀数,结构参数的设计,确定塔径,D,初选,计算,计算,计算,D,圆整,1,米以下,100,进制,初选塔径,结构参数的设计,降液管、受液盘的结构及尺寸,溢流强度,塔板校核（流体力学验算）,塔板压降,液沫夹带,溢流液泛,液体在降液管内的停留时间,漏液,常压,绘出负荷性能图,k,：稳定系数,一般大塔,80-82%,600mm,；,加料口板间距加大，设测试口；,塔釜空间,=1-3m,，,设人孔、测试口；,裙座,=2m,，,设人孔两个。,H=(N-N,F,-N,P,-1)H,T,+N,F,H,F,+N,P,H,P,+H,D,+H,B,+H,绘图,物料流程图,：,塔板结构图,：,塔体工艺图,：,只标设备名称，物料组成、流量。,总高、管口位置、板间距、管口方位、管口表、技术特性表。,塔板分块、孔的排列、降液管的尺寸；,5,、设计说明书内容,1.,设计任务书,2.,目录,3.,符号表,4.,精馏方案的选择,5.,工艺计算,6.,精馏塔的工艺尺寸设计,7.,参考文献,8.,结束语,：,评价、感受,正文,每项单独一页,每项单独一页,设计任务书,一、设计题目：年产,A,吨,乙醇,板式精馏塔工艺设计。,二、已知条件：,1,原料组成：含,B,%,（,质量）的粗乙醇溶液，其余为水。,2,产品要求：含量,93.5,%,（,质量）的,乙醇,。,3,塔底残液要求：含,乙醇,0.1,%,（质量）。,4,加热剂：经压力调节后为,0.2MPa,（,表压）的饱和水蒸气。,5,冷却剂：,30,的循环冷却水。,6,、进料状况：,三、设计内容：,1,、确定设计方案,(,精馏装置流程设计与论证,),。,2,、板式塔的工艺计算：,(1).,确定塔顶，塔底产品的质量与流量；,(2).,确定塔顶，塔底控制温度；,(3).,求算最小回流比，确定操作回流比；,(4).,求算理论板层数,N,，确定加料位置；,(5).,确定实际板层数，实际加料板位置；,(6).,全塔热平衡，计算塔顶冷凝，冷却器热负荷及冷却水消耗量；塔底再沸器热负荷及加热蒸汽消耗量；,3,、板式塔主要工艺尺寸的确定：,(1),、确定塔高、塔径；,(2),、塔板设计，计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学的校核计算；塔板结构设计；并画出塔的操作性能图；,（,3,）绘出物料流程图、塔板结构图、塔体工艺图,(4),、给出各接口尺寸；,(5),、撰写设计说明书和绘图。,设计说明书封面格式,年产,吨,乙醇,板式精馏塔工艺设计说明书,单 位,设 计 者,号,指导教师,日 期,主要参考资料,1.,化学工程手册,物性数据,2.,化工制图,制图标准,3.,化工过程及设备设计,设计过程,4.,化工原理（上，下册）,5.,化工原理实验,6.,材料与零部件,管子规格,其它要求,统一用,A4,复印纸书写，封皮打印，左侧装订；,12,周四 周五交,答疑时间：上午,8:0011:30,注意事项,设计方法,以一本书为主，不要混用,。,说明书中的数据、公式要注明出处。,课程设计的成绩组成：,说明书、图、平时印象、答辩。,