化工原理课程设计《板式塔课程设计》.pptx

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,提升能力,1/29,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）粗乙醇溶液，其余为水。,2产品要求：含量,93.5,%（质量）,乙醇,。,3塔底残液要求：含,乙醇,0.1,%,（质量）。,4加热剂：经压力调整后为0.2MPa（表压）饱和水蒸气。,5冷却剂：30循环冷却水。,6、进料情况：,2/29,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、选择从属设备（泵、换热器、流量计等）,3/29,设计步骤,1、设计方案选定,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,4/29,1、设计方案选定,2.操作压力：,3.塔板形式：,4.加热方式：,5.加料方式及进料热情况：,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；,5/29,6/29,2、,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=1.61.9Rmin,顶部局部放大5倍,整张图200,200,7/29,估算总板效率,釜温,关联图,塔板压降核实,设,t,依据经验设总板效率,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,8/29,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选择：依据第1章流体流动选择适当流速,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,9/29,3、,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,10/29,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，最少有一宽度为400mm,11/29,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）依据一定公式计算，并计算出开孔数、或阀数,12/29,结构参数设计,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,13/29,结构参数设计,降液管、受液盘结构及尺寸,溢流强度,14/29,塔板校核（流体力学验算）,塔板压降,液沫夹带,溢流液泛,液体在降液管内停留时间,漏液,常压,绘出负荷性能图,k：稳定系数,普通大塔 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,PH,P,+H,D,+H,B,+H,18/29,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、技术特征表。,塔板分块、孔排列、降液管尺寸；,19/29,20/29,21/29,5、设计说明书内容,1.设计任务书,2.目录,3.符号表,4.精馏方案选择,5.工艺计算,6.精馏塔工艺尺寸设计,7.参考文件,8.,结束语,：,评价、感受,正文,每项单独一页,每项单独一页,22/29,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）粗乙醇溶液，其余为水。,2产品要求：含量,93.5,%（质量）,乙醇,。,3塔底残液要求：含,乙醇,0.1,%,（质量）。,4加热剂：经压力调整后为0.2MPa（表压）饱和水蒸气。,5冷却剂：30循环冷却水。,6、进料情况：,23/29,三、设计内容：,1、确定设计方案(精馏装置流程设计与论证)。,2、板式塔工艺计算：,(1).确定塔顶，塔底产品质量与流量；,(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；,24/29,3、板式塔主要工艺尺寸确实定：,(1)、确定塔高、塔径；,(2)、塔板设计，计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算；塔板结构设计；并画出塔操作性能图；,（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。,25/29,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,26/29,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.化工原理试验,6.材料与零部件管子规格,27/29,其它要求,统一用A4复印纸书写，封皮打印，左侧装订；,17周四 交,28/29,注意事项,设计方法,以一本书为主，不要混用,。,说明书中数据、公式要注明出处。,课程设计成绩组成：,说明书、图、平时印象、答辩。,29/29,