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1、化工原理课程设计伍 钦钦 易聪华聪华 Contents设计主要内容说明书的编写设计要求目的设计任务书装配图课程设计的目的v目的： 锻炼学生的综合能力：资料查阅、知识综合应用、理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。 培养工程观念：理论小试放大。化工原理课程设计任务书 v设计题目：乙醇-水连续精馏塔的设计塔板结构v工艺参数：1、乙醇水混合物，含乙醇 （质量），温度 _0C;2、产品：馏出液含乙醇 （质量），温度 0C; 按间接蒸汽加热计，残液中含酒精浓度不高于0.1%（ 质量）；3、生产能力：日产酒精（指馏出液） kg;4、热源条件：加热蒸汽为饱和蒸汽，其绝对压强为 MPa; 1.确定工艺流
2、程，绘制工艺流程图；2.工艺设计，得出设备主要尺寸和参数（塔高，直径，塔板数等）；3.选择附属设备；4.绘制整块式塔板塔节装配图；5.编写设计说明书。要求：作业份量： （1）设计说明书电子版及打印版,草稿各一份，若为手写版只交纸 质版一份. （2）整块式塔板塔节装配图电子版及打印版（1号图纸）1份,或手 画版设计内容1.设计方案简介 对给定或选定的工艺流程，主要的设备型式进行简要的论述；2. 工艺设计计算 工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算等3. 结构设计计算及流体力学性能校核4.典型辅助设备的选型和计算 包括典型辅助设备的主要工艺尺 寸计算和设备型号规格的选定5.整块式塔
3、板塔节装配图 统一的封面装订成册； 说明书的文字叙述要简练、明确、字迹要工整清楚 ；各种计算方法应举例说明，公式的符号（单位）应 标注清楚，必要时应附上示意图和计算数据表格； 所引用的数据、公式或结论可在每页右侧留出的约 2cm宽的长框内用符号*注明其来源； 选用的重要参数和计算的重要结果也可写在右侧的 长框中或用表格的形式汇总列出。p编写设计说明书（1）设计题目（包括课程设计任务书）； （2）说明书目录（标题及页次）； （3）设计说明（说明论证，并附带控制点装置工艺流程图）； （4）工艺设计（物料衡算、回流比、理论板数、进料位置等， 计算机计算应有相应框图和源程序）； （5）板式塔的结构设计
4、（板间距、塔径及塔板布置设计） （6）附属设备的选型设计（包括预热器、冷凝器、冷却器和再 沸器、接管、进料泵、回流泵等的选型）； （7）设计结果汇总（包括主要工艺尺寸、各种物料的量和状态 及设计时规定的操作条件等）； （8）结语（包括对设计的自我评述以及有关问题的分析讨论等 ） （9）设计参考资料目录（资料的编写：书名、作者、出版单位 和出版年月）；说明书的主要内容工艺流程图（仅作参考）p对整个设计方案给出具体说明第一节 工艺计算主要内容是(1)物料衡算 (2)确定回流比 (3)确定理论论板数和 实际实际 板数 (4)塔的气液负负荷计计算塔设备设备 的生产产能力一般以吨/年表示，但在理论论板计
5、计算时时 均须转换须转换 成kmol/h，在塔板设计时设计时 ，气液流量又须须用体 积积流量m3/s表示。因此要注意不同的场场合应应使用不同的流 量单单位。p设计计算部分1.全塔物料衡算： F=D+W FxF=DxD+WxW塔顶产顶产 品易挥发组挥发组 分回收率为为： = DxD/FxF式中:F、D、W分别为进别为进 料、塔顶产顶产 品、塔底馏馏出液的摩尔 流量(kmol/h), xF、xD、xW分别为进别为进 料、塔顶产顶产 品、塔底馏馏出液 组组成的摩尔分率2.理论塔板数NT的求解a) 过D点（xD，xD） 作平衡线切线，计 算Rmin b)取回流比R=（ 1.12）Rmin c) 计算精
6、馏段操作线 方程和提馏段操作 线方程 d)图解法得到NT3.计算全塔效率:3.实际板数N的求解4.塔的气液负荷计算第二节 塔的主要工艺尺寸设计计算3 液流型式的选择（2）浮阀阀数以及排列方 式 a)阀阀孔数由传热传质过程设备设计p194 式4-18 可知：选用F1型浮阀，重型，阀孔直径do=0.039m，初取动 能因子F0=10，计算阀孔气速u0每层层塔板上的阀阀孔数为为b)浮阀阀排列方式选择错排方式，计算孔心距t：校核气速及动动能因子： 动动能因子在912，开孔率在10%15%合理第三节 塔板的流体力学验算第四节 塔板的负荷性能图塔板负荷性能图Vs ,m3/sLs ,m3/s(1)雾沫夹带线
7、(2)液泛线(3)液相上限线(4)漏夜线(5)液相负 荷下限线A Vs,minP操作点B Vs,maxO第五节 辅助设备定型p制图部分视图配置设备图一般都采用两个基本视图来表达设备的主体结构 。对于立式设备（精馏塔）：通常采用主、俯两个基本视图；v断开和局部放大： v省略部分的结构，应是与图面重复的结构，以不致 影响设备结构的表达和读图。 v对于设备上的某些局部结构，各接管、零部件、焊 缝结构由于基本视图往往采用缩小的比例，在图上 不易表达清楚，给画图和读图带来困难。一般再以 必要的局部放大图来补充表达这些局部结构的详细 情况。541塔盘板 2降液管 3拉杆 4定距管 5塔盘圈 6吊耳 7螺栓 8螺母 9压板 10 压圈 11石棉绳图7-43定距管式塔盘结构55（a）（b）图7-45 角焊式整块塔盘塔盘圈较高时用塔盘圈较低时用56图7-47 整块式塔盘的密封结构1.螺栓 2螺母 3压板 4压圈 5填料 6圆钢圈 7塔盘密封结构软填料密封，石棉线、聚四氟乙烯纤维编织填料。主要参考书 板式精馏塔设计 传热传质过程设备设计 化工原理 化工制图 化工设备机械基础 材料与零部件 化学工程手册 第一篇 化工基础数据 化学工业出版社 化学工程手册 第十三篇 气液传质设备 化学工业出版社 浮阀塔 塔的工艺计算 石油工业出版社（1977）LOGO祝同学们圆满完成设计任务
