化工设计课程设计任务书
化工设计任务书
北京化工大学化学工程学院设计说明书“化工设计”课程作业题目：应用PROⅡ软件设计苯酐的生产工艺过程学生：班级：学号：2010 年月日苯酐工艺设计说明书一、工艺流程说明：1、设计任务1.1设计任务试设计40000t/年邻苯；甲酸酐（苯酐)的装置，年工作时数为每年8000h，产品流量5000kg/h，产品纯度（质量分数）大于99.9％，产品回收率为92％1.2产品规格及用途苯酐，白色有光泽针状晶体或鳞片状固体。
相对密度1.527，沸点284.5℃，熔点131℃，自燃点570℃，闪点（闭环)151.6℃，在沸点以下易升华。
难溶于水，微溶于热水、乙醚和二氧化碳，溶于乙醇、苯、氯仿和吡啶。
有毒，空气中最高允许浓度2×10-6；易燃，遇明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险，其蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.7％～10.4％。
苯酐目前广泛应用于化工、医药、电子、农业、涂料、精细化工等工业部门。
我国的苯酐主要用来生产邻苯二甲酸酯类增塑剂，耗用的苯酐约占苯酐总消费量的60％，染料和油漆占25％，不饱和树脂及其他产品占15％左右。
1.3原材料的规格及来源邻二甲苯（96％)，主要生产企业为一些国内大型石化企业。
催化剂为V2O5-TiO2系列负载型催化剂。
2.生产方法及工艺流程2.1生产方法选择苯酐生产的工艺路线有以萘为原料的流化床技术和以萘或邻二甲苯为原料的固定床氧化技术。
邻二甲苯因其高产率、廉价和高选择性成为现代生产苯酐的首选原料，邻二甲苯固定床工艺有低能耗（LEVH)法和低空气比率（LAR）法两种方式，其流程和设备基本类似，本设计以LAR法作为设计和计算基础。
2.2工艺流程简述苯酐生产工艺系统包括氧化反应部分、冷凝水洗部分、苯酐精制部分。
2．2．1 氧化反应部分邻二甲苯通过换热器预热，经净化换热器加热后在汽化器内混合均匀并完全雾化，进入反应器反应。
反应器内埋填换热列管，用熔盐循环移去反应热，热的熔盐产生高压蒸汽。
化工设计课程设计任务书
化工设计课程设计任务书一、课程设计任务书概述化工设计课程设计是化学工程专业的必修课程之一，旨在培养学生的工程设计能力和实践能力。
本次课程设计任务书旨在指导学生完成一项涉及化工领域的综合性设计任务，要求学生在理论知识、实验技能和创新思维等多个方面得到锻炼和提高。
二、任务要求1.任务背景以某化工企业为背景，要求学生根据企业实际情况，开展一项涉及化工领域的综合性设计任务。
具体内容包括但不限于：产品研发、新工艺开发、设备改造升级等。
2.任务目标通过本次课程设计，要求学生达到以下目标：（1）掌握化工领域相关理论知识和实验技能；（2）运用所学知识和技能，解决实际问题；（3）提高创新思维和团队协作能力；（4）撰写规范的课程设计报告。
3.任务内容（1）确定项目目标：根据企业需求，确定项目目标及相关参数。
（2）方案制定：制定符合项目目标的方案，并进行初步设计。
（3）实验验证：根据方案，进行实验验证，确定方案的可行性。
（4）方案完善：对初步设计进行完善，优化设计方案。
（5）报告撰写：根据要求，撰写规范的课程设计报告。
4.任务时间安排本次课程设计任务需在一个学期内完成。
具体时间安排如下：第1-2周：确定项目目标、制定初步方案；第3-10周：进行实验验证、完善方案；第11-14周：撰写课程设计报告。
5.任务评分标准本次课程设计任务按照以下标准评分：（1）项目目标与参数确定：10分；（2）方案制定与初步设计：20分；（3）实验验证及可行性分析：30分；（4）方案完善及优化设计：20分；（5）课程设计报告撰写质量：20分。
三、参考文献要求在完成课程设计任务的过程中，学生需要参考相关文献。
参考文献应当具有一定权威性和可靠性，并且符合学术规范。
建议参考以下文献：[1] 李国华, 陈宗基. 化工过程模拟[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007.[2] 王志鹏. 化工过程计算机辅助设计[M]. 北京: 化学工业出版社, 2010.[3] 刘锐. 化工过程优化设计[M]. 北京: 化学工业出版社, 2012.四、总结本次化工设计课程设计任务书旨在指导学生完成一项涉及化工领域的综合性设计任务，要求学生在理论知识、实验技能和创新思维等多个方面得到锻炼和提高。
化工原理课程设计任务书-精馏塔
板式精馏塔的设计指导书一、设计内容1.设计方案的确定（设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的形式进行简要的论述。
）(1)操作压力 (2)进料状态 (3)加热方式 (4)热能利用2.主要设备的工艺设计计算(1)物料衡算; (2)热量衡;(3)回流比的确定;(4)工艺参数的选定;(5)理论塔板数的确定3.塔板及塔的主要尺寸的设计(设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。
)(1)塔板间距的确定(2) 塔径的确定(3) 塔板布置及板上流体流程的确定4. 流体力学的计算及有关水力性质的校核5. 板式精馏塔辅助设备的选型:典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。
6.绘制流程图及精馏塔的装配图: 工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。
主要设备的工艺条件图：主体设备工艺条件图是将设备的结构设计和工艺尺寸的计算结果用一张总图表示出来。
图面上应包括如下内容:①设备图形：指主要尺寸(外形尺寸、结构尺寸、连接尺寸)、接管、人孔等；②.技术特性：指装置的用途、生产能力、最大允许压强、最高介质温度、介质的毒性和爆炸危险性；③.设备组成一览表：注明组成设备的各部件的名称等。
应予以指出，以上设计全过程统称为设备的工艺设计。
完整的设备设计，应在上述工艺设计基础上再进行机械强度设计，最后提供可供加工制造的施工图7.编写设计说明书：设计说明书的内容：①目录；②设计题目及原始数据(任务书)；③简述酒精精馏过程的生产方法及特点(设计方案简介)，④论述精馏总体结构(塔型、主要结构)的选择和材料选择；⑤精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径塔板设计、进出管径等) (工艺计算及主要设备设计);⑥设计结果概要(设计结果汇总):主要设备尺寸、衡算结果等;⑦主体设备设计计算及说明；⑧主要零件的强度计算（选做）；⑨附属设备的选择(辅助设备的计算和选型,选做）；⑩参考文献；(11)设计评述(后记)及其它．整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。
化工原理课程设计任务书精馏塔
化工原理课程设计任务书精馏塔本篇文档主要介绍化工原理课程设计任务书中关于精馏塔的要求和内容。
一、设计任务设计一座丙酮-甲醇精馏塔，要求：1. 产品：A级丙酮、B级丙酮、水、甲醇2. 输入流量：1000kg/h，A级丙酮50%，B级丙酮50%3. 操作压力：常压4. 输出流量：1000kg/h，A级丙酮90%，B级丙酮10%5. 设计基准：精馏32个板层二、设计步骤1. 精馏塔的结构设计(1) 塔的类型：管式塔(2) 塔的高度：设定32个板层，按传质条件设计最小高度(3) 填料类型：采用网格填料(4) 塔的直径：根据输入流量、精馏塔高度和填料设计(5) 塔的材质：不锈钢(6) 填料厚度：1.5cm2. 精馏塔的操作参数及控制(1) 操作压力：常压(2) 丙酮的重心温度：58℃(3) 甲醇的重心温度：52℃(4) 塔顶压力：1atm(5) 塔底压力：1atm(6) 板间压力降：0.015atm(7) 蒸汽进口管直径：50mm(8) 汽液分离器直径：100mm(9) 泵的扬程：15m3. 精馏塔的热力学计算(1) 设定板层数：32(2) 输入流量：1000kg/h，A级丙酮50%，B级丙酮50%(3) 设定塔顶压力：1atm(4) 设定塔底压力：1atm(5) 设定塔板温度，参考数值文献或软件计算(6) 根据塔板温度确定物质的蒸汽压(7) 根据物质的蒸汽压计算物质的分馏、回流比等参数4. 精馏塔的动力学模拟(1) 建立模型：使用MATLAB或其他模拟软件建立动力学模型(2) 确定控制方案：根据设定的输出要求，确定控制方案(3) 模拟仿真：进行塔的动态仿真，查找可能的故障及出现的问题(4) 评价：对模拟结果进行评价，并应对出现的问题进行处理三、设计成果1. 绘制精馏塔的结构图：包含填料、板层、进口出口等2. 绘制精馏塔的液相、气相平衡图3. 计算精馏塔流程图：包括输入和输出物质流量、温度、压力等参数4. 编写精馏塔的操作说明：包括操作控制、参数设定、操作步骤等5. 输出精馏塔的动态模拟成果：包括MATLAB或其他模拟软件的代码和仿真结果以上是化工原理课程设计的精馏塔任务书的要求和内容，本文档中介绍了设计步骤和要求，设计成果等部分，可以为读者提供一定帮助，同时也展示了精馏塔设计工作的一般流程和方法。
化工原理课程设计用于乙醇_水溶液分离的常压筛板精馏塔
目录一、设计题 (1)二、原始数据及条件 (1)三、绪论 (1)四、装置的工艺计算 (4)五、筛板的流体力学计算 (15)六、塔附件的设计 (19)七、塔顶空间 (22)八、附件设备设计你 (22)九、设计结果—览表 (25)十、心得体会 (25)十一、参考文献 (26)十二、附图 (27)化工原理课程设计任务书一、设计题目设计用于乙醇——水溶液分离的常压筛板精馏塔二、原始数据及条件生产能力：处理量为6000kg/h原料：原料为含有乙醇20%（摩尔分数，下同）的泡点液体分离要求：馏出液体中含乙醇86%釜液中含乙醇不大于2%要求：取回流比为1.7倍的最小回流比，总板效率为0.6已知条件：x D=86% x F=20% x w=2%q=1R=1.7R min E T=0.6三、绪论：《化工原理》课程设计是学生在学完基础知识后所安排的工程实践性教学环节，是培养学生综合利用本门课程和有关选修课程知识去解决一次任务的一次训练，它是不仅与化工原理课程内容紧密相连，而且还与先修的物理化学，化工机械基础，计算机在化工中的应用等课程内容密切相关。
课程设计不同于平时的作业，它是通过设备的设计的基础程序和方法，选择流程，具备正确使用有关技术资料的能力，应用所学知识特别是本课程的有关知识解决化工实际问题的工作能力，使学生得到一次学习化工设计技能的初步训练，同时也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
精馏操作时液体混合物分离方法之一，它是是根据混合物中的各组分的挥发度不同而达到分离的目的。
在工业上，这需要塔才能实现分离。
塔设备是化工，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备，根据塔内气体液体接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
工业上，塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。
在传统的设计中，蒸馏过程多采用板式塔，而吸收过程多选用填料塔。
近年来随着塔设备设计水平的提高及新型塔构件的出现，上述传统已逐渐被打破。
化工原理课程设计完整版
————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。
化工设计-设计实践任务书
乙酸乙酯车间工艺设计设计任务及要求1、目录2、设计任务：年产## 吨乙酸乙酯车间工艺设计由于是模拟设计，所以每位学生的产量按学号顺序计算得出：学号为1号的，产量为年产1600吨，每递增一个学号增加20吨（中间有休学者或其它原因已不在该班者，其学号顺序仍保留）3、产品规格：满足工业乙酸乙酯国家标准GB 3728-91一等品质量技术标准4、原料的供应、技术规格及现行价格；产品的用途及现行价格。
5、生产工艺路线的选择6、生产工艺流程的确定及流程叙述7、初步物料衡算，并列出物料衡算表8、根据初步的物料衡算，确定贮槽、计量槽等容积型设备的体积。
9、仪表和自动控制①根据教材所给实例中的相关数据，初步确定主要的测量及控制参数;②确定各控制参数的自动控制方案；③将控制方案表示在第10项“带控制点的生产工艺流程图”中；④至少对其中2个控制方案说明选择该控制方案的依据。
10、绘制出带控制点的生产工艺流程图11、安全性分析列出过程所涉及到的所有物料的物性，指出安全隐患，并提出安全保障的相关措施。
12、生产的质量控制结合已学过的分析化学的原理和技术，提出测定原料及产品质量可能采取的方法。
13、“三废”治理及综合利用指出该生产过程可能产生的“三废”，并提出初步的处理方案。
14、设计过程中有关问题讨论15、设计感想和体会16、主要参考文献**设计说明书封面页格式见下页扬州大学化学化工学院(或广陵学院)乙酸乙酯车间工艺设计说明书设计题目：班级：姓名：学号：设计时间：指导教师：附件醋酸乙酯国标编号：32127；CAS号：141-78-6中文名称：乙酸乙酯英文名称：ethyl acetate；acetic ester别名：醋酸乙酯分子式：C4H8O2；CH3COOCH2CH3外观与性状：无色澄清液体，有芳香气味，易挥发分子量：88.10蒸汽压：13.33kPa/27℃闪点：-4℃熔点-83.6℃沸点：77.2℃溶解性：微溶于水，溶于醇、酮、醚、氯仿等多数有机溶剂密度：相对密度(水=1)0.90相对密度(空气=1)3.04稳定性：稳定危险标记：7(易燃液体)用途：主要用作溶剂，及用于染料和一些医药中间体的合成。
化工0402班专业课程设计任务书
化工0402班专业课程设计任务书一、专业课程设计任务和目的专业课程设计综合实验是化学工程与工艺专业（精细化工方向）一个重要的实践性教学环节，总学时2周。
其主要任务是全面培养学生科学思维和创新意识，本实验是向毕业论文过度的一个重要教学环节。
旨在通过对各种实验及结构表征技术的全面练习，对实验研究基本思路、过程设计等的综合训练，达到拓宽学生的知识面，感受化学研究的过程，培养学生的创新意识，提高学生发现问题、分析问题、解决问题和独立工作的能力。
二、专业课程设计时间安排课题一：磺胺药物SMZ 的合成，其结构式：4 -氨基- N -（5 -甲基- 3 -异噁唑）苯磺酰胺课题二：2-氨基-4-硝基苯甲酸的合成, 其结构式：COOHNH 22课题三：1,1-二苯基-1-丁烯-3-酮的合成, 其结构式： 课题四：黄酮的合成, 其结构式：三、专业课程设计基本要求1、 根据所给实验课题查阅相关文献（包括目标产物的应用、合成方法及其发展现状等方面的内容），初步设计实验方案。
2、 熟悉实验操作步骤，熟悉主要分析仪器、测试仪器的操作使用方法。
3、 掌握实验数据处理、实验结果分析及讨论的方法，并能按正确格式及要求撰写综合实验论文。
每个人的每一步产品，如果有相应的物理常数，要求至少有一种表征（如：折光率、熔点、红外），最终产品要求红外表征。
4、学生必须遵守仪器设施的操作规程和实验室规则，避免发生事故，维持良好的实验教学秩序。
5、学生必须按时进实验室，不能迟到，也不能早退，更不能缺席。
对无故迟到或早退在4次以上者或无故缺席一天，该门课程的成绩记为0分。
6、综合实验结束后，学生必须整理、归还仪器，并搞好实验卫生，保持实验室的整洁。
7、认真全面地整理好实验记录，按要求格式打印论文（论文要求5000字以上），撰写实验总结，并按指定时间上交指导老师实验记录、参考文献、论文和实验总结。
8、以答辩形式汇报实验情况。
化学工程与工艺教研室 2007年06月24日CH 3CCH=C(C 6H 5)2OOO附：论文有关要求一、论文的组成A．封面：学院毕业论文统一封面，题目不超过25个字，可分两行书写，三号黑体字。
2023年化工设计大赛任务书
任务书一、项目背景与目标本次化工设计大赛旨在激发广大青年学生对于化工领域的兴趣和创新精神，通过设计一套高效、环保的化工生产流程，提高化工产业的技术水平。
本次大赛的主题为“绿色化工，创新未来”，参赛者需围绕这一主题展开设计。
二、设计任务1. 工艺流程设计：参赛者需根据给定的原料和产品，设计出一套合理的化工生产工艺流程，包括原料的预处理、化学反应、产物分离、产品纯化等环节。
2. 设备选型与布置：根据工艺流程，参赛者需选择合适的设备，并进行设备的布置和安装，确保生产过程的顺利进行。
3. 环保措施：参赛者需在设计过程中充分考虑环保问题，包括废气、废水、废渣的处理和减排措施，确保生产过程对环境的影响最小化。
4. 能源消耗与效率：参赛者需对工艺流程的能源消耗进行评估，提出优化措施，提高能源利用效率。
5. 安全与风险控制：参赛者需在设计过程中充分考虑安全问题，制定相应的安全措施和应急预案，确保生产过程的安全稳定。
三、时间安排1. 准备阶段（1-2周）：参赛者收集资料、明确设计方向、进行初步设计。
2. 初稿阶段（3-4周）：参赛者完成工艺流程、设备选型、环保措施、能源消耗等方面的初步设计，形成初稿。
3. 修改完善阶段（5-6周）：根据评审意见和指导老师的建议，参赛者对初稿进行修改和完善。
4. 终稿提交（7周）：完成最终设计，提交任务书要求的所有资料。
四、评审标准1. 工艺流程的合理性：是否按照要求设计出合理的化工生产工艺流程，包括原料预处理、化学反应、产物分离、产品纯化等环节。
2. 设备选型与布置：是否选择合适的设备，并进行合理的布置和安装，确保生产过程的顺利进行。
3. 环保措施的有效性：是否充分考虑环保问题，并采取有效的处理和减排措施，确保生产过程对环境的影响最小化。
4. 能源消耗的优化：是否对工艺流程的能源消耗进行评估并提出了有效的优化措施。
5. 安全与风险控制的全面性：是否制定了全面的安全措施和应急预案，确保生产过程的安全稳定。
化工课程设计
• 整个工艺流程的量（满足整个生产任务的量）
• 是否满足浓度或纯度要求
5. ***设备计算与选型（这部分可以采用软件计算，则整个用word进行撰写，格式要求按照工程训练的格式要求进行。）
• 本设备设计以。。。为例进行设备计算与选型。在设备计算和选型中采用。。软件进行，详见附件1：。。设备计算与选 型报告
教学目标
• 1．能根据设计任务书，查阅书籍及文献资料，比较优化工艺流程/设备设计方案，在设计中体现一 定创新意识。（指标点3-3能够进行化工工艺流程/设备的设计，并对流程/设备方案进行优化，在设 计中体现创新意识。 ）
• 2．针对化工过程复杂工程问题设计，能在化工课程设计报告中考虑安全、健康、法律、环境等问 题。（指标点3-4在设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。 ）
化工课程设计 动员及下达任务书
• 《化工课程设计》是化学工程与工艺专业本科生必修的实践环节，是 在修完《化工设计》、《分离工程》等课程之后，对化学工程进行的一 项综合性工艺设计。
• 通过本环节的实践，使学生掌握化工工艺设计的主要程序、基本内 容与设计方法，培养学生查阅资料、选用公式和搜集数据的能力； 工程 计算的能力；用简洁的文字、清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
• 附件1中内容： 5.1 设备计算的基础数据
• 根据物料衡算得到相应物料数据，根据热量衡算或者操作条件获得相应的温度数据。 5.2 设备计算 5.3 设备选型 5.4 设备装配图
• 设备装备图如附图。。所示。
6. 车间成本估算及项目管理 6.1 设备一览表（整个工艺流程中的设备一览表） 6.2 车间成本估算
要求
• 1． 能够根据任务书，设计针对化工过程复杂工程问题的解决方案，查阅书籍 及文献资料，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，设计满足 特定需求的单元或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识。
(整理)化工原理课程设计任务书精馏韦
化工原理课程设计任务书(一)一设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计二设计任务(1)原料液中苯含量：60%(质量分数)，剩余甲苯(2)塔顶产品中苯含量为99%。
(3)残液中苯含量不高于5%。
(4)生产能力：5万吨/y，产品产量，年开工300天。
三操作条件(1)精馏塔顶压强104kpa (2)进料热状态：饱和(3)原料温度：30度(4)回流比R=1.8R MIN(5)单板压降小于0.7kpa四设计内容及要求（1）设计方案的确定即要求（2）塔的工艺计算（包括全塔物料衡算、塔顶、塔低温度、精馏段和提馏段气液负荷，塔顶冷凝器热负荷，冷却水用量，塔底再飞器热负荷，加热蒸汽用量，塔的理论板数，实际板数）（3）塔和塔版主要工艺尺寸的设计（包括塔高、塔径以及降液管，溢流堰，开孔数及开孔率）（4）塔板流体力学验算（5）塔板布局图、塔板负荷性能图（6）编制设计一览表（7）附属设备的设计与选型：（冷凝器，再沸器，回流泵，进料管，塔顶产品接管，塔底产品接管、塔顶蒸汽接管）（8）编写设备结果一览表（9）绘制精馏塔设备图，工艺流程图。
（10）设计感想（11）参考文献四设计时间安排待定化工原理课程设计任务书(二)一设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计二设计任务(5)原料液中苯含量：70%(质量分数)，剩余甲苯(6)塔顶产品中苯含量为98%。
(7)残液中苯含量不高于9%。
(8)生产能力：6万吨/y，产品产量，年开工300天。
三操作条件(1)精馏塔顶压强104kpa (2)进料热状态：饱和(3)原料温度：20度(4)回流比R=1.7R MIN(5)单板压降小于0.7kpa四设计内容及要求（12）设计方案的确定即要求（13）塔的工艺计算（包括全塔物料衡算、塔顶、塔低温度、精馏段和提馏段气液负荷，塔顶冷凝器热负荷，冷却水用量，塔底再飞器热负荷，加热蒸汽用量，塔的理论板数，实际板数）（14）塔和塔版主要工艺尺寸的设计（包括塔高、塔径以及降液管，溢流堰，开孔数及开孔率）（15）塔板流体力学验算（16）塔板布局图、塔板负荷性能图（17）编制设计一览表（18）附属设备的设计与选型：（冷凝器，再沸器，回流泵，进料管，塔顶产品接管，塔底产品接管、塔顶蒸汽接管）（19）编写设备结果一览表（20）绘制精馏塔设备图，工艺流程图。
化工原理课程设计任务书
化工原理课程设计任务书1. 项目背景化工原理课程设计是化学工程专业中非常重要的一门课程。
通过课程设计，学生将能够将所学的化工原理理论应用于实际工程问题中，并通过实践培养解决问题的能力。
本项目旨在帮助学生巩固和应用所学的化工原理知识，加深对课程内容的理解。
2. 项目目标本次课程设计的目标是设计出一个实际的化工过程，并运用所学的化工原理知识对其进行分析和优化。
具体目标包括： - 选择一个合适的化工过程作为设计对象。
- 理解所选化工过程的原理和工艺流程。
- 运用所学的化工原理知识对所选过程进行分析和优化。
3. 项目内容本次课程设计的内容包括以下几个方面： - 选择合适的化工过程：学生可以根据自己的兴趣和实际情况，选择一个化工过程作为设计对象。
可以是已有的工业过程，也可以是新的创新性过程。
- 理解化工过程的原理和工艺流程：学生需要仔细研究所选过程的原理和工艺流程，了解每个步骤的目的和相互关系。
- 运用化工原理知识进行分析：学生需要根据所学的化工原理知识，对所选过程进行分析。
可以考虑物料平衡、能量平衡、动力学等方面的问题。
- 优化化工过程：学生可以根据分析的结果，提出一些优化措施，改进过程的效率和安全性。
4. 项目要求本次课程设计有以下要求： - 技术要求：学生需要运用所学的化工原理知识，对所选过程进行深入分析，并提出合理的优化措施。
- 文档要求：学生需要撰写一份完整的课程设计报告，并采用Markdown文本格式进行排版。
报告包括但不限于选题依据、过程描述、分析结果和优化措施等内容。
报告长度不少于1500字。
- 作品提交：学生需要将完成的课程设计报告提交给指导教师。
报告可以以Markdown文件或PDF文件的形式提交。
5. 工作计划根据以上的项目内容和要求，学生可以制定一份详细的工作计划，确定每个阶段的工作内容和时间安排。
可以参考以下计划： - 第一周：选择化工过程并研究其原理和工艺流程。
- 第二周：运用化工原理知识进行分析，并整理分析结果。
化工原理课程设计
化工原理课程设计任务书目录一前言 (3)二设计任务 (4)三设计条件 (4)四设计方案 (5)1．吸收剂的选择 (5)2．流程图及流程说明 (5)3．塔填料的选择 (7)五工艺计算 (11)1．物料衡算,确定塔顶、塔底的气液流量和组成 (11)2．塔径的计算 (12)3. 填料层高度计算 (14)4. 填料层压降计算 (16)5. 液体分布装置 (17)6. 液体再分布装置 (19)7. 填料支撑装置 (20)8. 流体进出口装置 (21)9. 水泵及风机的选型 (22)六设计一览表 (23)七对本设计的评述 (23)八参考文献 (24)九主要符号说明 (24)十致谢 (25)一前言在石油化工、食品医药及环境保护等领域,塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备;塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中;所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题;在化学工业中,经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离,其主要目的是回收气体混合物中的有用物质,以制取产品,或除去工艺气体中的有害成分,使气体净化,以便进一步加工处理,或除去工业放空尾气中的有害成分,以免污染空气;吸收操作是气体混合物分离方法之一,它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的;塔设备按其结构形式基本上可分为两类：板式塔和填料塔;以前在工业生产中,当处理量大时多用板式塔,处理量小时采用填料塔;近年来由于填料塔结构的改进,新型的、高负荷填料的开发,既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点;因此,填料塔已经被推广到大型气、液操作中,在某些场合还代替了传统的板式塔;如今,直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见;随着对填料塔的研究和开发,性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中;氨是化工生产中极为重要的生产原料,但是其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染, 氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构;氨的溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上,从而产生刺激和炎症;可麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织,使病原微生物易于侵入,减弱人体对疾病的抵抗力;氨通常以气体形式吸入人体,氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能;进入肺泡内的氨,少部分为二氧化碳所中和,余下被吸收至血液,少量的氨可随汗液、尿液或呼吸排出体外; 短期内吸入大量氨气后会出现流泪、咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、头晕、呕吐、乏力等;若吸入的氨气过多,导致血液中氨浓度过高,就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止,危及生命;因此,吸收空气中的氨,防止氨超标具有重要意义;本次课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔吸收的方法来净化含有氨气的空气;设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况,从而使吸收过程易于进行,而且,填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点,从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力;二 设计任务完成填料塔的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统的工艺流程图和填料塔装置图,编写设计说明书;三 设计条件查表知,25C 下水的饱和蒸气压为,干空气的密度为m 3,20C 下氨气的密度为m 3; 水蒸气的饱和分压为：KPa P P S V 2183.27.0169.3=⨯=⨯=ϕ 湿空气的湿度：绝干气水汽kg /01393.02183.23.1012183.2622.0622.0kg P P P H VV =-⨯=-= 湿空气的比体积：绝干气湿空气kg m t H v H /8621.012732984.221801393.02913.1013.1012732734.22182913=⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 标准状态下,湿空气干空气339359.02982730216.11m m =⨯=氨气的体积分数=%68.19%1009359.07601.014.0=⨯⨯ 回收率=%64.99%1001968.00007.01968.0=⨯- 综上所述,本课程设计中填料塔的主要设计参数如下：1、气体混合物成分：空气和氨气；2、氨的含量： ％体积；3、混合气体流量： 5000m 3/h ；4、操作温度：303K ；5、混合气体压力：；6、回收率： ％;四 设计方案吸收剂的选择吸收过程是依靠气体溶质在吸收剂中的溶解来实现的,因此,吸收剂性能的优劣,是决定吸收操作效果的关键之一,选择吸收剂时应着重考虑以下几方面;1溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度要大,以提高吸收速率并减少吸收剂的用量; 2选择性吸收剂对溶质组分要有良好的吸收能力,而对混合气体中其他组分不吸收或吸收甚微,否则不能直接实现有效分离;3挥发度要低操作温度下吸收剂的蒸气压要低,以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失;4黏度吸收剂在操作温度下的黏度越低,其在塔内的流动性越好,有助于传质速率和传热速率的提高;5其他所选用的吸收剂应尽可能满足无毒性、无腐蚀性,不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得以及化学性质稳定等要求;吸收剂对溶质的组分要有良好地吸收能力,而对混合气体中的其他组分不吸收,且挥发度要低;所以本课程设计选择用清水作吸收剂,氨气为吸收质;水廉价易得,物理化学性能稳定,选择性好,符合吸收过程对吸收剂的基本要求;且氨气不作为产品,故采用纯溶剂;流程选择及流程说明吸收装置的流程主要有以下几种：1逆流操作气相自塔底进入由塔顶排出,液相自塔顶进入由塔底排出,此即逆流操作;逆流操作的特点是传质平均推动力大,传质速率快,分离效率高,吸收剂利用率高;工业生产中多用逆流操作;2并流操作气、液两相均从塔顶流向,此即并流操作;并流操作的特点是,系统不受液流限制,可提高操作气速,以提高生产能力;并流操作通常用于以下情况：当吸收过程的平衡曲线较平坦时,流向对推动力影响不大；易溶气体的吸收或处理的气体不需吸收很完全；吸收剂用量特别大,逆流操作易引起液泛;3吸收剂部分再循环操作在逆流操作系统中,用泵将吸收塔排除液体的一部分冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔内,即为部分再循环操作;通常用于以下操作：当吸收剂用量较小,为提高塔的液体喷淋密度；对于非等温吸收过程,为控制塔内的温升,需取出一部分热量;该流程特别适宜于相平衡常数m值很小的情况,通过吸收液的部分再循环,提高吸收剂的使用效率;应当指出,吸收剂部分再循环操作较逆流操作的平均推动力要低,且需设置循环泵,操作费用增加;4多塔串联操作若设计的填料层高度过大,或由于所处理物料等原因需经常清理填料,为便于维修,可把填料层分装在几个串联的塔内,每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等,即为多塔串联操作;此种操作因塔内需留较大空间,输液、喷淋、支撑板等辅助装置增加,使设备投资加大;5串联-并联混合操作若吸收过程处理的液量很大,如果用通常的流程,则液体在塔内的喷淋密度过大,操作气速势必很小否则易引起塔的液泛,塔的生产能力很低;实际生产中可采用气相作串联、液相作并联的混合流程；若吸收过程处理的液量不大而气相流量很大时,可采用液相作串联、气相作并联的混合流程;列出几种常见的吸收过程如图1;（a）并流 b逆流图1 吸收流程属高溶解度的吸收过程,为提高传质效率和分离效率,所以本设计选用用水吸收NH3逆流吸收流程;该填料塔中,氨气和空气混合气体,经由填料塔的下侧进入填料塔中,与从填料塔顶流下的水逆流接触,在填料的作用下进行吸收;经吸收后的混合气体由塔顶排除,吸收了氨气的水由填料塔的下端流出;塔填料选择塔填料简称为填料是填料塔的核心构件,它提供了气、液两相相接触传质与传热的表面,其性能优劣是决定填料塔操作性能的主要因素;填料的比表面积越大,气液分布也就越均匀,传质效率也越高,它与塔内件一起决定了填料塔的性质;因此,填料的选择是填料塔设计的重要环节;塔填料的选择包括确定填料的种类、规格及材料;填料的种类主要从传质效率、通量、填料层的压降来考虑,填料规格的选择常要符合填料的塔径与填料公称直径比值D/d;填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,通常考虑一下几个方面：1传质效率传质效率即分离效率,它有两种表的方法：一是以理论级进行计算的表示方法,以每个理论级当量的填料层高度表示,即HETP值；另一方面是以传质速率进行计算的表示方法,以每个传质单元相当高度表示,即HTU值;在满足工艺要求的前提下,应选用传质效率高,即HEYP或HTU值低的填料;对于常用的工业填料,其HEYP或HTU值可由有关手册或文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算;2通量在相同的液体负荷下,填料的泛点气速愈高或气相动能因子愈大,则通量愈大,塔的处理能力亦越大;因此在选择填料种类时,在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料;对于大多数常用填料其泛点气速或气相动能因子可由有关手册或文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算;3填料层的压降填料层的压降是填料的主要应用性能,填料层的压降越低,动力消耗越低,操作费用越小;选择低压降的填料对热敏性物系的分离尤为重要;比较填料的压降有两种方法,一是比较填料层单位高度的压降△P/Z；另一是比较填料层单位传质效率的比压降△P/NT;填料层的压降可用经验公式计算,亦可从有关图表中查出;4填料的操作性能填料的操作性能主要指操作弹性、抗污堵性及抗热敏性等;所选填料应具有较大的操作弹性,以保证塔内气、液负荷发生波动时维持操作稳定;同时,还应具有一定的抗污堵、抗热敏能力,以适应物料的变化及塔内温度变化;此外,所选的填料要便于安装、拆卸和检修;填料种类很多,根据填料方式不同,可分为散装填料和规整填料两大类;1、散装填料散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料;散装填料根据结构特点不同,可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等;现介绍几种典型的散装填料;1拉西环填料其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷、塑料、金属等材质制造;拉西环填料的气液分布较差,传质速率低,阻力大,通量小,目前工业上已很少用了;2鲍尔环填料鲍尔环是在拉西环的基础上改进而得;其结构为在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭,可用陶瓷、塑料、金属等材质制造;鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气体阻力小,液体分布均匀;与拉西环相比,其通量可增加50%左右;鲍尔环是目前应用较广的填料之一;3阶梯环填料阶梯环是对鲍尔环的改进,与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半,并在一端增加了一个锥形翻边;由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力;锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的间隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率的提高;阶梯环的综合性能优于鲍尔环,成为目前使用的环形填料中最为优良的一种;4弧鞍填料弧鞍填料属鞍形填料的一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成;弧鞍填料的特点是表面全部敞开,不分内外,液体在表面来那个侧均匀的流动,表面利用率高,流道呈弧形,流动阻力小;其缺点是易发生套叠,致使一部分填料表面被重合,使传质效率降低;弧鞍填料强度较差,容易破碎,工业生产应用不多;5矩鞍填料将弧鞍填料两端的弧形面改成矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍填料;矩鞍填料堆积时不会套叠,液体分布较均匀;矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环;目前国内绝大多数应用瓷拉西环的场合,均已被矩鞍填料所取代;6环矩鞍填料环矩鞍填料是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料,该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料;环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环和阶梯环,是工业应用最为普遍的一种金属散装填料;下图为几种实体填料：拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍形填料矩鞍形填料图2 几种实体填料2、规整填料规整填料是按一定的几何图形排列,整齐堆砌的填料;规整填料种类很多,根据几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等;工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料;波纹填料按结构分为网波纹填料和板波纹填料两大类,可用陶瓷、塑料、金属等材质制造;金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式,是由金属丝网制成的;其特点是压降低、分离效率高,特别适用于精密精馏及真空精馏装置,为难分离物系、热敏性物系的精馏提供了有效的手段;尽管其造价高,但因性能优良仍得到广泛使用;金属板波纹填料是板波纹填料的主要形式;该填料的波纹板片上冲压有许多φ的小孔,可起到粗分配板片上的液体,加强横向混和作用;波纹板片上轧成4φmm6~mm细小沟纹,可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用;金属孔板波纹填料强度高,耐腐蚀性强,特别适用于大气直径塔及气、液负荷较大的场合;波纹填料的优点是结构紧凑,阻力小,传质效率高,处理能力大,比表面积大;其缺点是不适用于处理黏度大、易聚合或有悬浮物的材料,且装卸、清理困难,造价高;综上所述,经分析各填料特点、性能,本课程设计选择散装阶梯环填料;工业上,填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类;1陶瓷填料陶瓷填料具有良好的耐腐蚀性及耐热性,一般能耐除氢氟酸以外的常见的各种无机酸、有机酸的腐蚀,对强碱介质,可以选用耐碱配方制造的耐碱陶瓷填料;陶瓷填料因其质脆、易碎,不易在高冲击强度下使用;陶瓷填料价格便宜,具有很好的表面润湿性,工业上,主要用于气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程;2金属填料金属填料可用多种材质制成,金属材料的选择主要根据物系的腐蚀性和金属材质的耐腐蚀性来综合考虑;碳钢填料造价低,且具有良好的表面湿润性能,对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用；不锈钢填料耐腐蚀性强,一般能耐cl 以外常见物系的腐蚀,但其造价较高；钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价级高,一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用;,与同种类型、同种规格的陶瓷、塑料填料相比,它的通量金属填料可制成薄壁结构~大、气体阻力小,且具有很高的抗冲击性能,能在高温、高压、高冲击强度下使用,工业应用主要以金属填料为主;3塑料填料塑料填料的材质主要包括聚丙烯、聚乙烯及聚氯乙烯等,国内一般多采用聚丙烯材质;塑料填料的耐腐蚀性能较好,可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀;其耐温性良好,可长期在100℃以下使用;聚丙烯填料在低温低于0℃时具有冷脆性,在低于0℃的条件下使用要谨慎,可选用耐低温性能好的聚氯乙烯填料;塑料填料具有轻质、廉价、耐冲击、不易破碎等优点,多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中;塑料填料的缺点是表面润湿性能较差,在某些特殊应用场合,需要对其表面进行处理,以提高表面润湿性能;所以本次课程设计选用聚丙烯填料;通常,散装填料与规整填料的规格标示方法不同,选择地方法亦不尽相同;①散装填料规格的选择散装填料的规格通常是指填料的公称直径;工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格;同类填料,尺寸越小,分离效率越高,但阻力增加,通量减小,填料费用也增加很多;而大尺寸的填料应用于小塔径中,又会产生液体分布不良及严重的壁流,使塔的分离效率降低;本课程设计处理量不大,所用的塔直径不会太大,故选用38mm;②规整填料规格的选择 工业上常用规整填料的型号和规格的表示方法很多,国内习惯用比表面积表示,主要有125、150、250、350、500、700等几种规格;同种类型的规整填料,其比表面积越大,传质效率越高,但阻力增加,通量减小,填料费用也明显增加;选用时应从分类要求、通量要求、场地要求、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑,使所选填料既能满足工艺要求,又具有经济合理性;应当指出,一座填料塔可以选用同种类型、同一规格的填料,也可以使用同种类型、不同规格的填料；可以选用同种类型的填料,也可以选用不同类型的填料；有的塔段可选用规整填料,而有的塔段可选用散装填料;综上所述选用38mm 聚丙烯阶梯环塔填料,其主要性能参数查表1得：比表面积a ：32/m m空隙率ε：干填料因子Φ：16.175-m表1 国内阶梯环特性数据五 工艺计算查表知,30C 下空气和水的物理性质常数如下：空气：)/(067.01086.1/165.153h m kg s Pa m kg ⋅=⋅⨯==-μρ粘度：密度：水：253kg/h 940896dyn/cm 72.61007.80/7.995==⋅⨯==-L L L sPa m kg σμρ表面张力：粘度：密度：物料衡算,确定塔顶、塔底的气液流量和组成查表知,30C 下氨在水中的溶解度系数)/(4146.03kpa m kmol H ⋅= 亨利系数SLHM E ρ=相平衡常数3156.13.10102.184146.07.995=⨯⨯===P HM PE m S Lρ;进塔气相摩尔比为：2450.01968.011968.01=-=Y出塔气相摩尔比为：0008821.01968.01)9964.01(1968.02=--⨯=Y对于纯溶剂吸收过程,进塔液相组成为：02=X 清水 混合气体的平均摩尔质量为：混合气体的密度为：333/037.1313314.81064.26103.101m kg RT M P v =⨯⨯⨯⨯==-ρ 混合气体流量：)/(688.1944.2213132735000h kmol =⨯⨯惰性气体流量：)/(373.156)1968.01(688.194h kmol V =-⨯=最小液气比：3109.103156.12450.00008821.02450.0)(21212121min =--=--=--=*X m Y Y Y X X Y Y V L 取实际液气比为最小液气比的倍,则可得吸收剂用量为：液气比 069.1037.1500002.18484.307=⨯⨯=V L ωω经计算该吸收过程为低浓度吸收过程,溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据;混合气体的黏度可近似取为空气的黏度;塔径计算采用贝恩Bain-霍根Hougen 泛点关联式计算泛点速度： 气体质量流量：液相质量流量可近似按纯水的流量计算,即： 填料总比表面积：32/5.132m m a t = 水的黏度：s mPa L ⋅=8007.0μA 、K 取值可由表2查得;取泛点率为,即s m u u F /781.2973.37.07.0=⨯== 则 m uV D S7976.0781.214.33600/500044=⨯⨯==π圆整后取 D=常用的标准塔径为400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200 泛点率校核：s m u /765.28.0785.03600/50002=⨯=6959.0973.3/765.2/==F u u 对于散装填料,其泛点率的经验值为85.0~5.0/=F u u填料规格校核：805.2138800>==d D 液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为：)/(08.0)(3min h m m L W ⋅= 所以 )/(6.105.13208.0)(23min min h m m a L U t W ⋅=⨯=⋅=经以上校核可知,填料塔直径选用m D 8.0=合理;填料层高度计算查表知, 0C , kpa 下,3NH 在空气中的扩散系数s cm D /17.02=o由23))((oo o T TP P D D G =,则303k ,kpa 下,3NH 在空气中的扩散系数为： 液相扩散系数s m D L /10105.229-⨯=液体质量通量为)/(785.110288.0785.002.18484.30722h m kg U L ⋅=⨯⨯= 气体质量通量为)/(462.103208.0785.0037.1500022h m kg U V ⋅=⨯⨯= 脱吸因数为6691.05.13109.13156.1=⨯==L mV S气相总传质单元数为：气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算： 不同材质的бc 值见表3;表3 不同材质的бc 值查表知,2/427680/33h kg cm dyn c ==σ所以,3560.0})5.1329408967.995785.11028()1027.17.9955.132785.11028()883.25.132785.11028()940896427680(45.1exp{12.0205.08221.075.0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=-t w a a气膜吸收系数由下式计算：)/(1206.0)303314.81036001988.05.132()3600101988.0037.1067.0()067.05.132462.10320(237.0)()()(237.0243147.0317.0kpa h m kmol RTDa D a U V t V V V v t V G ⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=--ρμμκ液膜吸收系数由下式计算：6524.0)7.9951027.1883.2()360010105.27.995883.2()883.25.1323560.0785.11028(0095.0)()()(0095.031821932312132=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=---LL L L L L w L L gD a U ρμρμμκ表4 各类填料的形状系数查表4得：45.1=ψ 则ha a kpa h m kmol a a w L L w G G 170.3545.15.1323560.06524.0)/(561.845.15.1323560.01206.04.04.031.11.1=⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅=ψκκψκκ由a u ua a u ua L FLG FGκκκκ⋅-⋅+='⋅-⋅+='])5.0(6.21[])5.0(5.91[2.24.1 得,则)/(173.826.384146.0186.16111113kpa h m kmol a H a a L GG ⋅⋅=⨯+='⋅+'=κκκ由m P a V a K V H G Y OG 3759.08.0785.03.101173.8373.1562=⨯⨯⨯=Ω⋅⋅=Ω⋅=κ由 m N H Z OG OG 142.568.133759.0=⨯=⋅= 设计取填料层高度为：m Z 7= 对于阶梯环填料,m h Dh615~8max ≤=， 将填料层分为2段设置,每段,两段间设置一个液体再分布器; 取12=Dh,则填料塔总高度为：m D h 6.98.01212=⨯== 填料层压降计算采用Eckert 通用关联图计算填料层压降： 横坐标为：03449.0)7.995037.1(037.1500002.18484.307)(5.05.0=⨯⨯⨯=L V V L ρρωω 查表知：1116-=Φm P纵坐标为：09006.08007.07.995037.181.91116765.22.022.02=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅ΦL L V P g u μρρψ查图3得,m pa ZP/8.735=∆ 填料层压降为：kpa pa P 151.578.735=⨯=∆图3 通用压降关联图液体分布装置液体分布器的作用：液体分布装置设于填料层顶部,用于将塔顶液体均匀分布在填料表面上,液体的分布装置性能对填料塔效率影响很大,特别是大直径、低填料层的填料塔,尤其需要性能良好的液体分布装置;由于液体在填料塔内分布均匀,可以增大填料的润湿表面积,以提高分离效果;因此,液体在塔顶的初始均匀喷淋,是保证填料塔达到预期分离效果的重要条件;从喷淋密度考虑,应保证每602m 的塔截面上约有一个喷淋点,这样,可以防止塔内壁流和沟流现象; 常用的液体分布装置有莲蓬式、盘式、齿槽式及多孔管式分布器等;莲蓬式喷淋器：液体经半球形喷头的小孔喷出;小孔直径为3~10m,做同心圆排列,喷洒角不超过︒80;这种喷淋器结构简单,但只适用于直径小于600mm 的塔中,且小孔易堵塞;盘式分布器：盘低开有筛孔的称为塞孔式,盘底装有垂直短管的称为溢流管式;液体加至分布盘上,经筛孔或溢流短管流下;筛孔式的液体分布效果好,而溢流管式自由截面积较大,且不易堵塞;盘式分布器常用于直径较大的塔中,基本可保证液体分布均匀,但其制造较麻烦;齿槽式分布器：液体先经过主干齿槽向其下个条形做第一级分布,然后再向填料层上面分布;这种分布自由截面积大,不易堵塞,多用于直径较大的填料塔;多孔环管式分布器：由多孔圆形盘管、联接管及中央进料管组成;这种分布器气体阻力小,特别使用于液量小而气量大的填料吸收塔;液体分布装置的安装位置,须高于填料层表面200mm,以提供足够的自由空间,让上升气流不受约束地穿过分布器;根据氨气易溶解的性质,可选用目前应用较为广泛的多孔型布液装置中的排管式喷淋器;多孔型布液装置能提供足够均匀的液体分布和空出足够大的气体通道自由截面一般在70%以上,也便于制成分段可拆结构;液体引入排管喷淋器的方式采用液体由水平主管一侧引入,通过支管上的小孔向填料层喷淋;排管式喷淋器采用塑料制造; 分布点密度计算：为了使液体初始分布均匀,原则上应增加单位面积上的喷淋点数;但是,由于结构的限制,不可能将喷淋点设计得很多;根据Eckert 建议,当mm D 750≈时,每260cm 塔截面设一个喷淋点;则总布液孔数为： 布液计算： 由 H g n d L o S ∆Φ=242π取60.0=Φ,mm H 160=∆则 mmm Hg n L d So 70.4004696.016.081.926.08414.3001546.0424==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆⋅Φ=π液体再分布装置实践表明,当喷淋液体沿填料层向下流动时,不能保持喷淋装置所提供的原始均匀分。
化工设计任务书范文
化工设计任务书范文一、项目名称年产 10 万吨甲醇合成工艺设计二、项目背景甲醇是一种重要的有机化工原料，广泛应用于化工、医药、农药、燃料等领域。
随着经济的发展和能源需求的增长，甲醇的市场需求不断扩大。
本项目旨在设计一套年产 10 万吨甲醇的合成工艺，以满足市场需求。
三、设计依据1、原料供应原料气组成：氢气（H₂）70%，一氧化碳（CO）20%，二氧化碳（CO₂）5%，氮气（N₂）5%。
原料气压力：25 MPa原料气温度：40℃2、产品规格甲醇产品纯度：≥999%甲醇产品含水量：≤01%3、公用工程条件冷却水温度：25℃冷冻水温度：－15℃蒸汽压力：10 MPa（饱和蒸汽）四、设计原则1、采用先进、成熟、可靠的工艺技术，确保生产过程安全、稳定、高效。
2、充分考虑环境保护和节能减排，符合国家相关法规和标准。
3、优化工艺流程和设备选型，降低投资成本和运行费用。
4、考虑装置的灵活性和可扩展性，以适应市场变化和未来发展的需求。
五、工艺流程设计1、合成气制备原料气经过脱硫、脱碳等净化处理，去除其中的杂质。
净化后的原料气通过压缩提高压力，以满足合成反应的要求。
2、甲醇合成合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。
反应产物经过冷却、分离，得到粗甲醇。
3、甲醇精馏粗甲醇经过精馏塔精馏，去除其中的杂质，得到高纯度的甲醇产品。
六、设备选型1、压缩机选用离心式压缩机，根据原料气流量和压力要求确定型号和规格。
2、合成反应器采用绝热式固定床反应器，根据反应条件和生产能力确定尺寸和结构。
3、精馏塔选用板式精馏塔，根据分离要求和物料特性确定塔板数和塔径。
4、换热器根据热量交换需求选择合适的换热器类型和规格，如管壳式换热器、板式换热器等。
5、泵根据物料流量和扬程要求选择离心泵或柱塞泵等。
七、车间布置1、按照工艺流程和设备特点，合理布置设备，确保物料输送顺畅，操作方便。
2、充分考虑安全距离和防火防爆要求，设置必要的安全设施和通道。
3、考虑设备检修和维护的空间需求，便于设备的安装和拆卸。
化工原理课程设计说明书
化工原理课程设计说明书(水吸收氨气填料塔)(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--华北水利水电大学 North China University of Water Resources and Electric Power 课程设计题目水吸收氨过程的填料吸收塔设计学院专业姓名学号指导教师完成时间教务处制化工原理课程设计任务书目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)第1章设计方案简介 (4)第2章工艺计算及主体设备选型 (4)基础物性数据 (4)液相物性数据 (4)气相物性数据 (4)气液相平衡数据 (5)物料衡算 (5)填料塔工艺尺寸的计算 (6)塔径的计算 (6)填料层高度的计算 (8)填料层压降的计算 (10)第3章辅助设备的计算及选型 (11)液体分布器 (11)液体分布器选型 (11)布液计算 (11)填料支撑装置 (11)填料塔紧装置 (12)气液体进出口装置 (12)附录 (14)水吸收氨过程的填料吸收塔设计（中文）摘要在化工生产过程中，原料气的净化、气体产品的精制、治理有害气体、保护环境等方面都广泛应用到了气体吸收。
本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔的方法处理含有氨气的空气，采用填料吸收塔吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收易于进行；填料塔有通量大、阻力小、压降低、操作弹性大、塔内持液量小、耐腐蚀、结构简单、分离效率高等优点，从而使吸收操作过程节省大量人力和物力。
在设计中,以水吸收混合气中的氨气，在给定的操作条件下对填料吸收塔进行物料衡算。
本设计包括设计方案的选取、主要设备的工艺设计计算--物料衡算、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算、主要设备的工艺条件图等内容。
关键词：吸收、填料塔、氨气Design of packed absorption tower in the process ofwater absorption of ammoniaAbstractIn the chemical production process, raw material gas purification, gas products refined, harmful gas treatment, environmental protection, etc., are widely applied to gas absorption. The purpose of the course design of chemical engineering principle is according to the design requirements of the packed absorption tower by ammonia containing air handling, using packing absorption tower absorption operation because of packing can be provided with a huge gas-liquid mass transfer area and the filler surface has good turbulence conditions, so that the absorption is easy; packed tower with high flux, small resistance, pressure drop, high operating flexibility tower to a small amount of liquid, corrosion resistance, simple structure, separation and high efficiency, so that absorption process Save a lot of manpower and material resources.In the design, mixed gas of ammonia water absorption, under the given operating conditions on the filler absorbing tower of material balance. This design includes selection of design scheme and main equipment of the process design calculation, material balance calculation, equipment, size of the structure design and process design and calculation, the process conditions of main equipment such as map content.Keywords: absorption, packed tower, ammonia第1章 设计方案简介用水吸收氨气为提高传质效率，选用逆流吸收流程；逆流操作气相自塔底进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出。
年产十五万吨甲醇设计
太原理工大学化学化工学院《化工设计》课程设计说明书年产15万吨煤制甲醇合成工段工艺设计学生学号：**********学生姓名：***专业班级：化工工艺0903指导教师：***起止日期：2012.11.26～2012.12.21太原理工大学化学化工学院太原理工大学化工设计课程设计任务书摘要甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳一化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。
近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。
为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此15万t/a的甲醇项目。
设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算，以及对甲醇生产的一些主要设备进行器形的选择和确定，得出对甲醇合成工段的认识和结论。
本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则，采用煤炭为原料；利用GSP气化工艺造气；NHD净化工艺净化合成气体；低压下利用列管均温合成塔合成甲醇，此外严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗，保证人员安全与卫生。
关键词：甲醇、合成、工艺设计AbstractCarbinol is a vitally important kind of chemical materials, also a sort of fuel. It is a basis product of C1 chemistry, and holds a a very important place in the national economy. Nowadays, with the development of methanol affiliate products, especially, the popularization and application of the methanol fuel, the demand of methanol increases. In order to meet the needs of economic development of methanol, we carry out the150,000 tons/year project. The main content of the design process is demonstrated, material balance, heat balance and so on. The design use coal as raw materials, conforming to national conditions and in line with advanced technology and economy between the principle of environmental protection; exploiting GSP gasification process gasification, NHD purification process synthesis gas purification; utilizing the tabulation constant temperature synthetic tower at a low pressure. Besides, the project controls the discharge of "three wastes" strictly, make full use of waste heat, reduce energy intensity, ensure that personnel safety and health.Keywords:methanol、synthesis、process design目录化工设计课程设计任务书 (I)摘要 (III)Abstract (IV)目录 (V)第一章总论 (1)1.1 甲醇工业发展现状 (1)1.2 甲醇的发展前景 (2)1.3设计的目的和意义 (2)1.4 设计的依据 (3)1.4.1太原理工大学化学化工学院2009届课程设计选题 (3)1.4.2 设计的基础资料 (3)1.5设计的指导思想 (3)1.6设计的范围﹑装置组成及建设规模 (3)1.6.1设计的范围 (3)1.6.2 建设规模 (3)第二章工艺流程设计 (4)2.1 合成甲醇工艺的选择 (4)2.2甲醇合成塔的选择 (5)2.3催化剂的选用 (7)2.3.1甲醇合成催化剂 (7)2.3.2 XNC-98甲醇合成催化剂简介 (8)2.3.3合成工序工艺操作条件的确定与论证 (9)第三章工艺流程 (10)4.1 合成工段物料衡算 (12)4.1.1设计条件及参数 (12)4.1.2合成工段物料衡算 (12)4.2 甲醇合成主要设备热量衡算 (18)4.2.1合成塔热量计算 (18)4.2.2入塔气换热器的热量计算 (21)4.2.3水冷器热量的计算 (22)第五章主要设备的计算和选型 (23)5.1 甲醇合成塔的设计选型 (23)5.1.1传热面积 (23)5.1.2催化剂用量 (23)5.1.3合成塔壳体直径 (24)5.1.4合成塔壳体厚度 (24)5.1.5合成塔封头 (24)5.1.6管子拉脱力 (25)5.1.7折流板 (26)5.1.8管板 (26)5.1.9支座 (26)5.2 甲醇合成工段设备一览表 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)年产20万吨甲醇合成工段工艺初步设计第一章总论1.1 甲醇工业发展现状随着我国国民经济不断稳定的发展，不管是能源生产总量还是需求总量都在不断增长。
[理学]化工原理课程设计_苯——甲苯
![[理学]化工原理课程设计_苯——甲苯](https://img.taocdn.com/s3/m/781659783b3567ec102d8a84.png)
化工原理课程设计任务书1.设计题目 ： 苯——甲苯二元物系板式精馏塔的设计2.设计条件 ：常 压： 1p atm （绝压） 处理 量： 100kmol/h 进料组成： F x =0.45 馏出液组成：D x =0.98釜液组成： W x =0.035 （以上均为摩尔分率） 塔顶全凝器 泡点回流回流比： R =(1.1-2.0)R min 加料状态： q =0.96 单板压降： ≤0.7kpa 3.设 计 任 务 ：1.完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算）.2．绘制带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图、精馏塔设备条件图. 3．撰写精馏塔的设计说明书（包括设计结果汇总）.课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。
不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学生的工程意识。
健全合理的知识结构可发挥应有的作用。
此次化工原理设计是精馏塔的设计。
精馏塔是化工生产中十分重要的设备。
精馏塔内装有提供气液两相逐级接触的塔板，利用混合物当中各组分挥发度的不同将混合物进行分离。
在精馏塔中，塔釜产生的蒸汽沿塔板之间上升，来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降，气液两相在塔内实现多次接触，进行传质传热过程，轻组分上升，重组分下降，使混合物达到一定程度的分离。
精馏塔的分离程度不仅与精馏塔的塔板数及其设备的结构形式有关，还与物料的性质、操作条件、气液流动情况等有关。
本设计我们使用筛板塔。
其突出优点为结构简单，造价低板上液面落差小，气体压强低，生产能力较大，气体分散均匀，传质效率较高。
筛板塔是最早应于手工业生产的设备之一。
合理的设计和适当的操作筛板塔能够满足要求的操作弹性而且效率高。
采用筛板塔可解决堵塞问题适当控制漏夜实际操作表明，筛板在一定程度的漏液状态下，操作是板效率明显降低，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的筛板塔其操作弹性仍可达到标准。
化工学院专业课程设计任务书
目录一、设计任务书 (2)二、项目建议书 (5)三、丙烯腈的生产状况概述 (7)1、世界丙烯腈生产与消费概况 (7)2、国内丙烯腈生产消费概况 (10)3、我国丙烯腈发展方向 (11)四、环境保护和安全措施要求 (12)五、设计说明书 (19)1、概论 (19)2、设计任务 (20)3、丙烯氨氧化的原理 (20)4、工艺条件的选择 (22)六、反应器的物料衡算和热量衡算 (23)1、小时生能力 (24)2、物料衡算 (24)3、热量衡算 (26)七、合成反应器的工艺计算 (27)八、工艺设备参数一览表 (30)九、总结及体会 (30)十、附图湘潭大学化工学院专业课程设计任务书设计题目：年产3000吨丙烯腈合成工段工艺设计学号：姓名：专业：指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求1.设计条件（1）年生产天数300天（2）原料：用丙烯，氨，空气为原料。
原料组成：液态丙烯原料含丙烯85%（mol），丙烷15%(mol)；液态氨含氨100%。
（3）生产方法和工艺参数本设计生产按照丙烯氨氧化法，采用流化床反应器生产丙烯腈：(1)化学反应,丙烯氨氧化反应是一个非均相催化氧化反应:ＣＨ３ＣＨ=ＣＨ２＋ＮＨ３＋３/２Ｏ２→ＣＨ２=ＣＨＣN＋３Ｈ２Ｏ＋512.5/mol与此同时,在催化剂表面还发生一系列副反应。
在发生的副反应中,生成乙腈和氢氰酸的反应是主要的。
其他副产物如CO2、CO和H2O可以由丙烯直接氧化得到,也可以由丙烯腈、乙腈等再次氧化得到。
除上述副反应外,还有生成微量丙酮、丙腈、丙烯酸和乙酸等副反应。
典型的反应条件为：丙烯、氨和空气的摩尔比为1∶1.05∶2.3，丙烯和水蒸气的用量配比为水蒸气∶丙烯=3∶1(mol)。
反应温度为470℃，接触时间取10s，反应压力为常压0.1-0.3Mpa 反应方程式：CH2＝CH—CH3+NH3+3/2O2→CH2＝CH—CN+3H2O 该反应丙烯腈的单程收率60％～75％。
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2016年《化工工艺设计》课程设计任务书
一．设计项目：年产XXX吨对硝基乙苯的工艺流程设计
二．设计规模：年产量：(1000 + 学号后两位×20) 吨/年
年生产时间：330天，每天工作8小时
三．设计条件和要求：
1.工艺路线：本设计项目生产对硝基乙苯的具体生产路线经查阅文献自行确定；
2.原料规格：生产对硝基乙苯的原料类型及规格由所选择的生产路线自行确定；
3.产品规格：所生产的对硝基乙苯的浓度至少达到95%以上；
4.操作条件：生产过程的操作条件由所选工艺路线自行确定；
5.设计要求：
（1）选定最优的合成工艺，确定对硝基乙苯的生产路线；
（2）明确整个工艺流程分为哪几个工段，每个工段的具体流程如何，对整个工艺流程进行工艺设计，绘制工艺流程图；
（3）对整个工艺流程进行物料衡算和热量衡算，明确进出每个设备的物流的流量及组成，以及换热设备的换热量和所需的冷热流体的量；
（4）对整个工艺过程所需设备进行设计计算或选型（对标准设备进行计算后选型，非标设备给出设计尺寸），列出所需设备一览表；
（5）对化工厂进行车间和设备布置，绘制设备布置图；
（6）明确生产过程的三废处理方法，并对其进行设计；
6.设计提交的成果：
（1）编制设计说明书一份；A4纸打印；
（2）图纸绘制：绘制整个工艺流程的物料流程图1张；
绘制整个工艺流程的带控制点的工艺流程图1张；
绘制车间布置平面图（根据需要确定图纸张数）
绘制车间布置立面图1张
图纸绘制要求标准规范，用A2纸绘制，至少一张为手绘。
四．设计说明书主要内容：
1.概述：所设计的产品性能、用途、在国民经济及人民生活中的重要性，产品的市场
需求；产品的生产方法，国内外研究的现状和发展趋势等；
2.生产方案和生产流程确定：简述本设计所选择的生产方法的依据和特点，绘制整个
工艺流程简图，叙述生产过程，写出反应方程式，说明原料、合成条件、产品的贮存、安全、运输等注意事项；
3.工艺计算：包括物料衡算、热量衡算，给出衡算结果一览表；
4.主要工艺设备的设计与选型：对合成设备进行设计计算，确定设备类型、结构、主
要工艺尺寸等。
对附属设备进行设计计算及选型，确定合成工段所使用的设备，给出设备一览表；
5.车间布置：说明车间厂房的长、宽、层数等，并对车间内设备进行布置，给出设备
布置平面图；
6.三废处理方案
7.参考文献
8.附录：附所绘制的工程图纸。
五：设计时间：设计提交日期截至2016年7月8日。