化工原理课程设计指导书(筛板塔)

中山火炬职业技术学院

课程设计（大型作业）任务书

（2008/2009学年第二学期）

课程名称化工原理课程设计

课程代码054001

院（系）生物医药系

专业精细化学品生产技术

班级精化071

学生陈楚芬

时间6月15日－6月25日

老师签名：

教研室主任（系主任）签名：

火炬职业技术学院

化工原理课程设计任务书

专业: 精细化工班级:071 姓名: 陈楚芬

设计日期: 2009 年6 月17 日至2009 年6 月26 日

设计题目: 苯——甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计

设计条件: 苯–甲苯体系

1.进料F=6kmol/h q=0 X f=0.45

2.压力：p顶=4KPa 单板压降≤0.7KPa

3.采用电加热，塔顶冷凝水采用12℃深井水

4.要求：X d=0.88 X w=0.01

5.选定R/R min=1.6

指导教师:_李晓璐_

2009年6月26日1

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。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。

塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。

筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。

本次设计就是针对苯甲苯体系，而进行的常压二元筛板精馏塔的设计及其辅助设备的选型。

由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。

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目录

第一部分筛板塔设计

一、化工原理课程设计的目的与要求 (1)

二、化工原理课程设计的内容 (1)

三、安排与要求 (2)

四、设计步骤 (2)

1、收集基础数据 (2)

2、工艺流程的选择 (3)

3、做全塔的物料平衡 (3)

4、确定操作条件 (3)

5、确定回流比 (5)

6、理论板数与实际板数 (7)

7、确定冷凝器与再沸器的热负荷 (8)

8、初估冷凝器与再沸器的传热面积 (8)

9、塔径计算及板间距确定 (8)

10、堰及降液管的设计 (13)

11、塔板布置及筛板塔的主要结构参数 (15)

12、筛板塔的水力学计算 (17)

13、塔盘结构 (22)

14、塔高 (28)

参考文献 (29)

设计任务书………………………………………………………………………………….…

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一、化工原理课程设计的目的与要求

通过理论课的学习和生产实习，学生已经掌握了不少理论知识和生产实际知识，对于一个未来的工程技术人员来说，如何运用所学知识去分析和解决实际问题是至关重要的，本课程设计的目的也是如此。

化工原理课程设计是化工专业的学生在校期间第一次进行的设计，要求每个同学独立完成一个实际装置（本次设计为精馏装置）的设计。设计中应对精馏原理、操作、流程及设备的结构、制造、安装、检修进行全面考虑，最终以简洁的文字、表格及图纸正确地把设计表达出来。本次设计是在教师指导下，由学生独立进行的设计。因此，对学生的独立工作能力和实际工作能力是一次很好的锻炼机会，是培养化工技术人员的一个重要环节。通过设计，学生应培养和掌握：

1、正确的设计思想和认真负责的设计态度。

设计应结合实际进行，力求经济、实用、可靠和先进。

设计应对生产负责。设计中的每一数据，每一笔一划都要准确可靠，负责到底。

2、独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

设计由学生独立完成，教师只起指导作用，学生在设计中碰到的问题和教师进行讨论。教师只做提示和启发，由学生自己去解决问题，指导教师原则上不负责检查计算结果的准确性，学生应自己负责计算结果的准确性，可靠性。

学生在设计中可以相互讨论，但不能照抄，为了更好地了解和检查学生独立分析问题和解决问题的能力，设计的最后阶段安排有答辩。若答辩不通过，设计不能通过。

3、精馏装置设计的一般办法和步骤。

4、正确运用各种参考资料，合理选用各种经验公式和数据。

由于所用资料不同，各种经验公式和数据可能会有一些差别。设计者应尽可能了解这些公式、数据的来历、实用范围，并能正确地运用。

设计前，学生应该详细阅读设计指导书、任务书，明确设计目的、任务及内容。设计中安排好自己的工作，提高工作效率。

二、化工原理课程设计（精馏装置）的内容

1、选择流程，画流程图。

2、做物料衡算，列出物料衡算表。

3、确定操作条件（压力、温度）。

4、选择合适回流比，计算理论板数。

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5、做热量衡算，列出热量衡算表。

6、选择换热器，计算冷却介质及加热介质用量。

7、完成塔板设计。

8、编写设计计算说明书。

设计结束时，学生应交的作业有：工艺流程图一张，塔板结构图一张，设计说明书一份。计算机辅助计算结果（包括简单计算和严格计算两种计算结果）。

三、安排与要求

设计进行两周，大致可分为以下几个阶段：

1、准备（一天）

教师介绍有关课程设计的情况，下达设计任务书。学生应详细阅读设计任务书，明确设计目的、设计任务、设计内容及设计步骤。安排好今后两周的工作。

2、设计计算阶段（四～五天）

按设计任务及内容进行设计计算，有时甚至需要对几个不同的方案进行设计计算，并对设计结果进行分析比较，从中选择较好的方案。计算结束后编写出设计计算说明书。

设计计算说明书应包含：目录、设计任务书、流程图、设计计算、计算结果及所引用的资料目录等。

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