化工原理课程设计简易步骤(08石油3)

关于课程设计的几点说明

1.《化工原理课程设计》是我们学完《化工原理》理论课后，综合应用本门课

程和有关先修课程知识，完成以单元操作为主的一次设计实践，是体察工程实际问题复杂性的初次尝试，是综合性和实践性都较强的学习环节。

2.通过课程设计，希望大家：①初步掌握化工单元操作设计的基本方法和程序；

②学会查阅文献资料、搜集有关数据、正确选用公式；③培养理论联系实际

的正确设计思想，学会综合运用已学过的理论知识去分析和解决工程问题；

④培养准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算的能力；⑤提

高运用工程语言（简洁的文字、清晰的图表、正确的计算）表达设计思想和计算结果的能力。

考虑到设计时间比较短，我为大家准备了设计的步骤和计算方法，大家还应该查阅资料弄清楚计算的原理，当然，大家也可采用查到的其他方法完成本次设计。

3.请大家按学号在下表中找到自己的设计数据，填入设计任务书的空格内：

最后，祝大家顺利完成本次设计！

荆楚理工学院

《化工原理》课程设计说明书

设计题目

学生姓名

指导老师

学院

专业班级

完成时间

目录

1.设计任务书……………………………………………（）

2.设计方案的确定与工艺流程的说明…………………（）

3.全塔物料衡算………………………………………（）

4.塔板数的确定………………………………………（）

5.精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算………（）

6.精馏段的汽液负荷计算………………………………（）

7.精馏段主要工艺结构尺寸的计算…………………（）

8.精馏段塔板的流体力学验算…………………………（）

9.精馏段塔板的汽液负荷性能图………………………（）

10.精馏段计算结果汇总…………………………………（）

11.设计评述………………………………………………（）

12.参考文献………………………………………………（）

13.附件……………………………………………………（）

附件1：附图1精馏工艺流程图

附件2：附图2弓形降液管参数图

附件3：附图2塔板布置图

设计任务书

一、设计题目：

混合液板式精馏塔设计

二、原始数据及操作条件：

年处理量：万吨

料液初温：35℃

料液浓度：（苯的质量分率）

塔顶产品浓度：96%（苯的质量分率）

塔底釜液含甲苯量不低于98%（以质量计）

每年实际生产天数300天（每年有两个月检修）

精馏塔塔顶压强：4kPa(表压)

压力：常压，单板压降不大于0.7kPa

假定总板效率为：0.6

设备型式：（选择浮阀塔或筛板塔）

三、设计内容

1、塔的工艺设计

1）选择工艺流程和工艺条件：

加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等

2）精馏工艺计算：

物料衡算确定各物料流量和组成。

确定适宜的回流比。

计算精馏塔实际塔板数

2、精馏塔设备设计

1）选择板型：筛板（浮阀）塔

2）塔板结构设计和流体力学计算

3）绘制塔板负荷性能图

3、编写设计说明书

要求：按设计程序列出计算公式、写出详细计算步骤、计算结果；

列出计算结果明细表；

附有工艺流程图，塔板结构简图；

对所选用的物性数据和经验公式、图表注明来源；

设计说明书要求字迹工整，装订成册上交。

板式塔设计简易步骤

一、 设计方案的确定及工艺流程的说明

对塔型板型、工艺流程、加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等进行说明，并 绘制工艺流程图。（图可附在后面） 二、 全塔物料衡算：见教材P 270

计算出F 、D 、W ，单位：kmol/h 三、 塔板数的确定

1. 汽液相平衡数据：

查资料或计算确定相平衡数据，并绘制t-x-y 图。 2. 确定回流比：

先求出最小回流比：P 291。 再确定适宜回流比：P 293。 3. 确定理论板数

逐板法或梯级图解法（塔顶采用全凝器）计算理论板层数，并确定加料板位置：P 291。 逐板法需知相对挥发度： 4. 确定实际板数：

估算塔板效率：P 310。（①需知全塔平均温度，可由 t-x-y 图确定塔顶、塔底温度，或通过试差确定塔顶、塔底温度，再取算术平均值。②需知相对挥发度，可由安托因方程求平均温度下的饱和蒸汽压，再按理想溶液计算，本设计中已规定总板效率，不需另行计算！）

由塔板效率计算精馏段、提馏段的实际板层数：P 310式6-67。

四、 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算

1. 操作压力m p ：

取2

F

D m p p p +=

2. 精馏段平均温度m t

可由泡点方程试差法确定塔顶、进料板温度或查t-x-y 图确定，再取平均值。 3. 平均摩尔质量M Vm 、M Lm

由P 9式0-27分别计算塔顶、进料板处的摩尔质量，再分别取两处的算术平均值。汽相的摩尔分率查t-x-y 图。

4. 平均密度Vm ρ、Lm ρ

Vm ρ：用P 14式1-7分别计算塔顶、进料板处液相密度，再取算术平均值。 m

Vm

m Vm T R M p ⋅⋅=

ρ

5. 液体表面张力m σ

由B B A A m x x σσσ+=分别计算塔顶mD σ与进料板mF σ，再取平均值。