化工原理课程设计简易步骤(08石油3)
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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。