化工原理课程设计

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（四）提馏段物性数据求取 1.定性温度 2.求液体密度（注意：按釜液组成计） 3.求气体密度（注意：按釜液组成计） 4.求液体粘度（注意：按釜液组成计） 5.求气体粘度（注意：按釜液组成计） 6.求液体表面张力（注意：按釜液组成计） （五）结果汇总列表
二、工艺设计计算
（一）馏出液流量的计算 1.塔顶平均分子量 2.馏出液流量[kmol/h]
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二、设计指导 主要分以下4个阶段进行： 第1阶段：下达设计任务书
第2阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料
第3阶段：设计指导 第4阶段：答辩考核 第1阶段：下达设计任务书 （另附设计任务书、任务分配表） 由于分离的产量和温度不一样，因此每个小组的设计任务 都是不一样的。这一阶段主要是让同学自己先分析一下任务书， 查阅一些有关的物性手册及设计参考手册，考虑如何着手解决 问题。
2.平均相对挥发度的计算 3.全塔板效率
（十）实际塔板数的计算、进料板位置的确定
（十一）各塔段气、液相流量的计算 1.以mol流率表示 2.以m3/s流率表示（注意：按何处组成计） 三、设备计算 A、精馏段计算 （一）塔径D初估
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1.液泛气速的计算 2.适宜空塔气速的确定 3.塔径初估与园整
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绘图的指导，集中讲解一下机械制图及化工机械基础的主要 知识，指导学生绘制设计设备的总装图一张。 设计文件编整的指导，讲解书写内容及基本要求，指导学生 编整规范的设计书。
第4阶段：答辩考核。 对设计过程，进行答辩主要依据平时提问和最终书面简答； 成绩考核，以优、良、中、及格、不及格计，依据平时纪律、表 现、设计书质量、图纸质量和答辩成绩，综合评定。
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计算内容 ①工艺计算：内容包括：物料平衡，操作线， q 线确定， Rmin计算，R确定，NT，N，加料板位置确定，液相流量，气相 流量的计算。 ②主要工艺尺寸的计算：内容包括：塔径，板间距，堰 （堰高，堰长），浮阀类型选择，塔盘设计，塔高确定。 ③流体力学计算：内容包括：压力降△ P 的计算，淹塔与 雾沫夹带等的校核，负荷上、下限计算。 （内容具体指导、参考书目另附）
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（二）进料量和釜液量的计算[kmol/h] （三）q值计算 1.进料的平均分子量
2.进料的平均热容 3.进料的汽化潜热 4.q值 （四）y-x图及q线做出（附图） （五）Rmin计算
（六）R确定
（七）操作线
（八）图解求理论塔板数
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（九）全塔板效率的计算 1.进料的平均分子粘度
9）注意：箭头、部件标号、尺寸标注、焊点等画法； 10）零部件祥表——说明（参照例图——给出即可）；
3．熟悉化工工艺设计的基本步骤和方法；
4．学会编写设计书、绘制设备总装图，用简洁的文字、清晰的图纸表达 设计思想的能力；
5．训练查阅参考资料及使用图表、手册，培养查阅资料、选用公式和搜 集数据的能力； 6．注意劳动保护和环境保护问题，既考虑技术上的先进性与可靠性，又 考虑经济上的合理性，通过对“适宜条件”的选择及对自己设计成果的评价， 初步建立正确的设计思想，培养从工程技术观点出发考虑和处理工程实际 问题的能力。
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四、设计成果 1.设计书 内容包括：①目录；②前言—简介设计题目，论述本设 计所要解决的问题；③设计计算书—上述各项设计计算的步骤、 方法及计算中所采用的数据、公式等，并注明数据和公式的来 源；④设计计算结果的综合数据表；⑤后记—设计结果的评价 与有关问题的讨论；⑥参考书 — 设计中采用的参考书（ [ 编 号] 、《书名》、著者、出版社、出版年月）。 2.设计图纸 内容包括：①理论塔板数的计算图；②浮阀塔板结构简 图；③塔操作性能负荷图；④全塔装配图（1#图纸绘制）。
注意：不及格不允许补考。
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三、设计内容 ——要求提交完整的设计书和设计图纸
设计书编整纲要 ①目录 ②前言—简介设计题目，论述本设计所要解决的问题 ③设计计算书 — 详细设计计算的步骤、方法及计算中所 采用的数据、公式等，并注明数据和公式的来源 ④设计计算结果的综合数据表 ⑤设计结果的评价与有关问题的讨论。
3.液相上限线计算 4.液相下限限计算 5.气相下限线计算 （五）计算结果汇总列表 B、提馏段计算（同精馏段） 四、其它计算（管径计算、换热器选型计算、封头计算、附 件选择与计算等）
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附件3： 化工原理课程设计参考资料 1.陈敏恒、从德滋、方图南等编，《化工原理》上、下册， 北京：化学工业出版社，1999.6 2. 天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册 ( 第 二版)，天津：天津科技出版社,1996.3 3.陈维主编，《传递过程与单元操作》，杭州：浙江大学出 版社,1994.8 4.柴诚敬等编，《化工原理课程设计》，天津科学技术出版 社,1994
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4）所有接管参考例图，尺寸一致即可； 5 ）中间略减本着：详细绘制精馏段、提馏段至少各一 个相邻板，详细的进料板及相邻上下两个板，其他均可省略表 示； 6）两个塔段异径采取变径连接，选用较大的板间距；
7 ）图中接管、液位计接口、温度计插孔接管等零部件 尺寸较小的，无法按比例画出，可用适宜的尺寸示意表示，详 细尺寸见零部件一览表； 8）人孔按比例绘制，可在顶部分离空间和底部空间设； 塔径较小，可在板间设手孔（直径在300-400mm）之间；
（二）塔板结构计算 1.溢流装置 1）溢流流程选择（直径流） 2 ）溢流装置计算 —— 堰长、堰高、溢流管底与 塔板间距离、液体在溢流管中停留时间 2.浮阀布置 1）浮阀数的初算（阀孔气速、浮阀数的计算）
2 ）浮阀数的确定：选取有关数据、做图实排确 定。注意浮阀间尺寸（排间距，孔心距）、 排列方式选择（等腰三角形叉排，严格按比 例排列）
5.国家医药管理局上海医药设计院编，《化工工艺设计手册》 （第二版），化学工业出版社，1996
6.《化学工程手册》编委会编，《化学工程手册》（第二 版），化学工业出版社，1996
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7.卢焕章等编，《石油化工基础数据手册》，化学工业出版社，1982 8.潘国昌，《化工设备设计》，清华大学出版社，2001 9.娄爱娟，吴志泉，吴叙美编，《化工设计》，华东理工大学出版社，2002 10.王树楹等编.《现代填料塔技术指南》.中国石化出版社，1998 11.贾绍义，柴诚敬编，《化工原理课程设计》，天津大学出版社；2003
16.化工部，《化工工艺孔管设计化工管路手册（上下册）》,化学工业 出版社，1996
17.大连理工大学化工原理教研室编，《化工原理课程设计》,大连理工 大学出版社,1994
18.王国胜主编；裴世红等编著，《化工原理课程设计》,大连理工大学 出版社,2005 19.管国锋, 赵汝溥主编《化工原理》北京：化学工业出版社教材出版中 心，2003 20. 李凤华 , 于士君主编《化工原理》大连：大连理工大学出版社，
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（三）流体力学计算 1.塔板压降计算（压降不能超过经验值，教材有） 1）干板压降的计算 2）板上液层压降计算 3）克服液体表面张力的压降计算 4）每层塔板压力降 2.淹塔核算 3.雾沫夹带量的验算 （四）负荷性能图——绘制负荷性能图 1.过量雾沫夹带线计算 2.液泛线计算
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3．视图比例 注意： 1）主体视图比例最好选择1：15；
2）其他局部视图可参考例图。
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4．总体布局 注意：先定出标题栏及零部件详表、接管表、技术特性 指标要求的区域，之后定主视图位置，留足局部 放大的空间。 5．主视图
注意：
1）本着先画两端后中间（中间可以略减）的原则 绘制； 2）顶部封头标准可以查手册（并编整在设计中）， 注意椭圆形封头的画法； 3）底部支座参考例图，尺寸适当减加，但高度要 保证（可以与例图一致）；
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第2阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料 集中讲授设计的意义和方法步骤，这一阶段主要帮助同学 树立正确的设计思想，正确选择精馏方案，全面了解设计任务和 设计方法步骤。 第3阶段：设计指导 设计指导包括设计方案确定的指导、设计计算的指导、绘 图的指导和设计文件编整的指导四部分。 设计方案确定，指导学生安排流程结构，选择所用设备的型 式；确定操作条件，即塔的操作压力、进料状态、回流温度、冷 凝器冷却介质、釜及预热器中加热介质等。 设计计算指导，指导学生完成设计计算内容：物料衡算、热 量衡算、塔板结构设计、塔的工艺尺寸的确定、再沸器的计算、 附属设备选型计算、冷凝器的选型、原料预热器的选型、接管尺 寸的确定等。
12.诸林...[等]编《化工原理》 北京：石油工业出版社，2007
13.张洪流主编《化工原理》上、下册 上海：华东理工大学出版社，2006
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14.涂伟萍等编，《化工设备及过程设计》，化学工业出版社，2000
15.上海医药设计院,《化工工艺设计手册（上下册）》,化学工业出版社，
1998
2. 生产能力： 10000 、 14000 、 18000 吨 / 年（以塔顶产品计） 3.加料温度：20、40、60℃ 4.操作压力：常压 5.料液组成：苯：0.35，其他为甲苯 塔顶组成：0.94 塔底组成：0.03以下（以上均为质量百分数）
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6.年生产时间：335天 （设计条件本着一组一题的原则，具体要求另分） 三、设计计算内容 1.工艺计算： 内容包括：物料平衡，操作线，q线确定，Rmin计算，R 确定，NT，N，加料板位置确定，液相流量， 气相流量的计算。 2.主要工艺尺寸的计算： 内容包括：塔径，板间距，堰（堰高，堰长），浮阀类 型选择，塔盘设计，塔高确定。 3.流体力学计算： 内容包括：压力降△P的计算，淹塔与雾沫夹带等的校 核，负荷上、下限计算。
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附件2： 设计计算内容、步骤要求 一、重要物性数据的得到 （一）组成换算 （二）相平衡数据 依此做出t-x-y图；得到饱和温度和平衡 的气相组成； （三）精馏段物性数据求取 1.定性温度 2.求液体密度（注意：按进料组成计） 3.求气体密度（注意：按进料组成计） 4.求液体粘度（注意：按进料组成计） 5.求气体粘度（注意：按进料组成计） 6.求液体表面张力（注意：按进料组成计）