浮阀塔专业课程设计样本

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苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握苯甲苯浮阀塔的基本原理、结构和设计方法;技能目标要求学生能够运用所学知识进行苯甲苯浮阀塔的计算和设计,提高解决实际问题的能力;情感态度价值观目标要求学生培养对化工工艺的兴趣和责任感,增强团队合作意识和创新精神。

通过分析课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容根据课程目标,选择和教学内容,确保内容的科学性和系统性。

本课程的教学大纲包括以下内容:1.苯甲苯浮阀塔的基本原理:介绍苯甲苯浮阀塔的工作原理、特点和应用范围。

2.苯甲苯浮阀塔的结构:讲解浮阀塔的各个组成部分及其功能,包括塔体、塔板、浮阀等。

3.苯甲苯浮阀塔的设计方法:教授浮阀塔的设计步骤和方法,包括塔径、塔板面积、浮阀开度等参数的计算。

4.苯甲苯浮阀塔的优化:介绍浮阀塔的优化方法,如塔板形状、塔内流体力学性能等。

5.苯甲苯浮阀塔的案例分析:分析实际工程中的苯甲苯浮阀塔案例,加深学生对知识的理解和应用能力。

教学内容的安排和进度将根据学生的学习情况适时调整,以确保教学目标的实现。

三、教学方法选择合适的教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过教师的讲解,系统地传授苯甲苯浮阀塔的相关知识,帮助学生建立知识框架。

2.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的思考能力和团队合作意识。

3.案例分析法:分析实际工程案例,让学生将所学知识运用到实际问题中,提高解决实际问题的能力。

4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手进行苯甲苯浮阀塔的模拟设计,增强实践能力。

通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣,培养学生的主动性和创新精神。

四、教学资源选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等,以支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。

化工原理课程设计浮阀塔

化工原理课程设计浮阀塔

化工原理课程设计(浮阀塔)板式连续精馏塔设计任务书一、设计题目:分离苯—甲苯系统的板式精馏塔设计试设计一座分离苯—甲苯系统的板式连续精馏塔,要求原料液的年处理量为50000 吨,原料液中苯的含量为35 %,分离后苯的纯度达到98 %,塔底馏出液中苯含量不得高于1%(以上均为质量百分数)二、操作条件1. 塔顶压强: 4 kPa (表压);2. 进料热状态:饱和液体进料3. 回流比:加热蒸气压强:101.3 kPa(表压);单板压降:≤ 0. 7 kPa三、塔板类型:浮阀塔板四、生产工作日每年300天,每天24小时运行。

五、厂址厂址拟定于天津地区。

六、设计内容1. 设计方案的确定及流程说明2. 塔的工艺条件及有关物性数据的计算3. 精馏塔的物料衡算4. 塔板数的确定5. 塔体工艺尺寸的计算6. 塔板主要工艺尺寸的设计计算7. 塔板流体力学验算8. 绘制塔板负荷性能图9. 塔顶冷凝器的初算与选型10. 设备主要连接管直径的确定11. 全塔工艺设计计算结果总表12. 绘制生产工艺流程图及主体设备简图13. 对本设计的评述及相关问题的分析讨论目录一、绪论 0二、设计方案的确定及工艺流程的说明 (1)2.1设计流程 (1)2.2设计要求 (2)2.3设计思路 (2)2.4设计方案的确定 (3)三、全塔物料衡算 (4)3.2物料衡算 (4)四、塔板数的确定 (5)4.1理论板数的求取 (5)4.2全塔效率实际板层数的求取 (6)五、精馏与提馏段物性数据及气液负荷的计算 (8)5.1进料板与塔顶、塔底平均摩尔质量的计算 (8)5.2气相平均密度和气相负荷计算 (9)5.3液相平均密度和液相负荷计算 (9)5.4液相液体表面张力的计算 (10)5.5塔内各段操作条件和物性数据表 (10)六、塔径及塔板结构工艺尺寸的计算 (13)6.1塔径的计算 (13)6.2塔板主要工艺尺寸计算 (14)6.3塔板布置及浮阀数目与排列 (16)七、塔板流体力学的验算及负荷性能图 (18)7.1塔板流体力学的验算 (18)7.2塔板负荷性能图 (21)八、塔的有效高度与全塔实际高度的计算 (26)九、浮阀塔工艺设计计算总表 (27)十、辅助设备的计算与选型 (29)10.1塔顶冷凝器的试算与初选 (29)10.2塔主要连接管直径的确定 (30)十一、对本设计的评述及相关问题的分析讨论 (32)13.1设计基础数据 (35)13.2附图 (37)天津大学仁爱学院化工系化工原理课程设计一、绪论化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程(《物理化学》,《化工制图》等)所学知识,完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学,是理论联系实际的桥梁,在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

浮阀塔课程设计甲醇水

浮阀塔课程设计甲醇水

浮阀塔 课程设计甲醇水一、课程目标知识目标:1. 学生能理解浮阀塔的基本结构、工作原理及其在化工过程中的应用。

2. 学生能掌握甲醇与水的相平衡关系,了解其在浮阀塔中的分离过程。

3. 学生能运用相关公式计算浮阀塔的塔板数、处理能力和分离效率。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析实际浮阀塔操作过程中存在的问题,并提出改进措施。

2. 学生能够通过实验操作,观察和记录甲醇与水的分离过程,提高实验技能。

3. 学生能够运用计算机软件,对浮阀塔进行模拟和优化,提高解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到浮阀塔在化工生产中的重要作用,增强对化学工程学科的兴趣。

2. 学生能够通过学习,培养严谨的科学态度,树立良好的团队合作精神。

3. 学生能够关注化工生产对环境的影响,提高环保意识,培养可持续发展观念。

本课程针对高年级化学工程与工艺专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,制定具体、可衡量的课程目标。

通过本课程的学习,学生将能够掌握浮阀塔相关知识,提高解决实际问题的能力,同时培养良好的情感态度和价值观。

为实现课程目标,后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。

二、教学内容1. 浮阀塔的基本概念与结构:介绍浮阀塔的定义、分类、结构及其在化工生产中的应用。

- 教材章节:第三章第二节“浮阀塔的结构与特点”2. 甲醇与水的相平衡关系:讲解甲醇与水的相平衡原理,分析不同温度、压力下二者的相态变化。

- 教材章节:第二章第五节“液-液平衡”3. 浮阀塔中的分离过程:阐述甲醇水混合物在浮阀塔中的分离原理,包括塔内流体流动、传质与传热过程。

- 教材章节:第三章第三节“浮阀塔的分离过程”4. 浮阀塔设计与计算:介绍浮阀塔设计方法,包括塔板数、处理能力、分离效率的计算。

- 教材章节:第四章第二节“浮阀塔的设计计算”5. 实验操作与观察:组织学生进行浮阀塔实验,观察甲醇与水的分离过程,记录数据,分析结果。

- 教材章节:第五章“实验操作”6. 计算机模拟与优化:运用相关软件,对浮阀塔进行模拟和优化,提高学生解决实际问题的能力。

甲醇水浮阀塔课程设计

甲醇水浮阀塔课程设计

甲醇水浮阀塔课程设计。

一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握甲醇水浮阀塔的工作原理和基本结构;2. 使学生了解甲醇水浮阀塔在化工生产中的应用及重要性;3. 帮助学生掌握甲醇与水分离的物理过程及相关的化学知识。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际工程问题的能力;2. 提高学生在实验操作中观察、记录、分析数据的能力;3. 培养学生运用计算机等工具进行模拟计算和优化设计的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程学科的兴趣,激发他们探索未知领域的热情;2. 增强学生的环保意识,认识到化工生产过程中环保的重要性;3. 培养学生的团队协作精神,使他们学会与他人共同解决问题。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够阐述甲醇水浮阀塔的工作原理,并绘制其基本结构图;2. 学生能够运用所学知识,分析甲醇与水分离过程中可能存在的问题,并提出解决方案;3. 学生能够在实验操作中,熟练使用相关设备,正确记录和分析数据;4. 学生能够利用计算机软件进行甲醇水浮阀塔的模拟计算,并进行优化设计;5. 学生在课程学习过程中,表现出积极的学习态度,具备良好的团队协作精神。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 甲醇水浮阀塔的基本原理及结构:- 介绍浮阀塔的工作原理及其在化工生产中的应用;- 分析甲醇与水分离的物理和化学原理;- 解析塔内浮阀、分布器、填料等关键部件的结构和功能。

2. 甲醇水浮阀塔的工艺计算与设计:- 讲解塔内气液两相流动的特性和计算方法;- 介绍甲醇与水分离过程的模拟计算方法;- 分析塔内填料选择、塔径、塔高等参数对分离效果的影响。

3. 实验操作与数据分析:- 安排实验操作,让学生实际操作甲醇水浮阀塔;- 指导学生正确记录实验数据,并进行数据分析;- 分析实验过程中可能存在的问题,探讨解决方案。

4. 教学大纲与进度安排:- 教学内容分为基本原理、工艺计算与设计、实验操作三个模块;- 教学进度按照教材章节顺序进行,共计10个课时;- 教材章节涵盖:第一章 化工塔设备概述;第二章 浮阀塔的原理与结构;第三章 甲醇水分离过程;第四章 塔内工艺计算;第五章 塔设备设计;第六章实验操作与数据分析。

化工设备机械基础课程设计(浮阀塔)

化工设备机械基础课程设计(浮阀塔)

北京理工大学珠海学院课程设计任务书2013~2014学年第2 学期学生姓名:专业班级:化工一班指导教师:工作部门:化工与材料学院一、课程设计题目浮阀塔的机械设计二、课程设计内容1.塔设备的结构设计包括:塔盘结构,塔底、塔顶空间,人孔数量及位置,仪表接管选择、工艺接管管径计算等。

2. 塔体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核(1)根据设计压力初定壁厚;(2)计算危险截面的重量载荷、风载荷、地震载荷及偏心载荷;(3)计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力;(4)计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力,并进行强度和稳定性校核。

3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 裙座结构设计及强度校核包括:裙座体、基础环、地脚螺栓5. 编写设计说明书一份6. 手工绘制3(A3)号装配图一张,Auto CAD绘3(A3)号图一张(换热器)。

三、设计条件1. 设备类型:自支承式塔设备(塔顶无偏心载荷);2. 设置地区环境:基本风压:q o=400N/㎡;设计地震烈度:7度(或8度);场地土:Ⅱ类。

地震加速度0.3g,地震系数根据自己的需要任取一组;3. 塔体及裙座的机械设计条件:(1)塔体内径Di=2200mm,塔高近似取H=45000mm(每隔一组数据不同,详见安排表);(2)计算压力Pc=1.0MPa(每组中各人的计算压力根据安排表中数据),设计温度t=250℃;(3)塔体装有N=75层浮阀塔盘,每块塔盘上存留介质层高度为hw=100mm,介质密度为ρ1=800kg/m3;(4)沿塔高每5m左右开设一个人孔,人数为8-10个,相应在人孔处安装半圆形平台8-10个,平台宽度为B=900mm,高度为1000mm。

(5)塔外保温层厚度为δs=120mm,保温材料密度为ρ2=300kg/m3;(6)塔体与裙座间悬挂一台再沸器,其操作质量为me=4000kg,偏心距e=2000mm;(7)塔体与封头材料在低合金高强度刚中间选用,并查出其参数。

苯-甲苯浮阀精馏塔课程设计

苯-甲苯浮阀精馏塔课程设计

第一篇化工原理课程设计任务书1.1设计题目苯-甲苯连续精馏(浮阀)塔的设计1.2设计任务1、精馏塔设计的工艺计算及塔设备计算(1)流程及操作条件的确定;物料衡算及热量衡算;(2)塔板数的计算;(3)塔板结构设计(塔板结构参数的确定、流动现象校核、负荷性能图);(4)塔体各接管尺寸的确定;(5)冷却剂与加热剂消耗量的估算。

2.设计说明及讨论3.绘制设计图(1)流程图(A4纸);(2)塔盘布置图(8开坐标纸);(3)工艺条件图(1号绘图纸)。

1.3原始设计数据1、原料液:苯-甲苯,其中苯含量为35 %(质量),常温;2、馏出液含苯:99.2 %(质量);3、残液含苯: 0.5 %(质量);4、生产能力:4000 (kg/h).第二篇流程及流程说明为了能使生产任务长期固定,适宜采用连续精流流程。

贮罐中的原料液用机泵泵入精馏塔,塔釜再沸器用低压蒸汽作为热源加热料液,精馏塔塔顶设有全凝器,冷凝液部分利用重力泡点回流部分连续采出到产品罐(具体流程见附图)。

在流程确定方案选择上,本设计尽可能的减少固定投资,降低操作费用,以期提高经济效益。

1、加料方式的选择:设计任务年产量虽小,但每小时4000Kg的进料量,为维持生产稳定,采用高位槽进料,从减少固定投资,提高经济效益的角度出发,选用泡点进料的加料方式。

2、回流方式的选择:塔的生产负荷不大,从降低操作费用的角度出发,使用列管式冷凝器,利用重力泡点回流,同时也减少了固定投资。

3、再沸器的选择:塔釜再沸器采用卧式换热器,使用低压蒸汽作为热源,做到了不同品位能源的综合利用,大大降低了能源的消耗量。

第三篇 设计计算3.1全塔的物料衡算1、将任务书中的质量分数换算成摩尔分数,进料h km ol 4000=F35%78.110.33835%78.1165%92.13F x ==+(摩尔百分数)0.5%78.110.005890.5%78.1199.5%92.13W x ==+(摩尔百分数)99.2%78.110.99399.2%78.110.8%92.13D x ==+(摩尔百分数)2、求平均分子量,将h kg 换算成 h km ol进料处: 78.110.38892.130.61286.69kg kmol F M =⨯+⨯= 塔顶处: 78.110.99392.130.00778.21kg kmol D M =⨯+⨯= 塔釜处: 78.110.0058992.130.9941192.05kg kmol W M =⨯+⨯= 进料: kmol/h 46.144000/86.69==F 3、全塔的物料衡算由物料衡算得:F F DF W DF x W x D x =+⎧⎨⨯=⨯+⨯⎩代入数据得: ⎩⎨⎧⨯+⨯=⨯+=993.000589.0388.014.4614.46D W DW解之得: ⎩⎨⎧==h kmol 86.17hkmol 28.28D W3.2相对挥发度α及回流比Rα:1、求全塔平均相对挥发度表3-11 2 3 4 5 6 7 8 9 t C。

浮阀塔课程设计说明书模板

浮阀塔课程设计说明书模板

浮阀塔课程设计说明书题目:拟建一浮阀塔用以分离苯-氯苯混合物(不易气泡),决定采用F1型浮阀,试根据以下条件做出浮阀塔(精馏段)的设计计算。

已知条件见下表:要求:(1)进行塔板工艺设计计算及验算 (2)绘制负荷性能图 (3)绘制塔板结构图 (4)给出设计结果列表 (5)进行分析和讨论设计计算及验算1.塔板工艺尺寸计算(1)塔径 欲求塔径应先给出空塔气速u ,而max u )(⨯=安全系数u vvl cu ρρρ-=max式中c 可由史密斯关联图查出,横标的数值为0625.0)996.29.841(61.1006.0)(5.05.0==v l h h V L ρρ 取板间距m H T 45.0=,板上液层高度m h L 05.0=,则图中参数值为m h H L T 4.005.045.0=-=-由图53-查得0825.020=c ,表面张力./9.20m mN =σ0832.0)20(2.020=⨯=σc cs m u /399.1996.2996.29.8410832.0max =-⨯=取安全系数为0.6,则空塔气速为 m /s 84.0399.16.0u max =⨯=⨯=安全系数u 塔径m uV D s562.184.014.361.144=⨯⨯==π按标准塔径圆整m D 6.1=,则 塔截面积 22201.2)6.1(414.34m D A T =⨯==π实际空塔气速 s m A V u T s /801.001.261.1===(2)溢流装置 选用单溢流弓形降液管,不设进口堰。

各项计算如下:①堰长W l :取堰长D l W 66.0=,即 m l W 056.16.166.0=⨯= ②出口堰高W h :OW L W h h h -=采用平直堰,堰上液层高度OW h 可依下式计算:32)(100084.2Wh OWl L E h = 近似取1=E ,则可由列线图查出OW h 值。

m 021.0h 056.1,/6.213600006.0OW 3===⨯=,查得m l h m L W hm h h h OW L W 029.0021.005.0=-=-=则③弓形降液管宽度d W 和面积f A :66.0=Dl W由图103-查得:124.0,0721.0==DW A A dTf ,则 2145.001.20721.0m A f =⨯=m W d 199.06.1124.0=⨯=停留时间s L H A L H A sT f hTf 88.10006.045.0145.03600=⨯===θs 5>θ,故降液管尺寸可用。

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯甲苯浮阀塔的基本原理、结构和设计方法。

具体包括以下三个方面:1.知识目标:(1)了解苯甲苯浮阀塔的定义、分类和应用领域;(2)掌握苯甲苯浮阀塔的工作原理、结构特点和设计原则;(3)熟悉苯甲苯浮阀塔的优缺点和性能评价。

2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决苯甲苯浮阀塔的实际问题;(2)具备初步设计苯甲苯浮阀塔的能力;(3)学会查阅相关资料,进行技术创新和优化。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对化工工艺的兴趣和热情,提高专业素养;(2)培养学生勇于探索、创新的精神,树立正确的价值观;(3)培养学生团队协作、沟通交流的能力,增强社会责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.苯甲苯浮阀塔的定义、分类和应用领域;2.苯甲苯浮阀塔的工作原理、结构特点和设计原则;3.苯甲苯浮阀塔的优缺点和性能评价;4.苯甲苯浮阀塔的设计方法和步骤;5.苯甲苯浮阀塔在化工工艺中的应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解苯甲苯浮阀塔的基本概念、原理和设计方法;2.案例分析法:分析实际应用案例,让学生更好地理解苯甲苯浮阀塔的原理和应用;3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,增强实践能力;4.讨论法:分组讨论,引导学生主动思考、提问和解决问题。

四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《化工工艺学》、《化工设备设计》等;2.参考书:相关论文、专利、设计手册等;3.多媒体资料:图片、视频、动画等;4.实验设备:苯甲苯浮阀塔模型、实验室仪器等。

通过以上教学资源的使用,为学生提供丰富的学习体验,提高教学效果。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等方面的表现,评估学生的学习态度和积极性。

浮阀塔的设计方案(优秀)

浮阀塔的设计方案(优秀)

滨州学院课程设计任务书一、课题名称甲醇——水分离过程板式精馏塔设计二、课题条件(原始数据)原料:甲醇、水溶液处理量:3200Kg/h原料组成:33%(甲醇的质量分率)料液初温:20℃操作压力、回流比、单板压降:自选进料状态:冷液体进料塔顶产品浓度:98%(质量分率)塔底釜液含甲醇含量不高于1%(质量分率)塔顶:全凝器塔釜:饱和蒸汽间接加热塔板形式:筛板生产时间:300天/年,每天24h运行冷却水温度:20℃设备形式:筛板塔厂址:滨州市三、设计内容1、设计方案的选定2、精馏塔的物料衡算3、塔板数的确定4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算(加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数)5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算6、塔板主要工艺尺寸的计算滨州学院化工原理课程设计说明书7、塔板的流体力学验算8、塔板负荷性能图(精馏段)9、换热器设计10、馏塔接管尺寸计算11、制生产工艺流程图(带控制点、机绘,A2图纸)12、绘制板式精馏塔的总装置图(包括部分构件)(手绘,A1图纸)13、撰写课程设计说明书一份设计说明书的基本内容⑴课程设计任务书⑵课程设计成绩评定表⑶中英文摘要⑷目录⑸设计计算与说明⑹设计结果汇总⑺小结⑻参考文献14、有关物性数据可查相关手册15、注意事项⑴写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源⑵每项设计结束后列出计算结果明细表⑶设计最终需装订成册上交四、进度计划(列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期)1、设计动员,下达设计任务书0.5天2、收集资料,阅读教材,拟定设计进度1-2天3、初步确定设计方案及设计计算内容5-6天4、绘制总装置图2-3天5、整理设计资料,撰写设计说明书2天6、设计小结及答辩1天目录摘要 (1)绪论 (2)第一章设计方案的选择和论证 (3)1.1设计思路 (3)1.2设计方案的确定 (3)1.3设计步骤 (4)第二章塔的工艺设计 (4)2.1基础物性数据 (4)2.2精馏塔的物料衡算 (6)2.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (6)2.2.2进料热状况q的确定 (6)2.2.3操作回流比R的确定 (7)2.2.4求精馏塔的气液相负荷 (7)2.2.5操作线方程 (7)2.2.6用图解法求理论塔板数 (8)2.2.7实际板数的求取 (8)2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)2.3.1进料温度的计算 (9)2.3.2 操作压强 (9)2.3.3平均摩尔质量的计算 (10)2.3.4平均密度计算 (10)2.3.5液体平均表面张力计算 (11)2.3.6液体平均粘度计算 (12)2.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (12)2.4.1塔径的计算 (12)2.4.2精馏塔有效高度的计算 (14)2.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (15)2.5.1溢流装置计算 (15)2.6浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (16)2.7塔板流体力学验算 (17)2.7.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降 (17)2.7.2淹塔 (17)2.8精馏段塔板负荷性能图 (19)2.8.1雾沫夹带线 (19)2.8.2液泛线 (19)2.8.3液相负荷上限线 (20)2.8.4气体负荷下限线(漏液线) (20)2.8.5液相负荷下限线 (20)2.9小结 (21)第三章辅助设备的计算 (21)3.1精馏塔的附属设备 (21)3.1.1再沸器(蒸馏釜) (22)3.1.2塔顶回流全凝器 (23)3.1.3原料贮罐 (24)3.1.4泵的计算及选型 (24)第四章塔附件设计 (24)4.1接管 (24)4.1.1进料 (24)4.1.2回流管 (25)4.1.3塔底出料管 (25)4.1.4塔顶蒸气出料管 (25)4.1.5塔底进气管 (25)4.2除沫器 (25)4.3裙座 (26)4.4人孔 (26)4.5塔总体高度的设计 (26)4.5.1塔的顶部空间高度 (26)4.5.2塔的底部空间高度 (26)4.5.3塔立体高度 (26)设计结果汇总 (28)致谢 (29)主要符号说明 (31)附录 (33)摘要化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同,并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。

化工原理课程设计---浮阀塔设计

化工原理课程设计---浮阀塔设计

化⼯原理课程设计---浮阀塔设计设计条件:常压:p=1atm处理量:50000t/y进料组成:馏出液组成:釜液组成:(以上均为质量分数)塔顶全凝器:泡点回流每年实际⽣产天数:330天(⼀年中有⼀个⽉检修)精馏塔塔顶压强:4kPa加热⽅式:间接加热第⼀章塔板⼯艺计算1.基础物性数据表1-1 苯、甲苯的粘度表1-2 苯、甲苯的密度表1-3 苯、甲苯的表⾯张⼒表1-4 苯、甲苯的摩尔定⽐热容表1-5 苯、甲苯的汽化潜热2物料衡算2.1 塔的物料衡算(1)苯的摩尔质量:78.11A M /kg kmol甲苯的摩尔质量:B M =92.13/kg kmol(2)原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数塔顶易挥发组分质量分数,摩尔分数釜底易挥发组分质量分数,,摩尔分数原料液易挥发组分质量分数,摩尔分数料液流量F=50000*1000/(330*24)=6313.13kg/h=80.82kmol/h 由公式:F=D+W ,F =D +W代⼊数值有:塔顶产品(馏出液)流量D=45.12 kmol/h ;釜底产品(釜液)流量W=35.70 kmol/h 。

2.2 分段物料衡算根据相平衡曲线,泡点进料时q=1有,1.38由梯形图可知,全回流下最少理论板8。

有理论板得捷算法有根据兰吉利图,选取不同的R值,计算值,吉利兰图找到对应点,⾃此引铅垂线与曲线相交,由于此交点相应的纵标值,可以做出以下图像:曲率变化最⼤的点是在R=2.15,N=14.4915处,即理论板是15块所以精馏段液相质量流量*45.12=97kmol/h,精馏段⽓相质量流量 3.15*45.12=142.13kmol/h,精馏段操作线⽅程,即=+0.307,因为泡点进料,所以进料热状态q=1,所以,提馏段液相质量流量L'=L+qF=177.8kmol/h,提馏段⽓相质量流量V'= V-(1-q)F=142.13kmol/h,所以,提馏段操作线⽅程,即=-0.006, 画出的梯形图如下:总板数=13-1=12,,进料板为第7块。

浮阀塔课程设计范文

浮阀塔课程设计范文

浮阀塔课程设计范文浮阀塔是一种重要的化工设备,广泛应用于石油化工、化学工程、环保等领域,用于气体液体两相的分离。

本课程设计旨在对浮阀塔的设计过程进行深入研究,从而培养学生的设计能力和实践动手能力。

一、课程设计目的和任务本课程设计的主要目的是培养学生在化工工程领域的设计和实践能力,具体任务包括:1.了解浮阀塔的工作原理和结构特点;2.掌握浮阀塔设计的基本步骤和方法;3.进行浮阀塔设计的案例分析和实践操作;4.掌握使用计算机辅助设计软件进行浮阀塔的设计。

二、课程设计内容1.理论知识学习:学生需要通过文献资料、教材和网络资源等途径,了解浮阀塔的工作原理、结构特点、设计步骤和方法等方面的知识。

2.设计案例分析:学生需要选择一个具体的工程案例进行分析,包括流程图、设备选择、计算等方面的内容。

通过对案例的分析,学生可以更好地理解浮阀塔的设计过程和要点。

3.实践操作:在项目实践中,学生需要亲自完成浮阀塔的设计和计算,包括计算设计参数、绘制设备图、流程图、计算设备尺寸等。

通过实践操作,学生可以更好地掌握浮阀塔的设计方法和技巧。

4. 计算机辅助设计:学生需要使用计算机辅助设计软件,如AutoCAD等,进行浮阀塔的绘图和计算。

通过计算机辅助设计,学生可以提高设计效率,减少设计错误。

三、课程设计方法本课程设计采用综合教学方法,即理论与实践相结合,计算机辅助设计与手工绘图相结合。

具体方法包括:1.理论学习:学生通过课堂教学和自主学习等方式,学习浮阀塔的理论知识和设计方法。

2.设计案例分析:学生通过分组进行案例分析,共同讨论和解决设计难题,提高设计能力。

3.实践操作:学生通过实际操作,亲自完成浮阀塔的设计和计算,提高实践动手能力。

4.计算机辅助设计:学生通过使用计算机辅助设计软件,进行浮阀塔的绘图和计算,提高设计效率。

四、课程设计评价本课程设计的评价主要包括以下几个方面:1.设计报告评价:通过对学生设计报告的评阅,评价学生对浮阀塔设计过程的理解和掌握程度。

浮阀塔课程设计报告书

浮阀塔课程设计报告书

化工原理课程设计浮阀塔的设计专业:化学工程与工艺班级:化工1003:皓升学号:1001010310成绩:指导教师:王晓宁目录设计任务书1一、塔板工艺尺寸计算2(1)塔径2(2)溢流装置3(3)塔板布置与浮阀数目与排列4二、塔板部结构图6三、塔板流体力学验算7(1)气相通过浮阀塔板的压强降7 (2)夜泛7(3)雾沫夹带8四、塔板负荷性能图9(1)雾沫夹带线9⑵液泛线9⑶液相负荷上限线10⑷漏液线11⑸液相负荷下限线11五、汇总表13设计任务书拟建一浮阀塔用以分离甲醇——水混合物,决定采用F1型浮阀(重阀),试根据以下条件做出浮阀塔的设计计算。

已知条件:其中:n为学号要求:1.进行塔的工艺计算和验算2.绘制负荷性能图3.绘制塔板的结构图4.将结果列成汇总表5.分析并讨论一 、塔板工艺尺寸计算(1)塔径 欲求塔径应先给出空塔气速u ,而max u )(⨯=安全系数uvvl Cu ρρρ-=max式中C 可由史密斯关联图查出,横标的数值为0963.0)01.1819(89.10064.0)(5.05.0==v l h h V L ρρ 取板间距m H T 5.0=,板上液层高度m h l07.0= ,则图中参数值为m h H L T 38.007.045.0=-=-由图53-查得085.020=c ,表面力./38m mN =σ0.20.22038()0.085=0.0962020c c σ⎛⎫=⨯=⨯ ⎪⎝⎭max 0.096 2.73/u m s ==取安全系数为0.6,则空塔气速为max u=0.6u =0.6 2.73=1.63m/s ⨯则塔径D 为:1.22D m===按标准塔径圆整D=1.4m ,则 塔截面积:22254.1)4.1(414.34m D A T =⨯==π1.89 1.227/1.54s T V u m s A ===实际空塔气速:(2)溢流装置 选用单溢流弓形降液管,不设进口堰。

浮阀式塔板课程设计

浮阀式塔板课程设计

浮阀式塔板课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握浮阀式塔板的基本原理、结构特点及其在化工过程中的应用。

通过本课程的学习,学生能理解浮阀式塔板的工作原理,掌握其设计计算方法,并能够分析解决实际工程问题。

1.掌握浮阀式塔板的基本原理和结构特点。

2.理解浮阀式塔板的设计计算方法。

3.了解浮阀式塔板在化工过程中的应用。

4.能够运用浮阀式塔板的基本原理分析和解决实际工程问题。

5.能够运用浮阀式塔板的设计计算方法进行简单的设计计算。

情感态度价值观目标:1.培养学生的工程意识,使其能够将理论知识应用于实际工程实践。

2.培养学生对化工行业的兴趣,提高其对化工专业的认同感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括浮阀式塔板的基本原理、结构特点、设计计算方法以及在化工过程中的应用。

1.浮阀式塔板的基本原理:介绍浮阀式塔板的工作原理,包括塔板的作用、塔板流体力学原理、塔板效率等。

2.浮阀式塔板的结构特点:介绍浮阀式塔板的结构组成,包括塔板本体、浮阀、升气管、塔板孔等,并分析各种结构特点对塔板性能的影响。

3.浮阀式塔板的设计计算方法:介绍浮阀式塔板的设计计算方法,包括塔板孔径计算、塔板压降计算、塔板流量计算等。

4.浮阀式塔板在化工过程中的应用:介绍浮阀式塔板在化工过程中的应用实例,包括蒸馏、吸收、萃取等,并分析浮阀式塔板在各种化工过程中的优缺点。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法:通过讲解浮阀式塔板的基本原理、结构特点、设计计算方法等,使学生掌握相关理论知识。

2.讨论法:学生针对浮阀式塔板在实际工程中的应用进行讨论,培养学生的工程意识和解决问题的能力。

3.案例分析法:分析浮阀式塔板在化工过程中的实际应用案例,使学生能够将理论知识与实际工程相结合。

4.实验法:安排实验室实践活动,使学生能够直观地了解浮阀式塔板的工作原理和结构特点,提高学生的实践操作能力。

苯甲苯浮阀塔的课程设计

苯甲苯浮阀塔的课程设计

苯甲苯浮阀塔的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握苯、甲苯的基本物理化学性质,理解其在浮阀塔中的行为和作用。

2. 使学生了解并掌握浮阀塔的基本结构、工作原理及其在化工过程中的应用。

3. 引导学生掌握基本的流体力学原理,并能应用于解释浮阀塔内物质的流动现象。

技能目标:1. 培养学生运用理论知识分析苯、甲苯在浮阀塔中的分离效果,提高问题解决能力。

2. 培养学生通过实验、图表等手段,对浮阀塔的操作参数进行优化,提高实践操作能力。

3. 培养学生运用科技文献、网络资源等,获取与浮阀塔相关的信息,提高自主学习能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工过程及设备的好奇心和探索精神,激发学生的学习兴趣。

2. 培养学生关注化工行业的发展,认识到化工技术在实际生产中的应用价值。

3. 增强学生的环保意识,认识到化工生产过程中应遵循的可持续发展原则。

本课程针对高年级化学工程与工艺专业学生,结合苯甲苯浮阀塔的知识点,注重理论与实践相结合。

课程目标旨在使学生通过本章节的学习,对苯甲苯浮阀塔的相关知识有深入理解,提高学生的理论分析和实践操作能力,同时培养学生的情感态度价值观,使其成为具有创新精神和环保意识的高素质化工人才。

二、教学内容1. 苯、甲苯的物理化学性质:结合课本第三章第二节内容,讲解苯、甲苯的结构、密度、沸点、溶解度等基本性质,分析其在浮阀塔中的行为特点。

2. 浮阀塔结构及工作原理:参照课本第四章第一节内容,介绍浮阀塔的基本结构、浮阀的作用及工作原理,阐述其在化工过程中的应用。

3. 流体力学原理:结合课本第二章第五节内容,讲解流体力学基本原理,如雷诺数、牛顿流体等,分析浮阀塔内物质的流动现象。

4. 苯甲苯在浮阀塔中的分离效果:依据课本第四章第二节内容,分析影响苯甲苯在浮阀塔中分离效果的因素,如塔板设计、回流比等。

5. 实验操作与参数优化:参考课本实验教程部分,组织学生进行浮阀塔实验,学习操作方法,掌握实验技巧,通过调整操作参数优化分离效果。

苯-氯苯浮阀塔课程设计

苯-氯苯浮阀塔课程设计

苯-氯苯浮阀塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握苯和氯苯的基本性质,理解其结构与性质的内在联系;2. 学生能够描述浮阀塔的工作原理及其在化工生产中的应用;3. 学生能够了解有机化合物在浮阀塔中的分离过程,掌握相关化学工程术语。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析苯-氯苯混合物在浮阀塔中的分离效果,提出优化方案;2. 学生能够运用实验技能,进行浮阀塔实验操作,观察并记录实验现象;3. 学生能够运用图表、数据等工具,展示实验结果,并进行简单的数据分析。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习本课程,培养对化学工程的兴趣和热情,增强对化学科学的好奇心;2. 学生能够认识到化学知识在实际生产中的应用价值,提高将化学知识服务于社会发展的意识;3. 学生在学习过程中,培养团队合作精神,增强实验操作的规范性和责任心。

课程性质:本课程为化学工程与工艺专业的一门专业核心课程,旨在帮助学生建立有机化合物分离与纯化的基本理论,提高实验操作技能。

学生特点:学生为高中二年级学生,具备一定的化学基础知识,对实验操作感兴趣,但缺乏化学工程方面的实践经验和系统知识。

教学要求:结合学生特点,注重理论联系实际,强化实验操作训练,培养学生的实际操作能力和工程思维。

通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论教学:- 有机化学基础:苯、氯苯的结构与性质,芳香性特征;- 化学工程基础:浮阀塔的工作原理,塔板效率,气液相传质过程;- 分离工程:有机化合物在浮阀塔中的分离原理,影响分离效果的因素。

2. 实践教学:- 实验操作:苯-氯苯混合物的浮阀塔分离实验,实验操作步骤及注意事项;- 实验数据分析:实验结果的处理,分离效果的评估,优化方案的设计。

3. 教学进度安排:- 第一周:苯、氯苯的基本性质及芳香性特征;- 第二周:浮阀塔的工作原理及分离工程基础;- 第三周:实验操作技能培训及实验操作;- 第四周:实验数据分析及优化方案设计。

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯和甲苯的性质、浮阀塔的原理和结构,以及它们在化工生产中的应用。

具体目标如下:1.知识目标:a.掌握苯和甲苯的结构、性质和区分方法;b.理解浮阀塔的原理、结构及工作过程;c.了解苯和甲苯在化工生产中的应用。

2.技能目标:a.能运用所学知识分析和解决实际问题;b.能运用实验方法和技巧进行浮阀塔的模拟实验。

3.情感态度价值观目标:a.培养学生对化工生产的兴趣和热情;b.培养学生关爱生命、关注环境保护的意识。

二、教学内容根据课程目标,教学内容如下:1.苯和甲苯的结构、性质及区分方法;2.浮阀塔的原理、结构及工作过程;3.苯和甲苯在化工生产中的应用。

4.第一课时:苯和甲苯的结构、性质及区分方法;5.第二课时:浮阀塔的原理、结构及工作过程;6.第三课时:苯和甲苯在化工生产中的应用。

三、教学方法本节课采用多种教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解苯和甲苯的结构、性质、浮阀塔的原理及应用;2.讨论法:分组讨论苯和甲苯的区分方法、浮阀塔的工作过程;3.实验法:进行浮阀塔的模拟实验,巩固所学知识。

四、教学资源1.教材:《有机化学》、《化工原理》;2.参考书:《有机化学手册》、《化工工艺学》;3.多媒体资料:苯和甲苯的结构模型、浮阀塔动画演示;4.实验设备:浮阀塔模型、实验仪器。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和兴趣;2.作业:布置相关的练习题,要求学生在课后完成,通过作业批改了解学生对知识的掌握程度;3.考试:安排一次课堂小测,测试学生对苯、甲苯及浮阀塔相关知识的掌握情况。

4.平时表现:积极参与、态度端正,计入最终成绩的10%;5.作业:正确完成练习题,计入最终成绩的30%;6.考试:分数达到80%,计入最终成绩的60%。

浮阀塔裙座课程设计

浮阀塔裙座课程设计

浮阀塔裙座课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习浮阀塔裙座的相关知识,让学生掌握浮阀塔裙座的结构、工作原理和应用。

具体目标如下:1.了解浮阀塔裙座的基本结构及其各部分的作用。

2.掌握浮阀塔裙座的工作原理,能运用相关知识分析实际问题。

3.了解浮阀塔裙座在不同领域的应用,理解其在工程中的重要性。

4.能够运用浮阀塔裙座的相关知识,解决实际工程问题。

5.具备一定的浮阀塔裙座设计和优化能力。

6.能够对浮阀塔裙座进行正确的操作和维护。

情感态度价值观目标:1.培养学生对浮阀塔裙座技术的兴趣,提高学生对工程领域的认识。

2.培养学生创新意识和团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。

3.培养学生关注国家经济建设,理解浮阀塔裙座技术在国民经济发展中的重要地位。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.浮阀塔裙座的基本结构:介绍浮阀塔裙座各部分的作用和相互关系,理解其整体结构。

2.浮阀塔裙座的工作原理:讲解浮阀塔裙座的工作原理,通过实例分析其在工作过程中的作用。

3.浮阀塔裙座的应用于优化:介绍浮阀塔裙座在不同领域的应用,讲解其在工程中的重要性,探讨优化方向。

4.浮阀塔裙座的操作与维护:讲解浮阀塔裙座的正确的操作方法,介绍维护措施,确保设备正常运行。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:通过讲解浮阀塔裙座的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识。

2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生更好地理解浮阀塔裙座的工作原理和应用。

3.实验法:学生进行浮阀塔裙座的实验操作,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

4.讨论法:学生进行分组讨论,分享学习心得,提高学生的沟通能力和团队合作精神。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT,生动的动画和视频,帮助学生更好地理解抽象概念。

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解苯和甲苯的基本性质,掌握其在浮阀塔中的分离原理;2. 学会运用浮阀塔的相关知识,分析苯和甲苯在不同操作条件下的分离效果;3. 掌握浮阀塔的结构、操作原理及影响因素,能够运用相关公式进行简单计算。

技能目标:1. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力,能够设计简单的苯和甲苯分离实验方案;2. 提高学生的实验操作技能,熟练使用浮阀塔进行分离实验;3. 培养学生通过观察、分析和解决问题的能力,能够根据实验结果调整实验方案。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学实验的兴趣,激发学生主动探索科学奥秘的欲望;2. 培养学生的团队合作意识,学会在实验过程中相互协作、共同进步;3. 增强学生的环保意识,认识到化学实验中应遵循的绿色化学原则,关注化学对环境的影响。

课程性质:本课程为化学实验课程,结合理论教学,注重实践操作和实际应用。

学生特点:学生为高年级化学专业或相关领域的学生,具备一定的化学基础知识和实验操作技能。

教学要求:通过本课程的学习,使学生能够将化学理论知识与实际应用相结合,提高学生的实验操作能力和问题解决能力。

在教学过程中,注重引导学生主动参与、积极思考,培养学生的创新精神和实践能力。

课程目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 苯和甲苯的基本性质:讲解苯和甲苯的结构特点、物理性质及化学性质,结合教材相关章节,深入理解二者在浮阀塔中的分离原理。

2. 浮阀塔的结构与操作原理:介绍浮阀塔的结构特点、操作原理,分析影响分离效果的因素,包括塔内压力、温度、流量等。

3. 分离实验方案设计:根据苯和甲苯的物性差异,引导学生设计实验方案,包括实验步骤、操作方法及所需仪器设备。

4. 实验操作技能训练:组织学生进行浮阀塔分离实验,培养学生熟练使用实验设备,掌握实验操作技巧。

5. 实验结果分析:指导学生分析实验数据,探讨不同操作条件下苯和甲苯的分离效果,培养学生观察、分析和解决问题的能力。

化工原理课程设计之浮阀塔的设计例示

化工原理课程设计之浮阀塔的设计例示

化工原理课程设计最新浮阀塔的设计例示:1.题目拟建一浮阀塔用以分离某种液体混合物,决定采用F1型浮阀(重阀),试按下述条件进行浮阀塔的设计计算。

气相流量Vs = 1.27m3/s;液相流量Ls = 0.01m3/s;气相密度ρV = 3.62kg/m3;液相密度ρL = 734kg/m3;混合液表面张力σ= 16.3mN/m,平均操作压强p = 1.013×105Pa。

2.设计计算过程(一)塔径欲求出塔径应先计算出适宜空塔速度。

适宜空塔速度u一般为最大允许气速uF的0.6~0.8倍,即:u=(0.6~0.8)u F依式(2-34) 可知:式中C可由史密斯关联图查得,液气动能参数为:取板间距HT = 0.6m,板上液层高度hL = 0.083m,那么图中的参变量值HT - hL = 0.6 - 0.083 =0.517m。

根据以上数值由图2-15可得液相表面张力为20mN/m时的负荷系数C20 = 0.1。

由所给出的工艺条件校正得:最大允许气速:取安全系数为0.7,则适宜空塔速度为:由下式计算塔径:按标准塔径尺寸圆整,取D = 1.4m;那么实际塔截面积:实际空塔速度:安全系数:在0.6~0.8范围间,合适(二)溢流装置选用单流型降液管,不设进口堰。

1)液管尺寸取溢流堰长lw=0.7D ,即lw/D=0.7 由弓形降液管的结构参数图查得:A f/A T=0.09,W d/D=0.15因此:弓形降液管所占面积:A f=0.09×1.54=0.139(m2)弓形降液管宽度:W d=0.15×1.4=0.21(m2)验算液体在降液管的停留时间θ,由于停留时间θ>5s,合适。

2)流堰尺寸由以上设计数据可求出:溢流堰长lw=0.7×1.4=0.98m采用平直堰,堰上液层高度可依下式计算,式中E近似取1,即溢流堰高:h w=h L-h ow=0.083-0.033=0.05m液体由降液管流入塔板不设进口堰,并取降液管底隙处液体流速u0′= 0.228m/s,那么,降液管底隙高度:浮阀数及排列方式:1)浮阀数初取阀孔动能因数F0 = 11,阀孔气速为:每层塔板上浮阀个数 :(个)2)浮阀的排列 按所设定的尺寸画出塔板,并在塔板的鼓泡区内依排列方式进行试排,确定出实际的阀孔数。

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浮阀塔专业课程设计化工原理课程设计浮阀塔的设计专业:化学工程与工艺班级:化工1003姓名:孙皓升学号:成绩:指导教师:王晓宁目录设计任务书 ............................................................. 错误!未定义书签。

一、塔板工艺尺寸计算 ....................................... 错误!未定义书签。

(1)塔径............................................ 错误!未定义书签。

(2)溢流装置.......................................... 错误!未定义书签。

(3)塔板布置及浮阀数目与排列.......... 错误!未定义书签。

二、塔板内部结构图 ............................................. 错误!未定义书签。

三、塔板流体力学验算 ....................................... 错误!未定义书签。

(1)气相通过浮阀塔板的压强降 ... 错误!未定义书签。

(2)夜泛.......................................... 错误!未定义书签。

(3)雾沫夹带 ............................................. 错误!未定义书签。

四、塔板负荷性能图 ........................................... 错误!未定义书签。

(1)雾沫夹带线 ............................................... 错误!未定义书签。

⑵液泛线 ......................................................... 错误!未定义书签。

⑶液相负荷上限线 ......................................... 错误!未定义书签。

⑷漏液线 ......................................................... 错误!未定义书签。

⑸液相负荷下限线 ......................................... 错误!未定义书签。

五、汇总表 ........................................................... 错误!未定义书签。

设计任务书拟建一浮阀塔用以分离甲醇——水混合物,决定采用F1型浮阀(重阀),试根据以下条件做出浮阀塔的设计计算。

已知条件:液相密度ρL (kg/m3)气相密度ρV(kg/m3)液相流量L s(m3/s)气相流量V s(m3/s)表面张力σ(mN/m)819 1.01 0.00641.88+0.001×n38 其中:n为学号要求:一 、塔板工艺尺寸计算(1)塔径 欲求塔径应先给出空塔气速u ,而max u )(⨯=安全系数uvvl C u ρρρ-=ma x式中C 可由史密斯关联图查出,横标的数值为0963.0)01.1819(89.10064.0)(5.05.0==v l h h V L ρρ 取板间距m H T 5.0=,板上液层高度m h l 07.0= ,则图中参数值为m h H L T 38.007.045.0=-=-由图53-查得085.020=c ,表面张力./38m mN =σ0.20.22038()0.085=0.0962020c c σ⎛⎫=⨯=⨯ ⎪⎝⎭max819 1.010.096 2.73/1.01u m s-=⨯=,则空塔气速为max u=0.6u =0.6 2.73=1.63m/s⨯则塔径D 为:44 1.891.223.14 1.63sV D muπ⨯===⨯按标准塔径圆整D=,则 塔截面积:22254.1)4.1(414.34m D A T =⨯==π1.89 1.227/1.54s T V u m s A ===实际空塔气速:(2)溢流装置 选用单溢流弓形降液管,不设进口堰。

各项计算如下:① 堰长W l :取堰长D l W 67.0=,即0.67 1.40.94W l m =⨯=② 出口堰高h w :W L OW h h h =-采用平直堰,堰上液层高度OW h 可依下式计算:32)(100084.2Wh OWl L E h = 近似取1=E ,则可由列线图查出OW h 值。

30.0064360023.04/h L m h =⨯=OW 0.94h 0.024m W l m ==,查得 0.070.0240.046W L OW h h h m =-=-=则③ 弓形降液管宽度d W 和面积f A :0.67Wl D =由图103-查得:135.0,076.0==DW A A dT f,则 212.054.1076.0m A f=⨯=m W d189.04.1135.0=⨯=36000.120.59.380.0064f Tf T hsA H A H s L L θ⨯====停留时间:停留时间s 5>θ,故降液管尺寸合理。

④ 降液管底隙高度'0'03600u l L u l L h W sW h o ==取降液管底隙处液体流速,/16.0'0s m u =则0.00640.0420.940.16o h m==⨯ 0.04o h m =取(3)塔板布置及浮阀数目与排列 取阀动能因子,11=o F 用下式求孔速,o u 即1110.95/1.01oo v F u m sρ===d 0=,则每层塔板上的浮阀数为220 1.89145(0.039)10.9544s oV N d u ππ===⨯⨯取边缘区宽度m W c 06.0=,破沫区宽度m W s 07.0=,塔板鼓泡区域面积为:222a x =2x -x +arcsin 180A R R R π⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 1.40.060.6422c D R W m=-=-= 1.4()(0.1890.07)0.4422d s D x W W m =-+=-+=22220.442[0.440.640.44(0.64)arcsin ] 1.031800.64a A m π=-+=浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。

取同一横排的孔心距m mm t 075.075==,则可按下式估算排间距't ,即' 1.030.095951450.075a A t mm Nt ====⨯考虑到塔的直径较大,必须采用分块式塔板,而各分块的支承与衔接也要占去一部分鼓泡区面积,因此排间距不宜采用100mm ,而应小于此值,故取m mm t 08.080'==。

按mm t 75=、mm t 80'=以三角形叉排方式作图(见附图1),排得阀数148个。

按148=N 重新核算孔速及阀孔动能因数:21.8910.69/(0.039)1484o u m sπ==⨯10.69 1.0110.74m /o o v F u sρ=⨯=⨯=浮阀动能因数o F 变化不大,仍在12~9范围内。

0 1.227=100%11.47%10.69u u =⨯=塔板开孔率二、塔板内部结构图三、 塔板流体力学验算(1)气相通过浮阀塔板的压强降 可根据下式计算塔板压强降,即l p c h h h h σ=++① 板阻力:由下式计算,即1.8251.825v73.173.110.45/1.01oc u m s ρ===因o oc u u >,故按下式计算干板阻力,即2 1.0110.695.34 5.340.038m 228199.81v oc c l u h g ρρ⨯=⨯=⨯=⨯⨯液柱②板上充气液层阻力:本设备分离甲醇和水混合物,即液相为水,可取充气系数5.00=ε,有100.50.070.035L h h m ε==⨯=液柱③液体表面张力所造成的阻力:此阻力很小,忽略不计。

因此,与气体流经一层浮阀塔板的压强降所相当的液柱高度为0.0380.0350.073p h m =+=液柱l 0.0738199.81586p p P h g Paρ∆==⨯⨯=则单板压降为:(2)夜泛 为了防止夜泛现象的发生,要求控制降液管中清液层d ()d T w H H h H φ≤+高度,。

可用下式计算,即 d p L dH h h h =+=①与气体通过塔板的压强降所相当的液柱高度p h :前已算出0.071p h m =液柱②液体通过降液管的压头损失:因不设进口堰,故按下式计算,即22w 0.00640.153()0.153()0.00440.940.04s d o L h m l h ==⨯=⨯液柱③板上液层高度:前已选定板上液层高度为0.07L h m =0.0730.070.0440.187d H m =++=则 w ==0.5m h =0.046m φT 取0.5,又已选定H 。

则()0.5(0.50.046)0.273T W H h m φ+=⨯+=可见)(W T d h H H +<φ,符合防止淹塔的要求。

(3)雾沫夹带 按以下两式计算泛点率,即1.36100%v ss LL vF bV L Z KC A ρρρ+-=⨯泛点率v l 100%0.78sF TV KC A ρρρ-=⨯及 泛点率2 1.4020.189 1.022L d Z D W m =-=-⨯=板上液体流经长度 22 1.5420.12 1.30b T f A A A m =-=-⨯=板上液流面积甲醇和水为正常系统,取物性系数0.1=K ,又查图得泛点负荷系数113.0=F C ,将以上数值代入下式得1.011.89 1.360.0064 1.02819 1.01100%62.76%1.00.113 1.30+⨯⨯-=⨯=⨯⨯泛点率又按下式计算泛点率,得1.011.89819 1.01100%48.93%0.78 1.00.113 1.54-=⨯=⨯⨯⨯泛点率根据以上两式计算出的泛点率都在80%以下,故可知雾沫夹带量能够满足气)液)(/(1.0kg kg e V <的要求。

四 、塔板负荷性能图⑴雾沫夹带线1.36100%v ss LL vF bV L Z KC A ρρρ+-=⨯泛点率按泛点率为80%计算如下 :1.011.36 1.02819 1.010.800.113 1.30ss V L +⨯-=⨯整理得0.035 1.380.118s s V L +=3.16040.8s s V L =-或 (1) 由式(1)知雾沫夹带线为直线,则在操作范围内任取两个Ls 值,依式(1)算出相应的Vs 值列于本例附表1中。

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