2013化工课程设计

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化工原理,课程设计,一、大 纲,适用专业：,生物工程、环境工程、食品科学与工程、化学工程,与工艺、,轻化,、动科、制药等四年制本科。,要 求：,1查阅资料、收集合适的数据和使用有关手册、图表以及正确,选用计算公式的能力；,2正确选择相关单元操作设计的设计参数，具有从技术上可行,和经济上合理两方面分析问题的工程观点和能力；,3正确、快速地进行相关单元操作主要设备及某些辅助设备计,算，具有准确地、快速地进行工程计算的能力；,4通过相关单元操作的设计，掌握化工设计的基本程序和方,法，具有用简洁文字和适当图表表达自己设计思想的能力。,课程设计学时和学分：,集中1.5周（6月28-7月7日），1学分,集中在教学楼的绘图教室,各班分别借绘图教室和绘图工具,具体安排：,1指导老师集中下达课程设计任务并明确有关注意事项，,学生查阅、收集有关设计资料、确定设计方案，1天。,2物料衡算，能量衡量，主要设备的结构设计和工艺尺寸的,设计计算、辅助设备主要工艺尺寸的计算，4天。,3绘制工艺流程图和主要设备的工艺条件图、编写设计说明,书，提交作业，3天。,课程设计的考核办法：,1、课程设计结束后，学生应提交装订好的课程设计说明书、工艺流程图和主要设备的工艺条件图（各一张）。,2、指导老师将根据学生在课程设计期间的学习态度，结合设计说明书质量及设计计算的情况和图纸质量，综合后按“优、良、中、及格、不及格”评定课程设计说明书成绩，按“合格、不合格”评定课程设计综合成绩。,3、课程设计说明书、设计计算情况和图纸成绩占总成绩的70，平时表现、出勤情况占总成绩的30。,二、注意事项,（1）独立完成；,（2）图板、图纸、稿纸自备：,领封面、任务书、有关表格、设计说明书专用纸；,准备,5075,公分坐标纸,1,张、,1,号图纸,1,张（塔设备的工,艺条件图）、,2,号图纸,1,张（工艺流程图）；,自借,1,号图板及丁字尺（教务处南门设备处借，可询问,上一届的学长，放到设计教室，班长到教务处借设计教,室的钥匙）。,（3）地点：集中在指定教室。每天检查出席情况，如需请,假，需辅导员签字的假条。,三、主要步骤:,查阅、收集资料,（手册、标准图纸、参考资料越充分越好）,化学工程手册,化工工艺设计手册,化工设备设计基础,确定方案,（画出工艺流程草图，参考讲义,P4,，草稿纸）,工艺计算,（参考讲义及教材下册）,制图,（,工艺流程图,、,工艺条件图,，参考讲义最后一页）,任务书说明,教研室主任不填、泡点加料（配置预热器）、塔底温度计算出来、间接,蒸汽加热、加热蒸汽表压,2 kgf/cm,2,（再沸器）、生产能力以产品计，即,D,，一年以,300,天计算，每天,24,小时生产、常压操作、塔顶全凝器,设计计算说明书参考格式,（讲义目录）,封面,设计任务书,3,目录（包括附图）,前言,设计方案确定,物料衡算和操作线,热量衡算,塔板数的计算,主要工艺尺寸计算,流体力学验算和负荷性能图,辅助设备选择及接管尺寸计算,参考文献,符号说明,结束语,附图纸,（坐标纸，,1#,和,2#,图纸各一张，折叠装订进说明书,）,装订：简装,其他注意事项,教室点名、需辅导员的签字的假条，否则旷课论,下课后借绘图工具和专用教室,合理安排时间,按照上课时间、晚自习的时间安排到专用教室完成作业,闹钟和世界杯,注意饮食和锻炼,提示：,人孔直径500mm 手孔直径250mm 视孔直径150mm,阀门处：手孔 加料板：视孔 塔底：人孔 塔顶：人孔,不需要经常清洗时，每隔68块板设置一个，物料脏污，需要经常清洗时，每隔34块板设置一个，,理论板数 坐标纸，梯级图解（局部放大）负荷性能图,全塔效率=60%,热量衡算,Q,损 5%,板间距，由塔径确定,H=H,d,+(n-2)H,T,+H,b,+H,f,顶 H,d,=1.21.5m,n-2:间距n-1-加料板,H,b,与存液量有关 1.22.0m板与液面最底间距(10-15分钟的停留时间）,H,f,=2H,T,加料板处的高度,课程设计,补充说明（略）,一 课程设计的目的,1 了解程序设计方法，应用综合内容，确定一个设备的相关配件的参数。（泵的选择、管道的连接、直径的确定）,2 综合应用知识进行设计,3 培养查阅资料的能力,4 学会应用说明文字描写说明书，知道相应的规格,二 内容,1 方案简介,选择一个合适的流程（塔板的类型等）,浮阀塔板,2 工艺计算,1)确定最小回流比R,min,R，作精操线、提操线，求理论板求实际板数（,作图,）,2)求出Vs,Vs,Ls、LsD（塔径）,分段分别计算：求气液密度，塔顶第一块板气液物性D，塔釜气液物性D，最后选择较大的圆整作为所求的塔径。（一般采用的是单流型),最常用的降液管为弓形降液管,塔板面上溢流形式,(a)U型流,(b)单溢流,(c )双溢流 (d)阶梯式双溢流,3 工艺尺寸,a.板间距的选取,塔径 D/m 0.30.5 0.50.8 0.81.6 1.62.0 2.02.4 2.4,板间距H,T,/mm 200300 300350 350450 450600 500800 600,b.塔径,史密斯关联图,（教材P160）,4 溢流装置的设计计算,降液管 溢流堰 受液盘和入口堰,进口与降液间水平距离 h1h0,D800 mm的大塔，一般用受液盘，深50 mm以上，如图,1,降液管,（1）降液管的作用和液体在降液管的停留时间,一般要求停留时间大于35s,即按下式计算：,（2,）降液管的形状,堰长 ：为使液流均匀通过塔板，一般对单溢流,对双溢流,一般堰上最大液流量，不宜超过100130m,3,/(m h)。,2,溢流堰,5降液管到下板间距,一般情况下，,值应使液体通过降液管的阻力不要超过25mm。,3堰上液层高度,4液体通过降液管的阻力,5 塔板布置,溢流区 安定区 边缘区 鼓泡区,各种塔板版面大致可分为三个区域：降液管所占的部分称为溢流区；塔板开空部分称为鼓泡区；图中破沫部分称为无效区。,1.浮阀塔型式,2.阀的排列,浮阀一般按正三角形排列，也,有采用等腰三角形排列的。,浮阀中心距可取75、100、,125、150mm等几种,。,6 浮阀数的确定和排列,3塔板压降（液体阻力）,阀全开后,（2）通过液层的,（1）干板压降,泛点率由下列二式求之（采用计算结果中较大的数值）：,及,其中,4漏液点核雾沫夹带,（1）漏液点,一般认为漏液点的阀孔动能因素为 （对常压及加压塔），故以此值作为操作下限。,（2）雾沫夹带,塔的正常操作受以下因素影响：,（1）塔板压降,（2）液泛（线2）,（3）雾沫夹带（线1）,（4）漏液（线4）,（5）液面落差,最大气相量,操作弹性=-,最小气相量,7 流体力学验算和负荷性能图(精馏段计算）,8 辅助设备的选型,全凝器、冷却器、换热器（再沸器），所有的进口、出口管、高位槽，泵的型号,9 工艺流程图,10 工艺条件图（塔的结构图）,