化工原理课程设计PPT课件下载推荐.ppt
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综合分析设计任务要求,确定化工工艺流程,进行设备选型,并提出保证过程正常、安全运行所需要的检测和计量参数。
准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。
用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。
6,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,二、化工原理课程设计的内容,
(1)设计方案简介
(2)主要设备的工艺设计计算(3)典型辅助设备的选型和计算(4)工艺流程简图(5)主体设备工艺条件图,7,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,化工原理课程设计需要准备的用具,8,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,课程设计的基本格式除CAD和工程制图外一律使用A4打印纸,装订!
化工原理课程设计说明书(报告)设计题目设计者:
班级姓名日期指导教师:
设计成绩:
日期,1.首页,9,2.设计任务书(由指导教师提供)3.工艺流程说明4.工艺计算及主体设备设计5.辅助设备的计算及选型6.设计结果概要或设计一览表7.对本设计的评述8.附图(工艺流程简图、主体设备设计条件图等)9.主要符号说明10.参考文献,10,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(第二版),北京:
化学工业出版社2.姚玉英等编,化工原理上、下册,天津:
天津大学出版社3.陈维主编,传递过程与单元操作,杭州:
浙江大学出版社4.杨祖荣等编,化工原理,化学工业出版社5.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,6.潘国昌,化工设备设计,清华大学出版社7.娄爱娟等编,化工设计,华东理工大学出版社8.涂伟萍等编,化工设备及过程设计,化学工业出版社9.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,11,课程设计期间安排和纪律,13周理论数据计算严格考勤,无特殊情况不得请假34周上机作图提交设计说明书(报告),化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,12,第二部分板式精馏塔的设计,13,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,泡罩塔,浮阀塔,筛板塔,14,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,15,料液,XF,釜残液,XW,液相回流,汽相回流,精馏段,提馏段,再沸器,冷凝器,16,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,工业上对塔设备的主要要求:
(1)生产能力大;
(2)传质、传热效率高;
(3)气流的摩擦阻力小,(4)操作稳定,适应性强,操作弹性大;
(5)结构简单,材料耗用量少;
(6)制造安装容易,操作维修方便。
此外还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
17,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,板式精馏塔的设计,根据设计任务和工艺要求确定设计方案确定塔高、塔径等工艺尺寸确定塔板类型,设计塔板尺寸进行流体力学演算,绘制负荷性能图附属设备及管路的计算与改造,设计步骤,18,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,一、装置流程的确定,精馏塔,原料预热器,蒸馏釜(再沸器),冷凝器,釜液、产品冷却器,精馏装置,19,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,操作压强的选择,常压非热敏物质减压热敏物质加压常压下呈气态的物料,20,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,进料热状况,什么是露点?
什么是泡点?
露点,即露点温度,是指在一定压力下,混合蒸气开始冷凝出现第一滴液滴时的温度。
泡点,即泡点温度,是指在一定压力下,液体混合物被加热产生第一个气泡时的温度。
21,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,0,1,高于露点过热蒸汽进料,露点下饱和蒸汽,气液混合物进料,低于泡点冷夜蒸汽进料,泡点下饱和液体,22,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,加热方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热,设置再沸器。
回流比的选择R=(1.1-2.0)Rmin,23,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,例:
苯和氯苯混合液经原料预热器加热至饱和蒸汽状态后送入精馏塔。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后,一部分作为回流,其余为塔顶产品,经冷却器冷却后送至贮槽。
24,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,二、物料衡算,
(1)料液及塔顶、塔底产品含苯摩尔分数
(2)平均分子量(3)物料衡算总物料F=D+W易挥发组分FxF=DxD+WxW列表,25,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(1)q线方程,
(2)精馏段操作线方程,(3)最小回流比和操作回流比,三、理论板数的求算直角梯级图解法,26,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,xF,xW,xD,e,q,x-y图,27,t-x-y图,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,28,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(4)全塔效率Drickamer和Bradford法,适用于液相黏度为0.07-1.14mPas的烃类物质。
由此可以求出实际塔板数,29,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,内插法,104.9,30,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(1)操作压强Pm,四、塔的工艺条件及物性数据计算,31,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(2)温度tm,32,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(3)平均分子质量Mm,塔顶MVDmMLDm,进料板MVFmMLFm,塔底MVWmMLWm,33,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(4)平均密度m,塔顶、塔底,(a为质量分率),塔顶、塔底,进料板,液相密度,34,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,气相密度,35,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(5)液体表面张力m,查表使用内插法,计算可得,36,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,查表使用内插法,计算可得,(6)液体黏度Lm,塔的工艺条件及物性数据计算结果列表,37,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,V=V+(q-1)F,L=L+qF,VS,LSLh,精馏段,V=(R+1)D,L=RD,VS,LSLh,提馏段,五、气液相负荷计算,38,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(1)塔径D,六、塔和塔板主要工艺尺寸计算,39,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,初选板间距,,取板上液层高度,精馏段,史密斯关联图,可取安全系数为安全系数(0.60.8),塔径圆整,40,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,塔径如何圆整的说明,塔径在1米以下者,标准化先按100mm增值变化;
塔径在1米以上者,按200mm增值变化。
0.989m圆整后1.0m0.435m圆整后0.5m0.945m圆整后1.0m0.456m圆整后0.5m,1.989m圆整后2.0m1.435m圆整后1.6m1.654m圆整后1.8m1.023m圆整后1.2m,工业上,一般塔径在0.5m-3.0m,41,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,提馏段,史密斯关联图,可取安全系数为(安全系数0.60.8),塔径圆整,42,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(2)溢流装置,采用单溢流弓形降液管平形受液盘及平形溢流堰不设进口堰,43,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,44,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,45,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,溢流堰长,单溢流取,出口堰高,精馏段,提馏段,液流收缩系数计算图,46,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,降液管的宽度,降液管的面积,查弓形降液管的宽度与面积,47,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,降液管底隙高度h0,精馏段,提馏段,48,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(3)塔板布置,边缘区宽度,安定区宽度,开孔区面积,49,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,50,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(4)筛孔数与开孔率,精馏段:
取筛空的孔径为,正三角形排列,一般碳钢的板厚为,取。
筛孔数,开孔率,51,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(5)塔的精馏段有效高度Z,52,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(1)气体通过筛板压降相当的液柱高度hp,hc干板压降相当的液柱高度hl气体穿过板上液层压降相当的液柱高度h克服液体表面张力压降相当的液柱高度,六、筛板的流体力学验算,53,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,干板压降相当的液柱高度hc,查干筛孔的流量系数图,气体穿过板上液层压降相当的液柱高度hl,精馏段,提馏段,54,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,克服液体表面张力压降相当的液柱高度h,提馏段和精馏段公式一样,数据不一样,55,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(2)雾沫夹带量eV的验算,(3)漏液的验算,提馏段和精馏段公式一样,数据不一样,56,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,(4)液泛的验算,提馏段和精馏段公式一样,数据不一样,57,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
(1)雾沫夹带线,
(2)液泛线,(3)液相负荷上限线,(4)漏液线(气相负荷下限线),(5)液相负荷下限线,六、塔板负荷性能图,58,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,精馏段,
(1)雾沫夹带线,59,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,精馏段,
(2)液泛线,60,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,精馏段,(3)液相负荷上限线,取液体在降液管中停留时间为4秒,61,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,精馏段,(4)漏液线(气相负荷下限线),62,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,精馏段,(5)液相负荷下限线,63,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,精馏段负荷性能图,64,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,提馏段,
(1)雾沫夹带线,65,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,提馏段,
(2)液泛线,66,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,提馏段,(3)液相负荷上限线,取液体在降液管中停留时间为4秒,67,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,提馏段,(4)漏液线(气相负荷下限线),68,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,提馏段,(5)液相负荷下限线,69,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,70,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,设计结果一览表,71,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,72,化工原理课程设计筛板精馏塔的设计,
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- 化工 原理 课程设计