化工原理課程設(shè)計(jì)課件

化工原理課程設(shè)計(jì)化學(xué)工程與工藝專業(yè)1精選課件第一部分概述第二部分板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)1、流程確定與塔的物料衡算、塔板數(shù)的確定2、塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算3、氣液負(fù)荷計(jì)算4、塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算5、篩板流體力學(xué)驗(yàn)算6、塔板負(fù)荷性能圖2精選課件第一部分概述3精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)一、化工原理課程設(shè)計(jì)的目的、要求和內(nèi)容需要學(xué)生自己確定方案、選擇流程、查取資料、進(jìn)行過程和設(shè)備計(jì)算，擇優(yōu)選定較為理想的方案和合理的設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)提高學(xué)生獨(dú)立工作能力的有益實(shí)踐。4精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)熟悉查閱文獻(xiàn)資料、搜集有關(guān)數(shù)據(jù)、正確選用公式。綜合分析設(shè)計(jì)任務(wù)要求，確定化工工藝流程，進(jìn)行設(shè)備選型，并提出保證過程正常、安全運(yùn)行所需要的檢測(cè)和計(jì)量參數(shù)。準(zhǔn)確而迅速地進(jìn)行過程計(jì)算及主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。用精練的語言、簡(jiǎn)潔的文字、清晰的圖表來表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想和計(jì)算結(jié)果。5精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)二、化工原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容(1)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介(2)主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算(3)典型輔助設(shè)備的選型和計(jì)算(4)工藝流程簡(jiǎn)圖(5)主體設(shè)備工藝條件圖6精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)需要準(zhǔn)備的用具7精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的基本格式——除CAD和工程制圖外一律使用A4打印紙，裝訂！化工原理課程設(shè)計(jì)說明書（報(bào)告）設(shè)計(jì)題目

設(shè)計(jì)者：班級(jí)

姓名

日期

指導(dǎo)教師：

設(shè)計(jì)成績(jī)：

日期

1.首頁8精選課件2.設(shè)計(jì)任務(wù)書（由指導(dǎo)教師提供）3.工藝流程說明4.工藝計(jì)算及主體設(shè)備設(shè)計(jì)5.輔助設(shè)備的計(jì)算及選型6.設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表7.對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述8.附圖（工藝流程簡(jiǎn)圖、主體設(shè)備設(shè)計(jì)條件圖等）9.主要符號(hào)說明10.參考文獻(xiàn)9精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)參考資料1.陳敏恒、從德滋、方圖南等編，《化工原理》上、下冊(cè)（第二版），北京：化學(xué)工業(yè)出版社2.姚玉英等編，《化工原理》上、下冊(cè)，天津：天津大學(xué)出版社3.陳維主編，《傳遞過程與單元操作》，杭州：浙江大學(xué)出版社4.楊祖榮等編，《化工原理》，化學(xué)工業(yè)出版社5.《化學(xué)工程手冊(cè)》編委會(huì)編，《化學(xué)工程手冊(cè)》（第二版），化學(xué)工業(yè)出版社，6.潘國(guó)昌，《化工設(shè)備設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社7.婁愛娟等編，《化工設(shè)計(jì)》，華東理工大學(xué)出版社8.涂偉萍等編，《化工設(shè)備及過程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社9.大連理工大學(xué)化工原理教研室編，《化工原理課程設(shè)計(jì)》,大連理工大學(xué)出版社10精選課件課程設(shè)計(jì)期間安排和紀(jì)律1——3周理論數(shù)據(jù)計(jì)算嚴(yán)格考勤，無特殊情況不得請(qǐng)假3——4周上機(jī)作圖提交設(shè)計(jì)說明書（報(bào)告）化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)11精選課件第二部分板式精餾塔的設(shè)計(jì)12精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)泡罩塔浮閥塔篩板塔13精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)14精選課件料液,XF

釜?dú)堃?XW液相回流汽相回流精餾段提餾段再沸器冷凝器15精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)工業(yè)上對(duì)塔設(shè)備的主要要求:(1)生產(chǎn)能力大；(2)傳質(zhì)、傳熱效率高;(3)氣流的摩擦阻力小，(4)操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大;(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量少；(6)制造安裝容易，操作維修方便。此外還要求不易堵塞、耐腐蝕等。16精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)板式精餾塔的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和工藝要求確定設(shè)計(jì)方案確定塔高、塔徑等工藝尺寸確定塔板類型，設(shè)計(jì)塔板尺寸進(jìn)行流體力學(xué)演算，繪制負(fù)荷性能圖附屬設(shè)備及管路的計(jì)算與改造設(shè)計(jì)步驟17精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)一、裝置流程的確定精餾塔原料預(yù)熱器蒸餾釜（再沸器）冷凝器釜液、產(chǎn)品冷卻器精餾裝置18精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)操作壓強(qiáng)的選擇常壓——非熱敏物質(zhì)減壓——熱敏物質(zhì)加壓——常壓下呈氣態(tài)的物料19精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)進(jìn)料熱狀況什么是露點(diǎn)？什么是泡點(diǎn)？露點(diǎn)，即露點(diǎn)溫度，是指在一定壓力下，混合蒸氣開始冷凝出現(xiàn)第一滴液滴時(shí)的溫度。泡點(diǎn)，即泡點(diǎn)溫度，是指在一定壓力下，液體混合物被加熱產(chǎn)生第一個(gè)氣泡時(shí)的溫度。20精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)01高于露點(diǎn)過熱蒸汽進(jìn)料露點(diǎn)下飽和蒸汽氣液混合物進(jìn)料低于泡點(diǎn)冷夜蒸汽進(jìn)料泡點(diǎn)下飽和液體21精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)加熱方式蒸餾大多采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器?；亓鞅鹊倪x擇R=（1.1---2.0）Rmin22精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)例：苯和氯苯混合液經(jīng)原料預(yù)熱器加熱至飽和蒸汽狀態(tài)后送入精餾塔。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作為回流，其余為塔頂產(chǎn)品，經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。23精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)二、物料衡算（1）料液及塔頂、塔底產(chǎn)品含苯摩爾分?jǐn)?shù)（2）平均分子量（3）物料衡算總物料F=D+W易揮發(fā)組分FxF=DxD+WxW列表24精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（1）q線方程（2）精餾段操作線方程（3）最小回流比和操作回流比三、理論板數(shù)的求算——直角梯級(jí)圖解法25精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)xFxWxDeqx-y圖26精選課件t-x-y圖化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)27精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（4）全塔效率——Drickamer和Bradford法適用于液相黏度為0.07----1.14mPa·s的烴類物質(zhì)。由此可以求出實(shí)際塔板數(shù)28精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)內(nèi)插法

104.9℃29精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（1）操作壓強(qiáng)Pm四、塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算30精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（2）溫度tm試差31精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（3）平均分子質(zhì)量Mm塔頂MVDmMLDm進(jìn)料板MVFmMLFm塔底MVWmMLWm32精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（4）平均密度ρm塔頂、塔底

（a為質(zhì)量分率）塔頂、塔底

進(jìn)料板

液相密度33精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)氣相密度34精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（5）液體表面張力σm查表使用內(nèi)插法，計(jì)算可得35精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)查表使用內(nèi)插法，計(jì)算可得（6）液體黏度μLm塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果列表36精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)V’=V+(q-1)FL’=L+qFVS’LS’Lh’精餾段V=(R+1)DL=RDVSLSLh提餾段五、氣液相負(fù)荷計(jì)算37精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（1）塔徑D六、塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算38精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)初選板間距，取板上液層高度

精餾段

史密斯關(guān)聯(lián)圖可取安全系數(shù)為安全系數(shù)（0.6—0.8）

塔徑圓整39精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)塔徑如何圓整的說明塔徑在1米以下者，標(biāo)準(zhǔn)化先按100mm增值變化；塔徑在1米以上者，按200mm增值變化。0.989m圓整后1.0m0.435m圓整后0.5m0.945m圓整后1.0m0.456m圓整后0.5m1.989m圓整后2.0m1.435m圓整后1.6m1.654m圓整后1.8m1.023m圓整后1.2m工業(yè)上，一般塔徑在0.5m---3.0m40精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)

提餾段

史密斯關(guān)聯(lián)圖可取安全系數(shù)為（安全系數(shù)0.6—0.8）

塔徑圓整41精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（2）溢流裝置采用單溢流弓形降液管平形受液盤及平形溢流堰不設(shè)進(jìn)口堰42精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)43精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)44精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)溢流堰長(zhǎng)單溢流取出口堰高

精餾段提餾段液流收縮系數(shù)計(jì)算圖45精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)降液管的寬度降液管的面積查弓形降液管的寬度與面積

46精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)降液管底隙高度h0精餾段

提餾段

47精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（3）塔板布置邊緣區(qū)寬度

安定區(qū)寬度

開孔區(qū)面積48精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)49精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（4）篩孔數(shù)與開孔率精餾段：取篩空的孔徑為，正三角形排列，一般碳鋼的板厚為,取。篩孔數(shù)開孔率50精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（5）塔的精餾段有效高度Z51精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（1）氣體通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮phc干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮l氣體穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮σ克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?/p>

六、篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算52精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮c查《干篩孔的流量系數(shù)》圖

氣體穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?/p>

hl精餾段提餾段53精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?/p>

hσ提餾段和精餾段公式一樣,數(shù)據(jù)不一樣54精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（2）霧沫夾帶量eV的驗(yàn)算（3）漏液的驗(yàn)算提餾段和精餾段公式一樣,數(shù)據(jù)不一樣55精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（4）液泛的驗(yàn)算提餾段和精餾段公式一樣,數(shù)據(jù)不一樣56精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)（1）霧沫夾帶線（2）液泛線（3）液相負(fù)荷上限線（4）漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（5）液相負(fù)荷下限線六、塔板負(fù)荷性能圖57精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)精餾段（1）霧沫夾帶線58精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)精餾段（2）液泛線59精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)精餾段（3）液相負(fù)荷上限線取液體在降液管中停留時(shí)間為4秒

60精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)精餾段（4）漏液線（氣相負(fù)荷下限線）61精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)精餾段（5）液相負(fù)荷下限線62精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)0(1)(2)(3)(4)(5)P精餾段負(fù)荷性能圖63精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)提餾段（1）霧沫夾帶線64精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)提餾段（2）液泛線65精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)提餾段（3）液相負(fù)荷上限線取液體在降液管中停留時(shí)間為4秒

66精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)提餾段（4）漏液線（氣相負(fù)荷下限線）67精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)提餾段（5）液相負(fù)荷下限線68精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)0(1)(2)(3)(4)(5)P提餾段負(fù)荷性能圖69精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算數(shù)據(jù)精餾段提留段各段平均壓強(qiáng)各段平均溫度平均流量氣相液相實(shí)際塔板數(shù)板間距塔的有效高度塔徑空塔氣速塔板液流形式設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表70精選課件化工原理課程設(shè)計(jì)——篩板精餾塔的設(shè)計(jì)溢流裝置溢流管型