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1、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
2、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、
3、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
4、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/cm2（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
5、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=Hd+(n-2)HT+Hb+Hf顶
6、Hd=1.21.5mn-2:间距n-1-加料板Hb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）Hf=2HT 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RminR，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：
7、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HT/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 h1h0D800 mm的大塔，一般用受液盘，深50 mm
8、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100130m3/(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
9、。,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）,
