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1、2023/11/2,化工原理课程设计,中国石油大学化学工程学院,课程设计的目的、要求和内容,一、课程设计的目的 1.提高综合运用所学知识进行工艺设计的能力 2.提高独立工作能力 3.培养一丝不苟的科学态度和严肃认真的工作作风以 及全方位的思考能力 4.提高文字表达能力和设计绘图能力,课程设计的目的、要求和内容,二、课程设计的内容,1.明确设计任务、阅读指导书并查阅资料；2.确定设计方案，绘制工艺流程图；3.精馏塔的工艺计算，塔板设计及塔体初步设计；4.辅助设备的设计及选型；5.编写设计说明书。,为满足某一混合物的分离，设计一个精馏塔及选择与之相配套的辅助设备，包括泵、冷凝器、再沸器等。分离的混
2、合物系包括二元系及多元系。,手写！,2023/11/2,工艺计算 物平、热平、确定操作条件（P，t）、确定R、N、D塔板设计 塔板初步设计、水力学校核、负荷性能图塔体初步设计 筒体、封头、裙座、接管、绘图,二、课程设计的内容,2023/11/2,二、课程设计的内容 1.流程简图(2 P451)2.工艺计算（包括物料衡算及热量衡算总表）(1 P52-65；2 第五，九章)二元系:求理论板数用图解法或逐板计算法 多元系:求理论板数用简捷法 适宜进料位置：3.塔板计算(包括水力学核算）4.塔体初步设计,2023/11/2,5.辅助设备的选用(1 P3-51，2 第二章)(1)塔顶冷凝器全算(选型，核
3、算),冷凝、冷却器分开算。(2)再沸器只选型(根据经验选总传热系数),不需核算。(3)回流泵选型6.塔体、塔板总图(1，P92-110,P112-123)7.计算结果汇总表8.分析与讨论9.答辩，交设计说明书,课程设计的目的、要求和内容,三、课程设计的基本要求,设计说明书装订顺序封面 按要求！设计任务书目录设计方案简介工艺流程简图设计计算书设计结果汇总表,阀孔（筛孔）布置图负荷性能图对本设计的评述参考资料（同时要上交草稿）,2023/11/2,标题页设计任务书目录设计方案简介工艺流程简图设计计算书设计结果汇总表阀孔（筛孔）布置图负荷性能图对本设计的评述参考资料,化工原理课程设计说 明 书 设计
4、题目：班 级：姓 名：指导教师：设计成绩：日 期：,2023/11/2,1.设计任务书2.设计说明书 3.应交材料,课程设计的基本要求,每人一个文件袋，装入：（1）课程设计说明书；（2）1#塔体及塔板布置图一张；（3）草稿。,2023/11/2,1.计算过程尽可能表格化。2.引用的数据和选用的公式应标明出处。3.计算结果应列表汇总。4.设计说明书应做到求文字工整、绘图清晰、计算准确、叙述精练、格式整齐、装订成册。,设计说明书要求,注意：所有物理量一律斜体，下标正体！,2023/11/2,四、时间安排 周一，三，五 早：8:3011:30（周六，日休息）指定的时间内必须到教室6月28日下午5:0
5、0前交设计说明书6月29日上午8:30答辩，（包括图及计算草稿）,2023/11/2,五、主要参考文献 1.化工原理课程设计，刘雪暖，汤景凝编 2.石油化学工程原理上、下册，李阳初，刘雪暖编 3.石油炼制及石油化工计算方法图表集，石油大学炼制系编,2023/11/2,班级：姓名：,化工原理课程设计成绩评定表,六、评分标准,2023/11/2,工艺计算,1、工艺流程简图,2023/11/2,2、选定塔顶，塔底产品浓度（有时由任务书给出，注意是摩尔浓度还是质量浓度），进行全塔物料衡算，列出物料衡算总表。多元系需先按照清晰分割计算，之后再进行非清晰分割校核，10-4）。,工艺计算,2023/11/2
6、,3、确定冷凝罐、塔顶、塔底的操作压力 首先，选冷凝罐中冷凝液温度，该温度由冷却水决定。冷却水为循环水，一般情况下，t入=2530；经过换热器后，t出3540。视气候而定 塔顶产品冷凝液应与冷却水保持一定温差，可取t=1020，为保证冷凝、冷却效果，且不致使用很大的传热面积。因此，t罐=t冷却水+1020。,工艺计算,2023/11/2,3、确定冷凝罐、塔顶、塔底的操作压力确定冷凝罐，塔顶，塔底的操作压力对二元理想物系，由冷凝罐中冷凝液温度，计算该温度下的蒸汽压数据，可得P罐（绝对压力）。全塔压力的确定：P顶=P罐+0.10.2atm（考虑管级及冷凝器阻力）P底=P顶+P塔 P塔=N实P板 P
7、板=36mmHg（选5mmHg接近）,工艺计算,不知道？,2023/11/2,4、确定塔顶，塔底温度（多元系应列表）。塔顶：露点方程（yi/Ki-1）10 2 塔底：泡点方程（Kixi-1 10-2)(对多元高压系统应列表给出试差结果)（Kixi-1 10-2 或 yi/Ki-1 10 2)5、选定进料状态，定出进料温度（有时由任务书给出，如饱和液体或两相进料）。6、二元系在已定的全塔平均操作压力下，做出y-x相平衡曲线。对多元系则需求出各组分对某一关键组分的相对挥发度。,2023/11/2,7、最小回流比Rmin Rmin，R/Rmin=1.12,二元系：图解，公式 多元系：恩德伍德公式,2
8、023/11/2,N 塔高 设备费用R L、V QC、QB 操作费用 塔径 设备费用,适宜的操作回流比R,8、求出最小理论板数Nmin及适宜的操作回流比R Nmin芬斯克公式 作图:(R+1)NR/Rmin,2023/11/2,作图:(R+1)NR/Rmin,1 P57-58。,适宜的操作回流比R,2023/11/2,8、求出最小理论板数Nmin及适宜的操作回流比R Nmin芬斯克公式 作图:(R+1)NR/Rmin,2023/11/2,工艺计算,9、确定所需的理论板数N及进料位置。,二元系：用作图法或逐板计算法多元系:求理论板数用简捷法（吉利兰图或关联式）,多组分用关联式计算N,注意：计算出
9、的N及Nmin 是否包括再沸器、分凝器。,2023/11/2,10、确定全塔效率ET，算出上、下两段所需实际板数 Oconnell关联式11、非清晰分割校核，10-4,工艺计算,2023/11/2,12、计算塔顶冷凝器及塔底再沸器的热负荷，求出所需冷却水量及加热蒸气用量，列出全塔热量衡算总表。确定塔顶取热量QC，塔底取热量QB Q进Q出Q损 取Q损（510%）QB 如果采用蒸汽直接加热，t蒸汽t塔底1520,2023/11/2,13、确定适宜的塔板间距HT，求出塔内最大允许气速（精馏段，提馏段分开算），算出塔径D。Smith法、波津法 求D，取较大者圆整到标准系列 D=1000、1200、1400、1600、1800、2000mm,2023/11/2,教室安排：,2023/11/2,时间安排：,2023/11/2,分组安排：,
