化工单元设备设计-2016.pptx

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1、化工单元设备设计化学与化工学院《化工原理》课程组2017年1月3日化工单元设备设计课程安排2016.12.29设计指导小组全体老师讨论课程考核办法，安排设计工作，落实设计任务2017.1.3上午9:30设计动员会：发放设计任务书，设计任务分解，介绍设计步骤及设计要求2017.1.4学生自我理解设计内容，查看设计指导书设计环节1.5辅导教师：张亚婷、潘晶莹辅导地点：9-205，2061.6辅导教师：贺新福、张亚刚辅导地点：9-205，2061.9辅导教师：张亚婷、陈治平辅导地点：9-205，2061.10辅导教师：贺新福、王丽娜辅导地点：9-205，206

2、1.11辅导教师：张亚刚、贺新福辅导地点：9-205，2061.12辅导教师：王丽娜、潘晶莹辅导地点：9-205，2061.13全体老师（审查并提交设计说明书）3202021/9/18——筛板式精馏塔设计第一部分：化工单元设备设计任务书第二部分：设计方法化工单元设备设计理论课课程设计实验课实验课第一部分：化工单元设备设计任务书一.设计题目：苯——甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计二.原始数据年处理量：250003000035000400004500050000吨料液初温：35℃料液浓度：40%45%50%55%60%（苯质量分率）塔顶产品浓度：98%98.

3、5%（苯质量分率）塔底釜液含甲苯量不低于98%(以质量计)每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4kpa（表压）冷却水温度：30℃饱和水蒸汽压力：2.5kgf/cm2(表压)设备型式：筛板(浮阀)塔厂址：三.设计任务完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制带控制点工艺流程图，塔板结构简图，编制设计说明书。四.设计内容1.工艺设计（1）选择工艺流程和工艺条件a．加料方式b.加料状态c.塔顶蒸汽冷凝方式d.塔釜加热方式e.塔顶塔底产品的出料状态塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。（2）精馏工艺计算：a.物料衡

4、算确定各物料流量和组成。b.经济核算确定适宜的回流比根据生产经费和设备投资费综合核算最经济原则，确定适宜回流比。c.精馏塔实际塔板数用近似后的适宜回流比通过逐板计算得到全塔理论塔板数以及精馏段和提馏段各自的理论塔板数。然后根据全塔效率ET，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加料板位置。2.精馏塔设备设计(1)选择塔型和板型采用板式塔，板型为筛板(浮阀)塔。(2)塔板结构设计和流体力学计算(3)绘制塔板负荷性能图画出精馏段或提馏段某块的负荷性能图。(4)有关具体机械结构和塔体附件的选定*接管规格：根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道。*

5、全塔高度：包括上、下封头，裙座高度。3.附属设备设计和选用(1)加料泵选型，加料管规格选型加料泵以每天工作3小时计（每班打1小时）。大致估计一下加料管路上的管件和阀门。(2)高位槽、贮槽容量和位置高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。贮槽容积按加满一次可生产10天计算确定。(3)换热器选型对原料预热器，塔底再沸器，塔顶产品冷却器等进行选型。(4)塔顶冷凝器设计选型根据换热量，回流管内流速，冷凝器高度，对塔顶冷凝器进行选型设计。4.编写设计说明书设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的

6、论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对所选用的物性数据和使用的经验公式图表应注明来历。设计说明书应附有带控制点工艺流程图，塔板结构简图和计算机程序框图和原程序。5.注意事项:写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源;每项设计结束后,列出计算结果明细表;设计说明书要求字迹工整,装订成册上交。第二部分：筛板式精馏塔设计方法一.工艺计算二.设备计算三.辅助设备计算四.塔体结构五.带控制点工艺流程图主要内容是(1)物料衡算(2)确定回流比(3)确定理论板数和实际板数(4)塔的气液负荷计算(5)热量衡算塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示，但在理

7、论板计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时，气液流量又须用体积流量m3/s表示。因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。1.全塔物料衡算：F=D+WFxF=DxD+WxW塔顶产品易挥发组分回收率η为：η=DxD/FxF式中:F、D、W分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液的摩尔流量(kmol/h),xF、xD、xW分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液组成的摩尔分率一．工艺计算2021/9/182021/9/182021/9/182021/9/182021/9/18二．设备计算2021/9/182021/9/182021/9/182021/9/182021/9

8、/182021/9/182021/9/182021/9/182021/9/182