化工原理课程设计

化工原理课程设计一、设计目的二、设计指导三、设计内容四、时间安排集中讲授内容纲要：附件：1.《化工原理课程设计》任务书2.设计计算内容、步骤要求3.化工原理课程设计参考资料化工原理课程设计一、设计目的和意义1．巩固化工原理课程学习的有关内容，并使它扩大化和系统化；2．培养工程计算技能及应用所学理论知识分析问题和解决问题的能力；3．熟悉化工工艺设计的基本步骤和方法；4．学会编写设计书、绘制设备总装图，用简洁的文字、清晰的图纸表达设计思想的能力；5．训练查阅参考资料及使用图表、手册，培养查阅资料、选用公式和搜集数据的能力；6．注意劳动保护和环境保护问题，既考虑技术上的先进性与可靠性，又考虑经济上的合理性，通过对“适宜条件”的选择及对自己设计成果的评价，初步建立正确的设计思想，培养从工程技术观点出发考虑和处理工程实际问题的能力。化工原理课程设计二、设计指导主要分以下4个阶段进行：第1阶段：下达设计任务书第2阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料第3阶段：设计指导第4阶段：答辩考核第1阶段：下达设计任务书（另附设计任务书、任务分配表）由于分离的产量和温度不一样，因此每个小组的设计任务都是不一样的。这一阶段主要是让同学自己先分析一下任务书，查阅一些有关的物性手册及设计参考手册，考虑如何着手解决问题。化工原理课程设计第2阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料集中讲授设计的意义和方法步骤，这一阶段主要帮助同学树立正确的设计思想，正确选择精馏方案，全面了解设计任务和设计方法步骤。第3阶段：设计指导设计指导包括设计方案确定的指导、设计计算的指导、绘图的指导和设计文件编整的指导四部分。设计方案确定，指导学生安排流程结构，选择所用设备的型式；确定操作条件，即塔的操作压力、进料状态、回流温度、冷凝器冷却介质、釜及预热器中加热介质等。设计计算指导，指导学生完成设计计算内容：物料衡算、热量衡算、塔板结构设计、塔的工艺尺寸的确定、再沸器的计算、附属设备选型计算、冷凝器的选型、原料预热器的选型、接管尺寸的确定等。化工原理课程设计绘图的指导，集中讲解一下机械制图及化工机械基础的主要知识，指导学生绘制设计设备的总装图一张。设计文件编整的指导，讲解书写内容及基本要求，指导学生编整规范的设计书。第4阶段：答辩考核。对设计过程，进行答辩主要依据平时提问和最终书面简答；成绩考核，以优、良、中、及格、不及格计，依据平时纪律、表现、设计书质量、图纸质量和答辩成绩，综合评定。注意：不及格不允许补考。化工原理课程设计三、设计内容——要求提交完整的设计书和设计图纸设计书编整纲要①目录②前言—简介设计题目，论述本设计所要解决的问题③设计计算书—详细设计计算的步骤、方法及计算中所采用的数据、公式等，并注明数据和公式的来源④设计计算结果的综合数据表⑤设计结果的评价与有关问题的讨论。⑥参考书一览表—设计中采用的参考书（[编号]、《书名》、著者、出版社、出版年月）化工原理课程设计设计图纸包括①理论塔板数的计算图；②浮阀塔板结构简图；③塔操作性能负荷图；④全塔装配图（1#图纸绘制）。设计书中要强调一下自我评价这一内容。自我评价是整个设计过程的总结，同学要会分析自己的设计结果。对于一些成绩好的同学还可进一步讨论一些问题，如进行其它形式浮阀塔等的设计比较；回流比是否是最适宜回流比；塔板效率的大小分析等。化工原理课程设计计算内容①工艺计算：内容包括：物料平衡，操作线，q线确定，Rmin计算，R确定，NT，N，加料板位置确定，液相流量，气相流量的计算。②主要工艺尺寸的计算：内容包括：塔径，板间距，堰（堰高，堰长），浮阀类型选择，塔盘设计，塔高确定。③流体力学计算：内容包括：压力降△P的计算，淹塔与雾沫夹带等的校核，负荷上、下限计算。（内容具体指导、参考书目另附）化工原理课程设计四、时间安排——设计时间2周具体安排：下达设计任务书、集中讲解0.5天搜集相关资料、设计方案确定0.5天设计计算4天绘图（含集中讲解）3天设计文件编整1.5天答辩考核0.5天化工原理课程设计附件1：《化工原理课程设计》任务书设计一台分离苯—甲苯混合液的浮阀式精馏塔一、设计性质塔设备的工艺设计二、设计条件1.操作方式：连续操作2.生产能力：10000、14000、18000吨/年（以塔顶产品计）3.加料温度：20、40、60℃4.操作压力：常压5.料液组成：苯：0.35，其他为甲苯塔顶组成：0.94塔底组成：0.03以下（以上均为质量百分数）化工原理课程设计6.年生产时间：335天（设计条件本着一组一题的原则，具体要求另分）三、设计计算内容1.工艺计算：内容包括：物料平衡，操作线，q线确定，Rmin计算，R确定，NT，N，加料板位置确定，液相流量，气相流量的计算。2.主要工艺尺寸的计算：内容包括：塔径，板间距，堰（堰高，堰长），浮阀类型选择，塔盘设计，塔高确定。3.流体力学计算：内容包括：压力降△P的计算，淹塔与雾沫夹带等的校核，负荷上、下限计算。化工原理课程设计四、设计成果1.设计书内容包括：①目录；②前言—简介设计题目，论述本设计所要解决的问题；③设计计算书—上述各项设计计算的步骤、方法及计算中所采用的数据、公式等，并注明数据和公式的来源；④设计计算结果的综合数据表；⑤后记—设计结果的评价与有关问题的讨论；⑥参考书—设计中采用的参考书（[编号]、《书名》、著者、出版社、出版年月）。2.设计图纸内容包括：①理论塔板数的计算图；②浮阀塔板结构简图；③塔操作性能负荷图；④全塔装配图（1#图纸绘制）。化工原理课程设计附件2：设计计算内容、步骤要求一、重要物性数据的得到（一）组成换算（二）相平衡数据依此做出t-x-y图；得到饱和温度和平衡的气相组成；（三）精馏段物性数据求取1.定性温度2.求液体密度（注意：按进料组成计）3.求气体密度（注意：按进料组成计）4.求液体粘度（注意：按进料组成计）5.求气体粘度（注意：按进料组成计）6.求液体表面张力（注意：按进料组成计）化工原理课程设计（四）提馏段物性数据求取1.定性温度2.求液体密度（注意：按釜液组成计）3.求气体密度（注意：按釜液组成计）4.求液体粘度（注意：按釜液组成计）5.求气体粘度（注意：按釜液组成计）6.求液体表面张力（注意：按釜液组成计）（五）结果汇总列表二、工艺设计计算（一）馏出液流量的计算1.塔顶平均分子量2.馏出液流量[kmol/h]化工原理课程设计（二）进料量和釜液量的计算[kmol/h]1.进料的平均分子量（三）q值计算2.进料的平均热容3.进料的汽化潜热4.q值（四）y-x图及q线做出（附图）（五）Rmin计算（六）R确定（七）操作线（八）图解求理论塔板数化工原理课程设计1.进料的平均分子粘度（九）全塔板效率的计算2.平均相对挥发度的计算3.全塔板效率（十）实际塔板数的计算、进料板位置的确定（十一）各塔段气、液相流量的计算1.以mol流率表示2.以m3/s流率表示（注意：按何处组成计）三、设备计算A、精馏段计算（一）塔径D初估化工原理课程设计1.液泛气速的计算（二）塔板结构计算2.适宜空塔气速的确定3.塔径初估与园整1.溢流装置1）溢流流程选择（直径流）2）溢流装置计算——堰长、堰高、溢流管底与塔板间距离、液体在溢流管中停留时间2.浮阀布置1）浮阀数的初算（阀孔气速、浮阀数的计算）2）浮阀数的确定：选取有关数据、做图实排确定。注意浮阀间尺寸（排间距，孔心距）、排列方式选择（等腰三角形叉排，严格按比例排列）化工原理课程设计（三）流体力学计算1.塔板压降计算（压降不能超过经验值，教材有）1）干板压降的计算2）板上液层压降计算3）克服液体表面张力的压降计算4）每层塔板压力降2.淹塔核算3.雾沫夹带量的验算（四）负荷性能图——绘制负荷性能图1.过量雾沫夹带线计算2.液泛线计算化工原理课程设计（五）计算结果汇总列表3.液相上限线计算4.液相下限限计算5.气相下限线计算B、提馏段计算（同精馏段）B、提馏段计算（同精馏段）四、其它计算（管径计算、换热器选型计算、封头计算、附件选择与计算等）化工原理课程设计附件3：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，北京：化学工业出版社，1999.62.天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册(第二版)，天津：天津科技出版社,1996.33.陈维主编，《传递过程与单元操作》，杭州：浙江大学出版社,1994.84.柴诚敬等编，《化工原理课程设计》，天津科学技术出版社,19945.国家医药管理局上海医药设计院编，《化工工艺设计手册》（第二版），化学工业出版社，19966.《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，1996化工原理课程设计7.卢焕章等编，《石油化工基础数据手册》，化学工业出版社，19828.潘国昌，《化工设备设计》，清华大学出版社，20019.娄爱娟，吴志泉，吴叙美编，《化工设计》，华东理工大学出版社，200210.王树楹等编.《现代填料塔技术指南》.中国石化出版社，199811.贾绍义，柴诚敬编，《化工原理课程设计》，天津大学出版社；200312.诸林...[等]编《化工原理》北京：石油工业出版社，200713.张洪流主编《化工原理》上、下册上海：华东理工大学出版社，2006化工原理课程设计14.涂伟萍等编，《化工设备及过程设计》，化学工业出版社，200015.上海医药设计院,《化工工艺设计手册（上下册）》,化学工业出版社，199816.化工部，《化工工艺孔管设计化工管路手册（上下册）》,化学工业出版社，199617.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,199418.王国胜主编；裴世红等编著，《化工原理课程设计》,大连理工大学出版社,200519.管国锋,赵汝溥主编《化工原理》北京：化学工业出版社教材出版中心，200320.李凤华,于士君主编《化工原理》大连：大连理工大学出版社，2004化工原理课程设计《化工原理》课程设计——图纸绘制化工原理课程设计总装图绘制几点说明1．绘制一张1#图纸【依据GB/T14689-1993】注意：1）图幅594×841mm——确定；2）装订线25mm——布置；3）边框10mm——预留。2．视图摆放注意：参考例图（最好选择竖放）。3．视图比例注意：1）主体视图比例最好选择1：15；2）其他局部视图可参考例图。化工原理课程设计4．总体布局注意：先定出标题栏及零部件详表、接管表、技术特性指标要求的区域，之后定主视图位置，留足局部放大的空间。5．主视图注意：1）本着先画两端后中间（中间可以略减）的原则绘制；2）顶部封头标准可以查手册（并编整在设计中），注意椭圆形封头的画法；3）底部支座参考例图，尺寸适当减加，但高度要保证（可以与例图一致）；化工原理课程设计4）所有接管参考例图，尺寸一致即可；5）中间略减本着：详细绘制精馏段、提馏段至少各一个相邻板，详细的进料板及相邻上下两个板，其他均可省略表示；6）两个塔段异径采取变径连接，选用较大的板间距；7）图中接管、液位计接口、温度计插孔接管等零部件尺寸较小的，无法按比例画出，可用适宜的尺寸示意表示，详细尺寸见零部件一览表；10）零部件祥表——说明（参照例图——给出即可）；8）人孔按比例绘制，可在顶部分离空间和底部空间设；塔径较小，可在板间设手孔（直径在300-400mm）之间；9）注意：箭头、部件标号、尺寸标注、焊点等画法；化工原理课程设计6．局部视图参照绘制；7．零部件详表、接管表、技术特性指标要求；注意：参照例图给出。8．线段画法、标示、字体等——按制图标准要求；化工原理课程设计标题栏格式注：图示为示意图，每行高8㎜。