化工原理课程设计任务书

化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产万吨苯冷却器的工艺设计二、设计条件1.生产能力（2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6）410吨每年粗苯2.设备型式：列管换热器3.操作压力：常压4.苯的进出口温度：进口80℃,出口35℃5.换热器热损失为热流体热负荷的3.5%6.每年按330天计，每天24小时连续生产7.建厂地址：兰州地区8.要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9.非标准系列列管式换热器的设计三、设计步骤及要求1.确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速（5）选择列管换热器换热管的规格（6）换热管排列方式（7）换热管和管板的连接方式（8）选择列管换热器折流挡板的形式（9）材质的选择2.初步估算换热器的传热面积A3.结构尺寸的计算（1）确定管程数和换热管根数及管长（2）平均温差的校核（3）确定壳程数（4）确定折流挡板，隔板规格和数量（5）确定壳体和各管口的内径并圆整5.校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失（3）管长和管径之比为6～10如果不符合上述要求重新进行以上计算.6.附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型7.将计算结果列表（见下表）四、设计成果1.设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。2.换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）五、时间安排（1）第十九周～第二十二周（2）第二十二周的星期五（7月20日）下午两点本人亲自到指定地点交设计成果，最迟不得晚于星期五的十八点钟.六、设计考核（1）设计是否独立完成；（2）设计说明书的编写是否规范（3）工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范（4）答辩七、参考资料1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版社2、《换热器设计手册》化学工业出版社3、化工原理夏清天津科学技术出版社换热器主要工艺结构尺寸和计算结果一览表参数管程壳程操作条件物料名称流量（㎏/h）操作温度（℃）操作压力（MPa）物性参数定性温度（℃）密度（㎏/m3）定压比热（kJ/㎏·℃）粘度（mPa·s）导热系数（w/m·℃）主要工艺性能参数流速（m/s）对流传热系数（w/m2·℃）污垢热阻（m2·℃/w）阻力损失（MPa）热负荷（w）传热总系数（w/m2·℃）传热平均温差（℃）传热面积（㎡）设计裕度（%）设备结构参数换热器的型式材质程数换热管规格（mm）直径（mm）长度（m）折流挡板型式数目（个）数目排列方式间距（mm）管心距（mm）化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产万吨乙醇--水精馏塔塔顶全凝器的工艺设计二、设计条件1.生产能力：（1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5.5、5.5）410吨每年乙醇2.设备型式：立式列管换热器3.操作压力：常压4.乙醇的冷凝温度为75℃，冷凝液与饱和温度下离开冷凝器，乙醇的浓度为85%（mol%）5.换热器热损失为热流体热负荷的3.5%6.每年按330天计，每天24小时连续生产7.建厂地址：兰州地区8.要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9.标准系列列管式换热器的选型三、设计步骤及要求1.确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速2.初步估算换热器的传热面积A3.初选换热器的规格4.校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失。如果不符合上述要求重新进行以上计算.5.附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型7.将计算结果列表（见下表）四、设计成果1.设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。2.换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）五、时间安排（1）第十九周～第二十二周（2）第二十二周的星期五（7月20日）下午两点本人亲自到指定地点交设计成果，最迟不得晚于星期五的十八点钟.六、设计考核（1）设计是否独立完成；（2）设计说明书的编写是否规范（3）工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范（4）答辩七、参考资料1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版社2、《换热器设计手册》化学工业出版社3、化工原理夏清天津科学技术出版社参数管程壳程换热器主要工艺结构尺寸和计算结果一览表化工原理课程设计任务书操作条件物料名称流量（㎏/h）操作温度（℃）操作压力（MPa）物性参数定性温度（℃）密度（㎏/m3）定压比热（kJ/㎏·℃）粘度（mPa·s）导热系数（w/m·℃）主要工艺性能参数流速（m/s）对流传热系数（w/m2·℃）污垢热阻（m2·℃/w）阻力损失（MPa）热负荷（w）传热总系数（w/m2·℃）传热平均温差（℃）传热面积（㎡）设计裕度（%）设备结构参数换热器的型式材质程数换热管规格（mm）直径（mm）长度（m）折流挡板型式数目（个）数目排列方式间距（mm）管心距（mm）一、设计题目：年产万吨乙醇--水精馏塔的工艺设计二、设计条件1.生产能力：年产（1、1.5、2）410吨85%（mol%）乙醇2.设备型式：浮阀塔3.操作压力：常压（塔顶）4.原料液：乙醇的含量为（25%、30%、35%），50℃进料5.乙醇的纯度：塔顶不低于85%（mol%,下同），塔底不高于1%，乙醇的回收率为90%6.每年按330天计，每天24小时连续生产7.建厂地址：兰州地区8.要求单板压降都不大于103Pa,三、设计步骤及要求1.确定设计方案（1）流程的选择（2）塔板类型的选择，例如浮阀的类型、降液管、溢流装置等的选择（3）压力的选择（4）进料热状况的选择（5）加热方式的选择2.查阅物料的物性数据（1）乙醇-水的相平衡数据（2）确定精馏段和提馏段的定性温度和压强（3）分别确定精馏段和提馏段的气相和液相的平均密度、液相的平均表面张力、液体的平均粘度3.塔的工艺计算（一）、确定塔板数（1）全塔的物料衡算（2）绘制相平衡图（t-x-y和x-y相图）（3）确定回流比（4）确定理论塔板数（5）确定全塔效率（6）分别确定精馏段和提馏段的实际塔板数和进料板位置（7）分别确定精馏段和提馏段的气液两相的负荷（二）、精馏段塔板主要工艺结构尺寸的计算（1）塔径（初选板间距、求取空塔气速和泛点气速）（2）溢流装置的设计（包括溢流堰的型式、堰长、堰高、降液管的宽度和面积、降液管内流体的停留时间、降液管的底隙高度）（3）塔板上各区域的布置（包括塔板的开孔区、降液区、安定区和边缘区的分布）（4）浮阀的个数以及排列方式（包括阀孔直径、个数、排列和开孔率等）（5）精馏段塔板的流体力学计算级校核（包括溢流堰上清液层的高度、塔板的压降、降液管内清液层的高度、降液管内液体的停留时间、雾沫夹带量、漏液点等）（6）绘制塔板的气液负荷性能图，要求操作弹性不小于2.如果不符合上述要求重新进行以上计算（7）计算精馏段塔径（三）、提馏段塔板主要工艺结构尺寸的计算（步骤同精馏段）（四）塔高的计算4.塔附件的工艺设计（包括封头、筒体、法兰、补强圈接管、除沫器、裙座手孔或人孔、吊柱等）5.计算结果列表（见下表）四、设计成果1.设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。2.精馏塔工艺条件图（2号图纸）（手绘）五、时间安排（1）第十九周～第二十二周（2）第二十二周的星期五（7月20日）下午两点本人亲自到指定地点交设计成果，最迟不得晚于星期五的十八点钟.六、设计考核（1）设计是否独立完成；（2）设计说明书的编写是否规范（3）工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范（4）答辩七、参考资料1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版社2、《现代塔器技术》烃加工出版社3、化工原理夏清天津科学技术出版社精馏塔主要工艺结构尺寸和计算结果一览表参数符号单位计算结果精馏段提馏段操作条件平均压力平均温度平均流量气相液相乙醇浓度塔顶塔底物性参数平均密度气相液相液相平均粘度液体平均表面张力主要工艺结构尺寸板式塔的类型浮阀塔浮阀的类型塔的总结构塔的直径理论塔板数实际塔板数板间距有效段高度降液管降液管的型式降液管的宽度降液管的面积降液管内液体停留时间溢流装置的结构溢流型式溢流堰长溢流堰的高度溢流堰上清夜层高度化工原理课程设计任务书塔板上清夜层高度降液管底隙高度塔板结构尺寸塔板的分块边缘区宽度安定区宽度开孔区面积孔的中心距孔的直径孔的排列方式开孔数开孔率板的流体力学塔板压降雾沫夹带液相负荷上限（液泛）液相负荷下限（漏液）气相负荷上限气相负荷上限操作弹性精馏塔的性能参数塔板效率泛点气速空塔气速阀孔气速一、设计题目：年产万吨苯-氯苯精馏塔的工艺设计二、设计条件1.生产能力：年产（2、3、4、）410吨纯度为95%的氯苯2.设备型式：筛板塔3.操作压力：塔顶常压4.原料液：氯苯的含量为（25%、30%、35%），泡点进料5.氯苯的纯度：塔顶不高于1%（mol%,下同），塔底不低于95%6.每年按330天计，每天24小时连续生产7.塔釜加热蒸汽压力为5kgf/㎝28.建厂地址：兰州地区9.要求单板压降都不大于103Pa,三、设计步骤及要求1.确定设计方案（1）流程的选择（2）塔板类型的选择，例如筛板塔的类型、降液管、溢流装置等的选择（3）压力的选择（4）进料热状况的选择（5）加热方式的选择2.查阅物料的物性数据（1）苯-氯苯的相平衡数据（2）确定精馏段和提馏段的定性温强度和压强（3）分别确定精馏段和提馏段的气相和液相的平均密度、液相的平均表面张力、液体的平等均粘度3.塔的工艺计算（一）、确定塔板数（1）全塔的物料衡算（2）绘制相平衡图（t-x-y和x-y相图）（3）确定回流比（4）确定理论塔板数（5）确定全塔效率（6）分别确定精馏段和提馏段的实际塔板数和进料板位置（7）分别确定精馏段和提馏段的气液两相的负荷（二）、精馏段塔板主要工艺结构尺寸的计算（1）塔径（初选板间距、求取空塔气速和泛点气速）（2）溢流装置的设计（包括溢流堰的型式、堰长、堰高、降液管的宽度和面积、降液管内流体的停留时间、降液管的底隙高度）（3）塔板上各区域的布置（包括塔板的开孔区、降液区、安定区和边缘区的分布）（4）筛板的开孔个数以及排列方式（包括筛孔直径、个数、排列和开孔率等）（5）精馏段塔板的流体力学计算级校核（包括溢流堰上清液层的高度、塔板的压降、降液管内清液层的高度、降液管内液体的停留时间、雾沫夹带量、漏液点等）（6）绘制塔板的气液负荷性能图，要求操作弹性不小于2.（7）计算精馏段塔径（三）、提馏段塔板主要工艺结构尺寸的计算（步骤同精馏段）如果不符合上述要求重新进行以上计算（四）塔高的计算4.塔附件的工艺设计（包括封头、筒体、法兰、补强圈接管、除沫器、裙座手孔或人孔、吊柱等）5.计算结果列表（见下表）四、设计成果1.设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。2.精馏塔工艺条件图（2号图纸）（手绘）五、时间安排（1）第十九周～第二十二周（2）第二十二周的星期五（7月20日）下午两点本人亲自到指定地点交设计成果，最迟不得晚于星期五的十八点钟.六、设计考核（1）设计是否独立完成；（2）设计说明书的编写是否规范（3）工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范（4）答辩七、参考资料1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版社2、《现代塔器技术》烃加工出版社3、化工原理夏清天津科学技术出版社精馏塔主要工艺结构尺寸和计算结果一览表参数符号单位计算结果精馏段提馏段操作条件平均压力平均温度平均流量气相液相乙醇浓度塔顶塔底物性参数平均密度气相