2022年课程设计任务书与指导书 .pdf

1 材料与化工学院化学工程与工艺专业化工课程设计任 务 书课程设计题目：年产。 。 。 。 。吨。 。 。 。生产车间初步设计或年产。 。 。 。 。吨。 。 。 。工段生产车间初步设计注：可按某一化工或生工产品的实际生产过程自选课题或按教师规定课题一、设计条件选自某一化工、生工产品实际生产过程的原始基础数据或课题给出1原料、辅料，配料比；2产品、副产品，产品率；3建设规模或生产能力；4热源条件；5生产时间与工作制度；6厂址地域与自然条件；7设计计算基础数据取自实际生产过程的技术参数和工艺条件二、设计任务1确定生产方案，工艺流程设计与论证；2工艺技术参数、操作条件确定与说明；3工艺计算物料衡算、能量热量衡算按 SI 制计算；4主要设备、辅助设备设计计算与选型； 1主要设备设计依据生产过程选之一主要设备做具体的设计计算与选型详算确定设备的类型、制造材料要求， 对设备外形和内部结构尺寸做设计计算；根据设计计算结果选取定型标准设备并做使用校核验算。 2辅助设备设计选一生产过程辅助设备通常是换热器做具体设计与选型选型要求同上。5生产设备配置与车间布置设计6设计结果汇总7设计结果评析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页2 8设计绘图1带控制点的工艺流程图一张，A3或 A4图幅2主要设备选设计之一工艺条件图或结构尺寸图一份，A33辅助设备选设计之一结构示意简图一张，A34生产车间设备平、立面布置图一份，A35厂貌平面布置图* 一张， A3注：设计绘图可采用电脑CAD绘图也可采用仪器绘制，主要设备工艺条件图应标注包括主要结构尺寸、技术特性和接管要求等表；图形、图标、图幅应符合机械制图标准要求。厂貌平面布置图可略。设计重点： 工艺流程设计与论证；工艺计算；主要设备、辅助设备设计计算与选型。三、完成设计文件设计说明书一份文字10000 字 ；设计图纸一份4 张 。四、时间安排四周 20 天1. 给定课程设计任务书，典型工艺设计讲解。1 天2. 检索收集文献资料，方案分析比较，确定生产方案和工艺技术路线。2 天3. 确定工艺流程并论，并拟定工艺技术参数和操作条件。2 天4. 工艺设计计算 - 工艺技术参数确定、物料衡算、能量衡算等。3天5. 主、辅设备设计与选型，生产设备配置。4 天6. 车间设备布置设计。2 天7. 设计绘图。 3 天8. 编写课程设计说明书，修改并打印。2 天9. 课程设计答辩和小结。1 天五、其他说明本课程设计包括工艺设计和化工单元设备设计两部分内容。工艺设计主要突出生产方法和工艺流程设计与论证；化工单元设备设计主要突出主要设备和辅助设备设计计算和选型。设计说明书应包括上述两部分的设计内容。6 月 13 日前交作品。参考文献资料1 蒋维钧等，化工原理上、下 ，北京：清华大学出版社，2008，二版2 黄璐等编，化工设计，北京化学工业出版社教材出版中心 2008.02 3 王静康编，化工设计，北京高教出版社 2008.06 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页3 4 绉兰，闫传智，化工工艺设计，【M 】, 第一版，成都：成都科技大学出版社，5 吴志泉，涂晋林等，化工工艺设计，上海：华东理工大学出版社，6 化学工程师手册编辑委员会，化学工程师手册，北京：机械工业出版社，7 刘镜定，车维新等，合成气工艺技术与设计手册，北京：化学工业出版社，8 国家医管局上海医药设计院，化工工艺设计手册，北京化学工业出版社，二版，9 时钧，汪家鼎等，化学工程手册，北京：化学工业出版社，第二版，材料与化工学院化学工程与工艺专业化工课程设计指导书一、目的和意义化工课程设计是一个总结性教学环节，是培养我们综合运用化工工艺学、 化工原理和化工设备设计基础等课程的基本原理、基础理论，以完成某一化工产品工业实际生产过程的一次初步设计训练。通过化工课程设计实训，掌握工艺流程与生产设备设计的基本原则、 基本程序和基本方法，为毕业设计仍至承担工业生产全程设计打下良好的基础；要树立正确的设计思想和求是精神，本着严谨、负责、协调、创新的工作作风，加强查阅资料搜集数据的能力、准确地进行工程计算电算能力和能用简洁的文字、清晰的图表来表达设计意图的能力；培养综合应用知识能力、全面思考问题和独立工作能力。二设计指导思想依据课题任务书的设计要求，按新建厂房通用工程项目标准进行设计。遵循“工艺先进技术成熟配置科学安全环保” 的设计原则， 使设计内容既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，同时注意操作的安全性，劳动条件和环境保护等。所选定的工艺流程和生产设备必须能满足和完成课题设计项目所提出的生产任务。三课题的拟定及要求1 以某一化工、 生工产品的实际生产过程自拟题目或选自指导教师所给定的题目；可以单独完成，也可以组队共同完成但设计参数须不同。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页4 2.生产方案确定要做比较，工艺流程设计要做论证，应符合设计原则。3.设备设计应满足生产工艺和生产任务要求，结构简单合理，操作、调控方便，运行安全可靠，安装维修简易，尽量选用定型标准设备。4.设计的各项内容应符合国家或行业现行标准，设计绘图可采用CAD绘图也可绘图仪器绘图符合机械制图标准 。5对设计结果要作出客观、科学评析。四、设计程序1选定“课程设计”题目自拟课题者也可自拟课程设计任务书。2了解和明确设计任务和设计内容，查取、检索相关文献资料并做分析。3遵循设计原则，比较并确定生产方案，确定工艺流程并做工艺流程说明和论证。4参照实际生产经验和使用相关手册和图表，正确选取工艺条件、技术参数、物性数据和计算公式，对生产过程进行工艺计算物料衡算和热量衡算，并对计算结果做汇总。5依据工艺计算结果，对生产主要设备和辅助设备做设计计算与选型；根据生产需要做合理的设备配置。6根据生产设备配备做车间设备布置设计7安全生产规程和三废处理措施对安全生产、环保措施和资源综合利用提出思路、途径和合理化建议。8设计绘图9编写设计说明书10设计答辩 PPT 。五、设计文件设计文件是指完成课题设计的成果，设计成果应包括两个：1设计说明书一份1 万字 ；2设计绘图一份4-5 张 。六、设计说明书编写内容及要求一设计说明书的内容设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，概述总论，生产方案简介，工艺流精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页5 程设计与论证，工艺计算 包括工艺技术参数与操作条件设计说明，设备设计计算及选型，生产设备配备与车间布置设计；安全生产、环保措施，设计结果评析与总结，参考文献等。文字整理要求：10000 字左右。打印要求：正文小四宋体常规；标题宋体加粗：一级标题三号，二级标题四号，三级标题小四号。统一封面见附件。二设计说明书编写要求1概述总论其内容：产品的中英文名称，物化性质，质量执行标准，产品用途和销量；原料规格和要求； 辅料规格与要求；各种生产方案简介并比较其特点；本设计课题选定的生产方案和工艺流程；本课题所应完成的设计任务和设计重点。设计任务指必须完成的设计内容，对于工程“初步设计”的要求，应完成如下任务：1生产方法确定，工艺流程设计与论证2工艺技术参数、操作条件确定与论证3工艺计算物料衡算、能量热量衡算按 SI 制计算4主要设备、辅助设备设计计算与选型。5生产设备配置与车间布置设计6安全生产规程和环保措施7设计结果评析8设计绘图设计重点：1 、 3 、 4项的内容2生产方案简介，工艺流程设计与论证重点根据设计条件， 1对所选定的生产方案或技术路线做论证说明以成功经验为例做佐证；2工艺流程设计与论证工艺流程可以方框图也可以工艺原理图表示；工艺流程说明要详述，充分说明其工艺原理、特点和要求等。设计条件指 选自某一化工产品实际生产过程的原始基础数据 ：原料、辅料： 注明原料名称、规格、产地或来源、单位产品消耗比等产品：注明产品、副产品名称、质量执行标准、产品主要用途等生产能力：指产品的生产能力或原材料处理量 T/a 或 Kg/h热源条件： 指明所用热源，如饱和水蒸气压强为Mpa ；或其他热源生产时间： 注明包括年工作日、日工作时间，连续操作或间歇操作等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页6 厂址地域与自然条件： 天候、降雨量、地势、占地面积等4工艺计算重点工艺计算应包括三方面内容：1技术参数、工艺条件设计与说明技术参数、 工艺条件实质指设计计算基础数据，可参考该产品实际工业生产过程所选用的技术参数和工艺条件，要做选取说明及参考来源。技术参数与工艺条件是工艺计算的基础数所。设计计算基础数据取自实际生产过程的技术参数和工艺条件具体指：原料、辅料、产品和副产品的物性数据等工艺技术参数与技术要求等配料比、原料消耗比、产品率、回收率等选用设计基准2物料衡算与热量衡算工艺计算主体主要包括物料衡算、热量衡算两部分，计算单位采用SI 制。工艺计算实质上是为设备设计与选型的依据，即因此， 依据设计计算基础数即生产全过程或按生产工段分别做物料衡算和热量衡算，并对计算结果做汇总以图表形式表示。5主要生产设备、辅助设备设计与选型重点1主要生产设备主要生产设备指生产过程至关重要的设备，一般指：塔设备填料塔板式塔、反应器发酵罐搅拌器、过滤器、干燥器等别离设备。设计计算与选型内容：选取设备的类型按原料性质和工艺要求选根据物流量计算外形结构尺寸：计算结果圆整取标准型计算设备内部结构尺寸：计算结果圆整取标准型根据计算选型核算是否能完成生产任务确定设备选型设备结构参数汇总图表形式表达绘制主要设备结构尺寸图按机械制图标准绘制，标注技术要求及材质要求等。2辅助设备辅助设备指生产过程对至关重设备起辅助作用的设备，一般指：换热器、蒸发器、贮罐、泵、压缩机等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页7 设计计算与选型内容以换热器为例：选换热器类型列管式、固定管板式、板式等根据换热任务估算传面积：计算结果圆整取标准型按选取的标准型换热器传热面积核算能否完成实际换热任务确定换热器根据面积、管长、管数等结构参数汇总图表形式表达绘制换热器结构示意图标注结构尺寸及技术要求6设备配置与车间布置车间布置应遵循车间布置原则，参照化工设计相关内容要求进行。依据生产过程各工段应配备的生产设备型号、规格、数量、所在工段编号。依据车间布置的原则和要求，以设备外形图的形式表达平面和立面布置情况。7设计结果汇总设计结果汇总表应包括以下几项：1技术参数、操作条件汇总表2物料衡算汇总表3热量衡算汇总表4设备配置汇总表5其他附图、附表8设计结果评析即上述所设计内容特别是重点设计的内容，能否完成课题所提出的生产任务做出较为客观的评价：理论依据的科学性；计算参数、引用公式、选取基准的正确性；计算结果的可靠性；通用工程初步设计的适用、参考性等等。七、设计绘图设计绘图应包括：1带控制点工艺原理流程图一张A3 。2主要设备选设计之一工艺条件图或结构尺寸图一份A3 。3辅助设备换热器结构示意图一张A3 。注：设备工艺条件图面应包括主要结构尺寸、技术特性和接管要求等表。4生产车间设备布置图平面和立面一份A3 。5厂貌平面布置图一份可略。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页8 八、设计参考文献资料与附表：参考资料：一般不少于八本。设计附表包括可另附，上已有附者可略：1产品质量执行标准、生产过程原料消耗配比汇总表2设计原始数据、工艺技术参数汇总表3物料衡算汇总表；能量衡算汇总表；4主要设备选型配置一览表；5辅助设备选型配置一览表。6系统平衡数据及其他。七、组织实施1指导教师：按课题分工负责2答疑时间：暂定六月中旬。3答疑地点：暂定理工楼401、404 室 。4电脑室：理工楼413 室要预定、订记使用八、成绩评分体系课程考核成绩分为五档：优秀 90 分 、良好 89-80 分 、中等 79-70 分 、及格 69-60 分 、不及格 59 分评定方法：设计说明书占50% ，设计图纸占20% ，答辩占20% ，平时占10% 。九、主要教参：。 。 。 。 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页9 附：化工单元设备设计内容A列管式换热器的选型设计( 仅作辅助设备设计) 1生产方案的选定冷却介质及进出口温度确实定；冷、热流体通道的选择；流向的选择。2工艺计算物料及热量衡算；管程、壳程给热系数及总传热系数的计算；管程、壳程阻力的计算；对数平均温差的修正。3设备设计计算选型列管式换热器的选型及校核。4绘制列管式换热器设计条件图B反应釜搅拌器的设计( 可选作主要设备设计) 1生产方案的选定物料的加热 ( 冷却 ) 方式的选定；传热面及搅拌桨型式的选定。2工艺计算物料衡算；反应釜操作周期、釜容积的选定；釜的传热计算；转速、搅拌功率确实定。3设备设计计算反应釜传热面大小及各尺寸确实定。4辅助设备的设计计算与选型。换热器、流体输送机械的选型。5绘制反应釜搅拌器设备设计条件图或设备结构尺寸图C蒸发器的设计( 可选作主要设备设计) 1生产方案的选定蒸发器类型、效数及流程确实定。2工艺计算物料及热量衡算；各效浓度及温度分布确实定。3设备设计计算蒸发室和加热室工艺尺寸的计算，接管尺寸确实定。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页10 4 辅助设备的设计计算与选型冷凝器、真空泵选型。5绘制蒸发器设计条件图D填料吸收塔的设计( 可选作主要设备设计) 1生产计方案的选定气液相平衡关系( 温度、总压对平衡的影响及非等温吸收的平衡线) 、吸收操作流程确实定；填料的类型、性能与选型。2工艺计算液气比的选择；物料及热量衡算；液泛速度和压降的计算。3设备设计计算塔径确实定；填料层高度的计算( 传质系数、传质单元数及传质单元高度) ；液体分布与再分布装置；填料层支撑结构及接管口确实定。4辅助设备的设计计算与选型冷凝器、真空泵选型。5绘制填料吸收塔设计条件图E板式精馏塔的设计( 可选作主要设备设计) 1生产方案的选定操作压力、进料状态及加热方式确实定。2工艺计算物料衡算；回流比确实定；理论板数及实际塔板数确实定；热量衡算。3设备设计计算塔板的型式、结构及主要尺寸的选取；流体力学计算和校核；负荷性能图；塔体总高度的计算。4辅助设备的设计计算与选型回流冷凝器、再沸器的选型；接管尺寸确实定。5绘制板式精馏塔设计条件图。F转盘萃取塔的设计( 可选作主要设备设计) 1生产方案的选定转盘塔分散相、流比的选取与确定。2工艺计算物料衡算；特性速度、临界转速、两相极限流速、转速与功率消耗等的计算；相际传质面积和液滴平均直径；传质系数( 滴内、滴外传质分系数，总传质系数) 。3设备设计计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页11 塔径及主要结构参数确实定。用扩散模型计算塔高( 转盘塔内的轴向混合，扩散模型的近似解 ) ；澄清段高度的计算。转盘塔塔体、内件、附件及传动装置的结构设计。4辅助设备的设计计算与选型管路、泵、流量计、储槽及换热器等的计算与选型。5绘制转盘萃取塔设计条件图。G喷雾干燥塔的设计( 可选作主要设备设计) 1生产方案的选定干燥装置流程；干燥器内热空气和雾滴的流动方向；操作条件；雾化器的选型。2工艺计算物料衡算；热量衡算。3设备设计计算雾化器主要尺寸的计算；雾滴干燥时间；塔径计算；塔高计算。4辅助设备的设计计算与选型空气加热器；风机；气固别离器；热风进口分布装置；排料装置。5绘制喷雾干燥塔设计条件图。H流化床干燥器的设计( 可作主要设备设计) 1生产方案的选定流化床干燥器的类型、特性和选型。2工艺计算多层流化床干燥过程的数学描述；计算模型； 颗粒群的平均直径与带出速度；物料衡算和热量衡算；物料的流化床压降；热容系数和流化床的层数。3设备设计计算干燥器塔径、塔高的计算；塔板结构设计( 多孔板结构 ) 。4辅助设备的设计计算与选型物料供应器、空气预热器、旋风别离器及排风机的计算与选型。5绘制流化床干燥器设计条件图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页12 海南大学材料与化工学院化学工程与工艺专业2008 级化工课程设计说明书设计题目：学 生 姓 名：学号：设计小组成员：指 导 教 师：完 成 日 期：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页