化工原理课程设计ppt课件.pptx

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1、化工原理课程设计化工原理课程设计一、设计目的一、设计目的二、设计指导二、设计指导三、设计内容三、设计内容四、时间安排四、时间安排集中讲授内容纲要：集中讲授内容纲要：附件：附件：1.化工原理课程设计化工原理课程设计任务书任务书2. 设计计算内容、步骤要求设计计算内容、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参考资料 化工原理课程设计化工原理课程设计一、设计目的和意义一、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；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；培养工程计算技能及应用所学理

2、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；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；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；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

3、问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。题的能力。化工原理课程设计化工原理课程设计二、设计指导二、设计指导 主要分以下主要分以下4个阶段进行：个阶段进行： 第第1阶段：下达设计任务书阶段：下达设计任务书 第第2阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料 第第3阶段：设计指导阶段：设计指导第第4阶段：答辩考核阶段：答辩考核第第1阶段：下达设计任务书阶段：下达设计任务书 （另附设计任务书、任务分配表）（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

4、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。化工原理课程设计化工原理课程设计第第2阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料阶段：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。设计方法步骤。第第3阶段：设计指导阶段：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。图的指导和设

5、计文件编整的指导四部分。设计方案确定设计方案确定，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。化工原理课程设计化工原理课程设计绘图的指导绘图的指导，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。第第4阶

6、段：答辩考核。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；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。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。注意：不及格不允许补考。化工原理课程设计化工原理课程设计三、设计内容三、设计内容 要求提交完整的设计书和设计图纸要求提交完整的设计书和设计图纸设计书编整纲要设计书编整纲要目录目录前言前言简介设计题目，论述本设计所要解决的问题简介设计题目，

7、论述本设计所要解决的问题设计计算书设计计算书详细设计计算的步骤、方法及计算中所采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用的数据、公式等，并注明数据和公式的来源设计计算结果的综合数据表设计计算结果的综合数据表设计结果的评价与有关问题的讨论。设计结果的评价与有关问题的讨论。参考书一览表参考书一览表设计中采用的参考书（设计中采用的参考书（编号编号 、书书名名、著者、出版社、出版年月）、著者、出版社、出版年月） 化工原理课程设计化工原理课程设计设计图纸包括设计图纸包括 理论塔板数的计算图；理论塔板数的计算图；浮阀塔板结构简图；浮阀塔板结构简图；塔操作性能负荷图；塔

8、操作性能负荷图；全塔装配图（全塔装配图（1#图纸绘制）。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。小分析等。化工原理课程设计化工原理课程设计计算内容计算内容 工艺计算：内容包括：物料平衡，操作线，工艺

9、计算：内容包括：物料平衡，操作线，q线确定，线确定，Rmin计算，计算，R确定，确定，NT，N，加料板位置确定，液相流量，气相，加料板位置确定，液相流量，气相流量的计算。流量的计算。 主要工艺尺寸的计算：内容包括：塔径，板间距，堰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。（堰高，堰长），浮阀类型选择，塔盘设计，塔高确定。 流体力学计算：内容包括：压力降流体力学计算：内容包括：压力降P的计算，淹塔与的计算，淹塔与雾沫夹带等的校核，负荷上、下限计算。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）（内容具体指导、参考书目另附）

10、化工原理课程设计化工原理课程设计四、时间安排四、时间安排设计时间设计时间2周周具体安排：具体安排：下达设计任务书、集中讲解下达设计任务书、集中讲解 0.5天天搜集相关资料、设计方案确定搜集相关资料、设计方案确定 0.5天天设计计算设计计算 4天天绘图（含集中讲解）绘图（含集中讲解） 3天天设计文件编整设计文件编整 1.5天天答辩考核答辩考核 0.5天天化工原理课程设计化工原理课程设计附件附件1：化工原理课程设计化工原理课程设计任务书任务书设计一台分离苯设计一台分离苯甲苯混合液的浮阀式精馏塔甲苯混合液的浮阀式精馏塔一、设计性质一、设计性质塔设备的工艺设计塔设备的工艺设计 二、设计条件二、设计条件

11、1.操作方式：连续操作操作方式：连续操作2.生产能力：生产能力：10000、14000、18000吨吨/年（以塔顶产品计）年（以塔顶产品计）3.加料温度：加料温度：20、40、604.操作压力：常压操作压力：常压5.料液组成：苯：料液组成：苯：0.35，其他为甲苯其他为甲苯 塔顶组成：塔顶组成：0.94 塔底组成：塔底组成：0.03以下（以上均为质量百分数）以下（以上均为质量百分数）化工原理课程设计化工原理课程设计6.年生产时间：年生产时间：335天天（设计条件本着（设计条件本着一组一一组一题的原则，具体要求另分）题的原则，具体要求另分）三、设计计算内容三、设计计算内容1.工艺计算：工艺计算：

12、 内容包括：物料平衡，操作线，内容包括：物料平衡，操作线，q线确定，线确定，Rmin计算，计算，R确定，确定，NT，N，加料板位置确定，液相流量，加料板位置确定，液相流量，气相流量的计算。气相流量的计算。2.主要工艺尺寸的计算：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。型选择，塔盘设计，塔高确定。3.流体力学计算：流体力学计算： 内容包括：压力降内容包括：压力降P的计算，淹塔与雾沫夹带等的校的计算，淹塔与雾沫夹带等的校核，负荷上、下限计算。核，负荷上、下限计算。化工原理课程设计化工原理课程设

13、计四、设计成果四、设计成果 1.设计书设计书 内容包括：目录；前言内容包括：目录；前言简介设计题目，论述本设简介设计题目，论述本设计所要解决的问题；设计计算书计所要解决的问题；设计计算书上述各项设计计算的步骤、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；设计计算结果的综合数据表；后记源；设计计算结果的综合数据表；后记设计结果的评价设计结果的评价与有关问题的讨论；参考书与有关问题的讨论；参考书设计中采用的参考书（设计中采用的参考书（ 编编号号 、书名书名、著者、出版社、出版年月）。、著者、出版社、出版年月

14、）。2.设计图纸设计图纸内容包括：理论塔板数的计算图；浮阀塔板结构简内容包括：理论塔板数的计算图；浮阀塔板结构简图；塔操作性能负荷图；全塔装配图（图；塔操作性能负荷图；全塔装配图（1#图纸绘制）。图纸绘制）。化工原理课程设计化工原理课程设计附件附件2：设计计算内容、步骤要求设计计算内容、步骤要求 一、重要物性数据的得到一、重要物性数据的得到（一）组成换算（一）组成换算（二）相平衡数据（二）相平衡数据 依此做出依此做出t-x-y图；得到饱和温度和平衡图；得到饱和温度和平衡的气相组成；的气相组成；（三）精馏段物性数据求取（三）精馏段物性数据求取1.定性温度定性温度2.求液体密度（注意：按进料组成计

15、）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）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）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）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）求液体表面张力（注意：按进料组成计）化工原理课程设计化工原理课程设计（四）提馏段物性数据求取（四）提馏段物性数据求取1.定性温度定性温度2.求液体密度（注意：按釜液组成计）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）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）求液体粘度（注

16、意：按釜液组成计）5.求气体粘度（注意：按釜液组成计）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）求液体表面张力（注意：按釜液组成计）（五）结果汇总列表（五）结果汇总列表二、工艺设计计算二、工艺设计计算（一）馏出液流量的计算（一）馏出液流量的计算1.塔顶平均分子量塔顶平均分子量2.馏出液流量馏出液流量kmol/h化工原理课程设计化工原理课程设计（二）进料量和釜液量的计算（二）进料量和釜液量的计算kmol/h1.进料的平均分子量进料的平均分子量（三）（三）q值计算值计算2.进料的平均热容进料的平均热容 3.进料的汽化潜热进料的汽化潜热 4.q值值（四）（四）y-x图及

17、图及q线做出（附图）线做出（附图）（五）（五）Rmin计算计算（六）（六）R确定确定（七）操作线（七）操作线（八）图解求理论塔板数（八）图解求理论塔板数化工原理课程设计化工原理课程设计1.进料的平均分子粘度进料的平均分子粘度（九）全塔板效率的计算（九）全塔板效率的计算2.平均相对挥发度的计算平均相对挥发度的计算3.全塔板效率全塔板效率（十）实际塔板数的计算、进料板位置的确定（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（十一）各塔段气、液相流量的计算1.以以mol流率表示流率表示2.以以m3/s流率表示（注意：按何处组成计）流率表示（注意：按何处组成计）三、设备计算三

18、、设备计算A、精馏段计算、精馏段计算（一）塔径（一）塔径D初估初估化工原理课程设计化工原理课程设计1.液泛气速的计算液泛气速的计算（二）塔板结构计算（二）塔板结构计算2.适宜空塔气速的确定适宜空塔气速的确定3.塔径初估与园整塔径初估与园整1.溢流装置溢流装置1）溢流流程）溢流流程选择（直径流）选择（直径流）2）溢流装置计算）溢流装置计算堰长、堰高、溢流管底与堰长、堰高、溢流管底与塔板间距离、液体在溢流管中停留时间塔板间距离、液体在溢流管中停留时间2.浮阀布置浮阀布置1）浮阀数的初算（阀孔气速、浮阀数的计算）浮阀数的初算（阀孔气速、浮阀数的计算） 2）浮阀数的）浮阀数的确定：选取确定：选取有关数

19、据、做图实排有关数据、做图实排确确定。注意浮阀间尺寸（排间距，孔心距）、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，严格按比排列方式选择（等腰三角形叉排，严格按比例排列）例排列）化工原理课程设计化工原理课程设计（三）流体力学计算（三）流体力学计算1.塔板压降塔板压降计算（压降不能超过经验值，教材有）计算（压降不能超过经验值，教材有）1）干板压降的计算）干板压降的计算2）板上液层压降计算）板上液层压降计算3）克服液体表面张力的压降计算）克服液体表面张力的压降计算4）每层塔板压力降）每层塔板压力降2.淹塔核算淹塔核算3.雾沫夹带量的验算雾沫夹带量的验算（四）负荷性能图（四）

20、负荷性能图绘制负荷性能图绘制负荷性能图1.过量雾沫夹带线计算过量雾沫夹带线计算 2.液泛线计算液泛线计算 化工原理课程设计化工原理课程设计（五）计算结果汇总列表（五）计算结果汇总列表3.液相上限线计算液相上限线计算4.液相下限限计算液相下限限计算5.气相下限线计算气相下限线计算B、提馏段计算（同精馏段）、提馏段计算（同精馏段）B、提馏段计算（同精馏段）、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）件选择与计算等）化工原理课程设计化工原理课程设计附件附件3：化工原理课程设计参考资料化工原理课程设计参

21、考资料 1.陈敏恒、从德滋、方图南等编，陈敏恒、从德滋、方图南等编，化工原理化工原理上、下册，上、下册，北京：化学工业出版社，北京：化学工业出版社，1999.62.天津大学化工原理教研室编，天津大学化工原理教研室编，化工原理化工原理上、下册上、下册(第第二版二版)，天津：天津科技出版社，天津：天津科技出版社,1996.33.陈维主编，陈维主编，传递过程与单元操作传递过程与单元操作，杭州：浙江大学出，杭州：浙江大学出版社版社,1994.84.柴诚敬等编，柴诚敬等编，化工原理课程设计化工原理课程设计，天津科学技术出版，天津科学技术出版社社,19945.国家医药管理局上海医药设计院编，国家医药管理局

22、上海医药设计院编，化工工艺设计手册化工工艺设计手册（第二版），化学工业出版社，（第二版），化学工业出版社，19966.化学工程手册化学工程手册编委会编，编委会编，化学工程手册化学工程手册（第二（第二版），化学工业出版社，版），化学工业出版社，1996化工原理课程设计化工原理课程设计7.卢焕章等编，卢焕章等编，石油化工基础数据手册石油化工基础数据手册，化学工业出版社，化学工业出版社，19828.潘国昌，潘国昌，化工设备设计化工设备设计，清华大学出版社，清华大学出版社，20019.娄爱娟，吴志泉，吴叙美编，娄爱娟，吴志泉，吴叙美编，化工设计化工设计，华东理工大学出版社，华东理工大学出版社，2002

23、10.王树楹等编王树楹等编.现代填料塔技术指南现代填料塔技术指南.中国石化出版社，中国石化出版社，199811.贾绍义，柴诚敬编，贾绍义，柴诚敬编，化工原理课程设计化工原理课程设计，天津大学出版社；，天津大学出版社；200312.诸林诸林.等等编编化工原理化工原理 北京：石油工业出版社，北京：石油工业出版社，200713.张洪流主编张洪流主编化工原理化工原理上、下册上、下册 上海：华东理工大学出版社，上海：华东理工大学出版社，2006化工原理课程设计化工原理课程设计14.涂伟萍等编，涂伟萍等编，化工设备及过程设计化工设备及过程设计，化学工业出版社，化学工业出版社，200015.上海医药设计院上

24、海医药设计院,化工工艺设计手册（上下册）化工工艺设计手册（上下册）,化学工业出版社，化学工业出版社，199816.化工部，化工部，化工工艺孔管设计化工管路手册（上下册）化工工艺孔管设计化工管路手册（上下册）,化学工业化学工业出版社，出版社，199617.大连理工大学化工原理教研室编，大连理工大学化工原理教研室编，化工原理课程设计化工原理课程设计,大连理工大连理工大学出版社大学出版社,199418.王国胜主编；裴世红等编著，王国胜主编；裴世红等编著，化工原理课程设计化工原理课程设计,大连理工大学大连理工大学出版社出版社,200519.管国锋管国锋, 赵汝溥主编赵汝溥主编化工原理化工原理北京：化学

25、工业出版社教材出版中北京：化学工业出版社教材出版中心，心，200320.李凤华李凤华, 于士君主编于士君主编化工原理化工原理大连：大连理工大学出版社，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化工原理化工原理课程课程设计设计图纸绘制图纸绘制化工原理课程设计化工原理课程设计总装图绘制几点说明总装图绘制几点说明1绘制一张绘制一张1#图纸图纸【依据依据GB/T14689-1993】注意：注意： 1）图幅）图幅594841 mm确定；确定； 2）装订线）装订线25mm布置；布置； 3）边框）边框10mm预留。预留。 2视图摆放视图摆放 注意：参考例图（最好选择竖放）。注意：参考

26、例图（最好选择竖放）。 3视图比例视图比例注意：注意：1）主体视图比例最好选择）主体视图比例最好选择1：15；2）其他局部视图可参考例图。）其他局部视图可参考例图。 化工原理课程设计化工原理课程设计4总体布局总体布局 注意：注意：先定出标题栏及零部件详表、接管表、技术特性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，留足局部指标要求的区域，之后定主视图位置，留足局部放大的空间。放大的空间。 5主视图主视图 注意：注意：1）本着）本着先画两端后中间先画两端后中间（中间可以略减）的原则（中间可以略减）的原则绘制；绘制； 2）顶部）顶部封头标准封头标准可以查手册（并编整

27、在设计中），可以查手册（并编整在设计中），注意椭圆形封头的注意椭圆形封头的画法画法；3）底部支座底部支座参考例图，尺寸适当减加，但高度要参考例图，尺寸适当减加，但高度要保证（可以与例图一致）；保证（可以与例图一致）；化工原理课程设计化工原理课程设计4）所有）所有接管接管参考例图，尺寸一致即可；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）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；示；6）两个塔段异径采取）两个塔段异径采取变径连接，选用较大的板间距变径连接

28、，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）图中接管、液位计接口、温度计插孔接管等零部件零部件尺寸较小的，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；细尺寸见零部件一览表；10）零部件祥表）零部件祥表说明（参照例图说明（参照例图给出即可）；给出即可）；8）人孔人孔按比例绘制，可在顶部分离空间和底部空间设；按比例绘制，可在顶部分离空间和底部空间设；塔径较小，可在板间设塔径较小，可在板间设手孔手孔（直径在（直径在300-400mm）之间；）之间；9）注意：）注意：箭头箭头、部件标号部件标号、尺寸标注尺寸标注、焊点焊点等画法；等画法；化工原理课程设计化工原理课程设计6局部视图参照绘制；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；零部件详表、接管表、技术特性指标要求；注意：参照例图给出。注意：参照例图给出。 8线段画法、标示、字体等线段画法、标示、字体等按制图标准要求；按制图标准要求；化工原理课程设计化工原理课程设计标题栏格式标题栏格式注：图示为示意图，每行高注：图示为示意图，每行高8。