化工原理課程設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)目的二、設(shè)計(jì)指導(dǎo)三、設(shè)計(jì)內(nèi)容四、時(shí)間安排集中講授內(nèi)容綱要：附件：1.《化工原理課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書2.設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、步驟要求3.化工原理課程設(shè)計(jì)參考資料

一、設(shè)計(jì)目的和意義1．鞏固化工原理課程學(xué)習(xí)的有關(guān)內(nèi)容，并使它擴(kuò)大化和系統(tǒng)化；2．培養(yǎng)工程計(jì)算技能及應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)分析問題和解決問題的能力；3．熟悉化工工藝設(shè)計(jì)的基本步驟和方法；4．學(xué)會(huì)編寫設(shè)計(jì)書、繪制設(shè)備總裝圖，用簡潔的文字、清晰的圖紙表達(dá)設(shè)計(jì)思想的能力；5．訓(xùn)練查閱參考資料及使用圖表、手冊(cè)，培養(yǎng)查閱資料、選用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力；6．注意勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)問題，既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可靠性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，通過對(duì)“適宜條件”的選擇及對(duì)自己設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)，初步建立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)從工程技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)考慮和處理工程實(shí)際問題的能力。二、設(shè)計(jì)指導(dǎo)

主要分以下4個(gè)階段進(jìn)行：

第1階段：下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書第2階段：設(shè)計(jì)前的集中講解，搜集相關(guān)資料

第3階段：設(shè)計(jì)指導(dǎo)第4階段：答辯考核第1階段：下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書（另附設(shè)計(jì)任務(wù)書、任務(wù)分配表）由于分離的產(chǎn)量和溫度不一樣，因此每個(gè)小組的設(shè)計(jì)任務(wù)都是不一樣的。這一階段主要是讓同學(xué)自己先分析一下任務(wù)書，查閱一些有關(guān)的物性手冊(cè)及設(shè)計(jì)參考手冊(cè)，考慮如何著手解決問題。第2階段：設(shè)計(jì)前的集中講解，搜集相關(guān)資料集中講授設(shè)計(jì)的意義和方法步驟，這一階段主要幫助同學(xué)樹立正確的設(shè)計(jì)思想，正確選擇精餾方案，全面了解設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)方法步驟。第3階段：設(shè)計(jì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)指導(dǎo)包括設(shè)計(jì)方案確定的指導(dǎo)、設(shè)計(jì)計(jì)算的指導(dǎo)、繪圖的指導(dǎo)和設(shè)計(jì)文件編整的指導(dǎo)四部分。設(shè)計(jì)方案確定，指導(dǎo)學(xué)生安排流程結(jié)構(gòu)，選擇所用設(shè)備的型式；確定操作條件，即塔的操作壓力、進(jìn)料狀態(tài)、回流溫度、冷凝器冷卻介質(zhì)、釜及預(yù)熱器中加熱介質(zhì)等。設(shè)計(jì)計(jì)算指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：物料衡算、熱量衡算、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塔的工藝尺寸的確定、再沸器的計(jì)算、附屬設(shè)備選型計(jì)算、冷凝器的選型、原料預(yù)熱器的選型、接管尺寸的確定等。繪圖的指導(dǎo)，集中講解一下機(jī)械制圖及化工機(jī)械基礎(chǔ)的主要知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生繪制設(shè)計(jì)設(shè)備的總裝圖一張。設(shè)計(jì)文件編整的指導(dǎo)，講解書寫內(nèi)容及基本要求，指導(dǎo)學(xué)生編整規(guī)范的設(shè)計(jì)書。第4階段：答辯考核。對(duì)設(shè)計(jì)過程，進(jìn)行答辯主要依據(jù)平時(shí)提問和最終書面簡答；成績考核，以優(yōu)、良、中、及格、不及格計(jì)，依據(jù)平時(shí)紀(jì)律、表現(xiàn)、設(shè)計(jì)書質(zhì)量、圖紙質(zhì)量和答辯成績，綜合評(píng)定。注意：不及格不允許補(bǔ)考。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容

——要求提交完整的設(shè)計(jì)書和設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)書編整綱要①目錄②前言—簡介設(shè)計(jì)題目，論述本設(shè)計(jì)所要解決的問題③設(shè)計(jì)計(jì)算書—詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算的步驟、方法及計(jì)算中所采用的數(shù)據(jù)、公式等，并注明數(shù)據(jù)和公式的來源④設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的綜合數(shù)據(jù)表⑤設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)與有關(guān)問題的討論。⑥參考書一覽表—設(shè)計(jì)中采用的參考書（[編號(hào)]、《書名》、著者、出版社、出版年月）

設(shè)計(jì)圖紙包括

①理論塔板數(shù)的計(jì)算圖；②浮閥塔板結(jié)構(gòu)簡圖；③塔操作性能負(fù)荷圖；④全塔裝配圖（1#圖紙繪制）。設(shè)計(jì)書中要強(qiáng)調(diào)一下自我評(píng)價(jià)這一內(nèi)容。自我評(píng)價(jià)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的總結(jié)，同學(xué)要會(huì)分析自己的設(shè)計(jì)結(jié)果。對(duì)于一些成績好的同學(xué)還可進(jìn)一步討論一些問題，如進(jìn)行其它形式浮閥塔等的設(shè)計(jì)比較；回流比是否是最適宜回流比；塔板效率的大小分析等。計(jì)算內(nèi)容①工藝計(jì)算：內(nèi)容包括：物料平衡，操作線，q線確定，Rmin計(jì)算，R確定，NT，N，加料板位置確定，液相流量，氣相流量的計(jì)算。②主要工藝尺寸的計(jì)算：內(nèi)容包括：塔徑，板間距，堰（堰高，堰長），浮閥類型選擇，塔盤設(shè)計(jì)，塔高確定。③流體力學(xué)計(jì)算：內(nèi)容包括：壓力降△P的計(jì)算，淹塔與霧沫夾帶等的校核，負(fù)荷上、下限計(jì)算。（內(nèi)容具體指導(dǎo)、參考書目另附）四、時(shí)間安排——設(shè)計(jì)時(shí)間2周具體安排：下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書、集中講解0.5天搜集相關(guān)資料、設(shè)計(jì)方案確定0.5天設(shè)計(jì)計(jì)算

4天繪圖（含集中講解）

3天設(shè)計(jì)文件編整

1.5天答辯考核

0.5天附件1：《化工原理課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書設(shè)計(jì)一臺(tái)分離苯—甲苯混合液的浮閥式精餾塔一、設(shè)計(jì)性質(zhì)塔設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)條件1.操作方式：連續(xù)操作2.生產(chǎn)能力：10000、14000、18000噸/年（以塔頂產(chǎn)品計(jì)）3.加料溫度：20、40、60℃4.操作壓力：常壓5.料液組成：苯：0.35，其他為甲苯

塔頂組成：0.94

塔底組成：0.03以下（以上均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）6.年生產(chǎn)時(shí)間：335天（設(shè)計(jì)條件本著一組一題的原則，具體要求另分）三、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1.工藝計(jì)算：內(nèi)容包括：物料平衡，操作線，q線確定，Rmin計(jì)算，R確定，NT，N，加料板位置確定，液相流量，氣相流量的計(jì)算。2.主要工藝尺寸的計(jì)算：內(nèi)容包括：塔徑，板間距，堰（堰高，堰長），浮閥類型選擇，塔盤設(shè)計(jì)，塔高確定。3.流體力學(xué)計(jì)算：內(nèi)容包括：壓力降△P的計(jì)算，淹塔與霧沫夾帶等的校核，負(fù)荷上、下限計(jì)算。四、設(shè)計(jì)成果

1.設(shè)計(jì)書內(nèi)容包括：①目錄；②前言—簡介設(shè)計(jì)題目，論述本設(shè)計(jì)所要解決的問題；③設(shè)計(jì)計(jì)算書—上述各項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)算的步驟、方法及計(jì)算中所采用的數(shù)據(jù)、公式等，并注明數(shù)據(jù)和公式的來源；④設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的綜合數(shù)據(jù)表；⑤后記—設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)與有關(guān)問題的討論；⑥參考書—設(shè)計(jì)中采用的參考書（[編號(hào)]、《書名》、著者、出版社、出版年月）。2.設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容包括：①理論塔板數(shù)的計(jì)算圖；②浮閥塔板結(jié)構(gòu)簡圖；③塔操作性能負(fù)荷圖；④全塔裝配圖（1#圖紙繪制）。附件2：設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、步驟要求一、重要物性數(shù)據(jù)的得到（一）組成換算（二）相平衡數(shù)據(jù)依此做出t-x-y圖；得到飽和溫度和平衡的氣相組成；（三）精餾段物性數(shù)據(jù)求取1.定性溫度2.求液體密度（注意：按進(jìn)料組成計(jì)）3.求氣體密度（注意：按進(jìn)料組成計(jì)）4.求液體粘度（注意：按進(jìn)料組成計(jì)）5.求氣體粘度（注意：按進(jìn)料組成計(jì)）6.求液體表面張力（注意：按進(jìn)料組成計(jì)）（四）提餾段物性數(shù)據(jù)求取1.定性溫度2.求液體密度（注意：按釜液組成計(jì)）3.求氣體密度（注意：按釜液組成計(jì)）4.求液體粘度（注意：按釜液組成計(jì)）5.求氣體粘度（注意：按釜液組成計(jì)）6.求液體表面張力（注意：按釜液組成計(jì)）（五）結(jié)果匯總列表二、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算（一）餾出液流量的計(jì)算1.塔頂平均分子量2.餾出液流量[kmol/h]（二）進(jìn)料量和釜液量的計(jì)算[kmol/h]1.進(jìn)料的平均分子量（三）q值計(jì)算2.進(jìn)料的平均熱容

3.進(jìn)料的汽化潛熱4.q值（四）y-x圖及q線做出（附圖）（五）Rmin計(jì)算（六）R確定（七）操作線（八）圖解求理論塔板數(shù)1.進(jìn)料的平均分子粘度（九）全塔板效率的計(jì)算2.平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算3.全塔板效率（十）實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算、進(jìn)料板位置的確定（十一）各塔段氣、液相流量的計(jì)算1.以mol流率表示2.以m3/s流率表示（注意：按何處組成計(jì)）三、設(shè)備計(jì)算A、精餾段計(jì)算（一）塔徑D初估1.液泛氣速的計(jì)算（二）塔板結(jié)構(gòu)計(jì)算2.適宜空塔氣速的確定3.塔徑初估與園整1.溢流裝置1）溢流流程選擇（直徑流）2）溢流裝置計(jì)算——堰長、堰高、溢流管底與塔板間距離、液體在溢流管中停留時(shí)間2.浮閥布置1）浮閥數(shù)的初算（閥孔氣速、浮閥數(shù)的計(jì)算）

2）浮閥數(shù)的確定：選取有關(guān)數(shù)據(jù)、做圖實(shí)排確定。注意浮閥間尺寸（排間距，孔心距）、排列方式選擇（等腰三角形叉排，嚴(yán)格按比例排列）（三）流體力學(xué)計(jì)算1.塔板壓降計(jì)算（壓降不能超過經(jīng)驗(yàn)值，教材有）1）干板壓降的計(jì)算2）板上液層壓降計(jì)算3）克服液體表面張力的壓降計(jì)算4）每層塔板壓力降2.淹塔核算3.霧沫夾帶量的驗(yàn)算（四）負(fù)荷性能圖——繪制負(fù)荷性能圖1.過量霧沫夾帶線計(jì)算

2.液泛線計(jì)算（五）計(jì)算結(jié)果匯總列表3.液相上限線計(jì)算4.液相下限限計(jì)算5.氣相下限線計(jì)算B、提餾段計(jì)算（同精餾段）B、提餾段計(jì)算（同精餾段）四、其它計(jì)算（管徑計(jì)算、換熱器選型計(jì)算、封頭計(jì)算、附件選擇與計(jì)算等）附件3：化工原理課程設(shè)計(jì)參考資料

1.陳敏恒、從德滋、方圖南等編，《化工原理》上、下冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.62.天津大學(xué)化工原理教研室編，《化工原理》上、下冊(cè)(第二版)，天津：天津科技出版社,1996.33.陳維主編，《傳遞過程與單元操作》，杭州：浙江大學(xué)出版社,1994.84.柴誠敬等編，《化工原理課程設(shè)計(jì)》，天津科學(xué)技術(shù)出版社,19945.國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編，《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版），化學(xué)工業(yè)出版社，19966.《化學(xué)工程手冊(cè)》編委會(huì)編，《化學(xué)工程手冊(cè)》（第二版），化學(xué)工業(yè)出版社，19967.盧煥章等編，《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，19828.潘國昌，《化工設(shè)備設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社，20019.婁愛娟，吳志泉，吳敘美編，《化工設(shè)計(jì)》，華東理工大學(xué)出版社，200210.王樹楹等編.《現(xiàn)代填料塔技術(shù)指南》.中國石化出版社，199811.賈紹義，柴誠敬編，《化工原理課程設(shè)計(jì)》，天津大學(xué)出版社；200312.諸林...[等]編《化工原理》北京：石油工業(yè)出版社，200713.張洪流主編《化工原理》上、下冊(cè)上海：華東理工大學(xué)出版社，200614.涂偉萍等編，《化工設(shè)備及過程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，200015.上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院,《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（上下冊(cè)）》,化學(xué)工業(yè)出版社，199816.化工部，《化工工藝孔管設(shè)計(jì)化工管路手冊(cè)（上下冊(cè)）》,化學(xué)工業(yè)出版社，199617.大連理工大學(xué)化工原理教研室編，《化工原理課程設(shè)計(jì)》,大連理工大學(xué)出版社,199418.王國勝主編；裴世紅等編著，《化工原理課程設(shè)計(jì)》,大連理工大學(xué)出版社,200519.管國鋒,趙汝溥主編《化工原理》北京：化學(xué)工業(yè)出版社教材出版中心，200320.李鳳華,于士君主編《化工原理》大連：大連理工大學(xué)出版社，2004《化工原理》課程設(shè)計(jì)——圖紙繪制總裝圖繪制幾點(diǎn)說明1．繪制一張1#圖紙【依據(jù)GB/T14689-1993】注意：1）圖幅594×841mm——確定；2）裝訂線25mm——布置；

3）邊框10mm——預(yù)留。2．視圖擺放

注意：參考例圖（最好選擇豎放）。

3．視圖比例注意：1）主體視圖比例最好選擇1：15；2）其他局部視圖可參考例圖。

4．總體布局注意：先定出標(biāo)題欄及零部件詳表、接管表、技術(shù)特性指標(biāo)要求的區(qū)域，之后定主視圖位置，留足局部放大的空間。

5．主視圖

注意：1）本著先畫兩端后中間（中間可以略減）的原則繪制；2）頂部封頭標(biāo)準(zhǔn)可以查手冊(cè)（并編整在設(shè)計(jì)中），注意橢圓形封頭的畫法；3）底部支座參考例圖，尺寸適當(dāng)減加，但高度要保證（可以與例圖一致）；4）所有接管參考例圖，尺寸一致即可；5）中間略減本著：詳細(xì)繪制精餾段、提餾段至少各一個(gè)相鄰板，詳細(xì)的進(jìn)料板及相鄰上下兩個(gè)板，其他均可省略表示；6）兩個(gè)塔段異徑采取變徑連接，選用較大的板間距；7）圖中接管、液位計(jì)接