赵彦巧课程设计.ppt

天津商业大学生物技术与食品科学学院,1,化工原理课程设计,板式精馏塔设计,天津商业大学生物技术与食品科学学院,2,绪论一、化工原理课程设计的目的要求课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己作出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并对自己的选择作出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。通过课程设计，应培养学生以下能力：a）查阅文献资料；b）设计化工工艺流程；c）主要设备的工艺设计计算；d）叙述设计思想和计算结果。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,3,二、化工原理课程设计的内容a）设计方案简介；b）主要设备的工艺设计计算；c）典型辅助设备的选型和计算；d）工艺流程简图；e）主体设备工艺条件图。化工原理课程设计报告：说明书和图纸。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,4,三、化工生产工艺流程设计生产工艺流程设计一般可分为三个阶段：a）生产工艺流程草图；b）工艺物料流程图；c）带控制点的工艺流程图。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,5,四、主体设备工艺条件图主体设备工艺条件图面上应包括如下内容：a）设备图形指主要尺寸（外形尺寸、结构尺寸、连接尺寸）、接管、人孔等。b）技术特性指装置的用途、生产能力、最大允许压强、最高介质温度、介质的毒性和爆炸危险性等。c）设备组成一览表。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,6,五、化工过程技术经济评价a）技术评价；b）经济评价；c）工程项目投资估算。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,7,板式精馏塔设计一、塔设备简介塔设备是化工生产中广泛应用的气液传质设备。工业上对塔设备的主要要求：a）生产能力大；b）传质、传热效率高；c）气流的摩擦阻力小；d）操作稳定，适用性强，操作弹性大；e）结构简单，材料耗用量少；f）制造安装容易，操作维修方便，不易堵塞，耐腐蚀等。实际设计中，设计者应根据塔型特点、物系性质、生产工艺条件、操作方式、设备投资、操作与维修费用等技术经济评价以及设计经验等因素，依矛盾的主次，综合考虑，选择适宜的塔型。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,8,二、板式精馏塔的设计1、板式塔设计步骤根据设计任务和工艺要求，确定设计方案；根据设计任务和工艺要求，选择塔板类型；确定塔径、塔高等工艺尺寸；进行塔板的设计，包括溢流装置的设计、塔板的布置、升气道的设计及排列；进行流体力学验算；绘制塔板的负荷性能图；根据负荷性能图，对设计进行分析，若设计不够理想，可对某些参数进行调整，重复上述过程至满意为止。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,9,2、板式塔类型：泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（本次设计内容）筛板塔结构特点为塔板上开有许多均匀的小孔。根据孔径大小，分为小孔径筛板（孔径38mm）和大孔径筛板（孔径1025mm）。工业应用以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合（如分离黏度大、易结焦的物系）。筛板的优点是结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高；其缺点是筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、黏度大的物料。尽管筛板传质效率高，但若设计和操作不当，易产生漏液，使操作弹性减小，传质效率下降。近年来，由于设计和控制水平的不断提高，可使筛板的操作非常精确，弥补了上述不足，故应用日趋广泛。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,10,3、设计方案的选定a）装置流程的确定：精馏塔、原料预热器、蒸馏釜（再沸器）、冷凝器（全凝器）、釜液冷却器和产品冷却器；b）操作压力和温度的选择（指定操作压力）；c）进料热状况的选择（指定泡点进料）；d）加热方式（指定间接加热）；e）回流比的选择（自选，R=(1.12.0)Rmin）；f）其他参数（除给出外）可自选。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,11,4、二元连续板式精馏塔的工艺计算,天津商业大学生物技术与食品科学学院,12,天津商业大学生物技术与食品科学学院,13,天津商业大学生物技术与食品科学学院,14,5、塔和塔板主要工艺尺寸的设计,天津商业大学生物技术与食品科学学院,15,天津商业大学生物技术与食品科学学院,16,天津商业大学生物技术与食品科学学院,17,天津商业大学生物技术与食品科学学院,18,天津商业大学生物技术与食品科学学院,19,天津商业大学生物技术与食品科学学院,20,天津商业大学生物技术与食品科学学院,21,天津商业大学生物技术与食品科学学院,22,天津商业大学生物技术与食品科学学院,23,天津商业大学生物技术与食品科学学院,24,三、板式塔的结构与附属设备四、图纸的绘制（1）工艺流程简图：以单线图的形式绘制，标出主体设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。（2）主体设备工艺条件图（一主视图、一俯视图、一剖面图及局部放大图）：图面上应包括设备的主要工艺尺寸、技术特性表、接管表、部件明细表、标题栏。,天津商业大学生物技术与食品科学学院,25,筛板精馏塔设计任务书,天津商业大学生物技术与食品科学学院,26,天津商业大学生物技术与食品科学学院,27,（4）设计内容1、设计方案的确定及流程说明2、塔的工艺计算3、塔和塔板主要工艺尺寸的设计塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定。塔板的流体力学验算。塔板的负荷性能图。4、设计结果概要或设计一览表5、辅助设备选型与计算6、生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图7、对本设计的评述或有关问题的分析讨论,天津商业大学生物技术与食品科学学院,28,参考书目,1、天津商学院，化工原理课程设计。2、贾绍义，化工原理课程设计，天津，天津大学出版社，2002年。3、夏清，化工原理，天津，天津大学出版社，2005年。4、华南理工大学，化工过程及设备设计，广州，华南理工大学出版社，1986年。5、魏崇关，郑晓梅，化工工程制图，北京，化学工业出版社，1992年。6、刁玉玮，王立业编，化工设备机械基础，大连，大连理工大学出版社，1989年。,天津商业大学生物技术与食品科学学