化工专业课程设计全解课件

1、化工原理课程设计*汇报内容 一任务书 二简捷法计算 三 四 五Aspen严格法计算塔板设计计算换热器设计计算* 塔的结构设计六一、任务书题目二、原 始 数 据1、原 料处理量 350 吨/天组成（质量分率） nC3,0.2，iC4,0.08， nC4,0.23，iC5,0.18，nC5,0.31 进料状态（气化分率） 0.3 2、 产品要求塔顶产品 nC4收率98% 塔底产品 iC5收率98% *设计一连续操作精馏装置，用以分离轻烃混合物。二、简捷法计算流程简图*二、简捷法计算工艺计算*（一）全塔物料衡算1、采用清晰分割法，计算得到塔顶、塔底的产品流率及组分的摩尔分数，其中轻关键组分：正丁烷n

2、C4重关键组分：异戊烷iC5二、简捷法计算工艺计算*2、求操作压力和塔顶产品出口温度以水为冷却剂来冷凝塔顶蒸汽，则设回流罐凝液温度为40 。查各组分的安托尼方程系数，根据泡点方程计算塔的操作压力。二、简捷法计算工艺计算*3、计算塔顶温度估计塔顶到回流罐的压降损失（0.010.02MPa），计算塔顶压力。根据塔顶气相组成与塔顶产品组成相同，根据露点方程试差求塔顶温度。二、简捷法计算工艺计算*4、计算塔底温度估计塔板数及塔板压降，计算塔底压力。根据塔底组成和泡点方程试差计算塔底温度。二、简捷法计算工艺计算*5、非清晰分割校核根据塔顶、塔底的操作条件，分别计算塔顶、塔底各组分的相对挥发度根据几何平均

3、值求各组分的平均相对挥发度根据芬斯克公式估算非关键组分在塔顶、塔底产品中的分配情况二、简捷法计算工艺计算*6、回流比和理论板数计算根据恩德伍德公式试差计算和Rmin根据芬斯克方程计算Nmin取不同的R/Rmin=(1.03.0)，计算不同的R、X=(R-Rmin)/(R+1)根据吉利兰图或公式计算出不同的Y，根据Y=(N-Nmin)/(N+1)计算出不同的N二、简捷法计算工艺计算*以R/Rmin为横坐标、N为纵坐标作回流比与理论板数关系曲线图根据曲线拐点确定回流比和理论板数二、简捷法计算工艺计算*7、求实际塔板数计算塔顶塔底算术平均温度计算相对挥发度和进料粘度根据奥康奈尔关联式计算全塔效率ET

4、根据ET=NT/N计算实际板数二、简捷法计算工艺计算*8、求进料位置和进料温度由柯克布莱德经验公式计算进料位置计算进料板处压力用试差法计算进料板处温度，公式为 =0二、简捷法计算工艺计算*（二）热量衡算1、求冷凝器热负荷QC塔顶回流为饱和液体，则塔顶冷凝器的热负荷为QC=(R+1)D(HV1-HLD)查相关图表集或数据手册，得到塔顶各组分的气相焓值和液相焓值根据塔顶组分组成计算HV1、HLD和QC二、简捷法计算工艺计算*（二）热量衡算2、进料焓值的确定根据 计算进料中液体的组成根据相平衡关系yi=Kixi计算气相组成由图表集查进料条件下各组分的气、液相焓值，分别计算HFV、HFL，则HF=eH

5、FV+(1-e)HFL二、简捷法计算工艺计算*（二）热量衡算3、再沸器的热负荷QB由图表集查塔底液相各组分的焓值，根据组成和焓值计算HLW作全塔热量衡算：FHF+QB=DHLD+WHLW+QC+Q损，Q损=0.05(FHF+QB)QB三、严格法计算流程简图*三、严格法计算*三、严格法计算*三、严格法计算*三、严格法计算*三、严格法计算*三、严格法计算*四、塔板设计计算*1、塔径的计算采用Smith法分别计算精馏段和提馏段的D2、塔板上流体流型的选择根据塔径和液体流量3、降液管和溢流堰尺寸的确定4、浮阀及其排列四、塔板设计计算*根据阀孔动能因数F0=912，计算阀孔气速05、塔板布置确定边缘区和安定区尺寸浮阀个数N=V/(0.785d02 0 )开孔率确定排列高度确定横向上排列的浮阀排数四、塔板设计计算*降液管中清液高Hd6、塔板水力学计算塔板压降液体在降液管中停留时间雾沫夹带量e泄露负荷性能