板式精馏塔设计课程设计.ppt

1、1化 工 原 理 课 程 设 计板板 式式 精精 馏馏 塔塔 设设 计计天津商业大学生物技术与食品科学学院2绪绪 论论 一、化工原理课程设计的目的要求一、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。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

2、下能力：通过课程设计，应培养学生以下能力：a）查阅文献资料；）查阅文献资料；b）设计化工工艺流程；）设计化工工艺流程；c）主要设备的工艺设计计算；）主要设备的工艺设计计算；d）叙述设计思想和计算结果。）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二、化工原理课程设计的内容 a）设计方案简介；）设计方案简介；b）主要设备的工艺设计计算；）主要设备的工艺设计计算；c）典型辅助设备的选型和计算；）典型辅助设备的选型和计算；d）工艺流程简图；）工艺流程简图；e）主体设备工艺条件图。）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。化工原理课程设计报告：

3、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：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；）生产工艺流程草图；b）工艺物料流程图；）工艺物料流程图；c）带控制点的工艺流程图。）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：主体设备工艺条件图面上应包括如下内容：a）设备图形）设备图形 指主要尺寸（外形尺寸、结构尺寸、连指主要尺寸（外形尺寸、结构尺寸、连接尺寸）、接管、人孔等。接尺寸）、接管、人孔等。

4、b）技术特性）技术特性 指装置的用途、生产能力、最大允许压指装置的用途、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。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。）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五、化工过程技术经济评价 a）技术评价；）技术评价；b）经济评价；）经济评价；c）工程项目投资估算。）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板板 式式 精精 馏馏 塔塔 设设 计计一、塔设备简介一、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。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

5、备的主要要求：工业上对塔设备的主要要求：a）生产能力大；）生产能力大；b）传质、）传质、传热效率高；传热效率高；c）气流的摩擦阻力小；）气流的摩擦阻力小；d）操作稳定，适用）操作稳定，适用性强，操作弹性大；性强，操作弹性大；e）结构简单，材料耗用量少；）结构简单，材料耗用量少；f）制）制造安装容易，操作维修方便，不易堵塞，耐腐蚀等。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

6、因素，依矛盾的主次，综合考虑，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。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、板式精馏塔的设计二、板式精馏塔的设计 1、板式塔设计步骤、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，确定设计方案；根据设计任务和工艺要求，选择塔板类型；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；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、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；升气道的设计及排列；进行流体力学验算；进行流体力学验算

7、；绘制塔板的负荷性能图；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，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。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92、板式塔类型：泡罩塔、浮阀塔、板式塔类型：泡罩塔、浮阀塔、筛板塔筛板塔（本次设计内容）（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（孔径小，分为小孔径筛板（孔径38 mm）和大孔径筛板（孔径）和大孔径筛板（孔径1025 mm）。工业应

8、用以小孔径筛板为主，大孔径筛板多）。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）。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。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，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

9、降。近年来，由于设计和控使操作弹性减小，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。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、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）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；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）；）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（

10、指定泡点进料）；）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）；）加热方式（指定间接加热）；e）回流比的选择（自选，）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。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、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、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

11、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三、板式塔的结构与附属设备四、图纸的绘制四、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）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。数测量点

12、。（2）主体设备工艺条件图（一主视图、一俯视图、一剖面）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、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。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）设计内容 1、设计方案的确定及流程说明、设计方案的确定及流程说明 2、塔的工艺计算、塔的工艺计算 3、塔和塔板主要工艺尺寸的设计、塔和塔板主要工艺尺寸的设计 塔径、塔高

13、及塔板结构尺寸的确定。塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定。塔板的流体力学验算。塔板的流体力学验算。塔板的负荷性能图。塔板的负荷性能图。4、设计结果概要或设计一览表、设计结果概要或设计一览表 5、辅助设备选型与计算、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、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、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28参参 考考 书书 目目1、天津商学院，、天津商学院，化工原理课程设计化工原理课程设计。2、贾绍义，化工原理课程设计，天津，天津大学出版、贾绍义，化工原理课程设计，天津，天津大学出版社

14、，社，2002年。年。3、夏清，化工原理，天津，天津大学出版社，、夏清，化工原理，天津，天津大学出版社，2005年。年。4、华南理工大学，化工过程及设备设计，广州，华南、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，理工大学出版社，1986年。年。5、魏崇关，郑晓梅，化工工程制图，北京，化学工业、魏崇关，郑晓梅，化工工程制图，北京，化学工业出版社，出版社，1992年。年。6、刁玉玮，王立业、刁玉玮，王立业 编，化工设备机械基础，大连，大编，化工设备机械基础，大连，大连理工大学出版社，连理工大学出版社，1989年。年。天津商业大学生物技术与食品科学学院29指导老师：赵彦巧，指导老师：赵彦巧，13102203452E-mail:答疑地点：新实验楼答疑地点：新实验楼607答疑时间：每周一、周三、周五答疑时间：每周一、周三、周五 9：00-16：30 上交时间：上交时间：2014年年7月月4日日 10：00-12：00天津商业大学生物技术与食品科学学院30化工原理实验报告化工原理实验报告