化工原理課程設(shè)計(jì)課件

化工原理課程設(shè)計(jì)河北工業(yè)大學(xué)化工原理教研室1ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)河北工業(yè)大學(xué)化工原理教研室1ppt課件一、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義1、意義工程設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂，又是科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的橋梁，它決定著工業(yè)現(xiàn)代化的水平?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)是綜合利用本門課程和前修課程（物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化機(jī)基礎(chǔ)、化工儀表及自動(dòng)化等）的基本知識(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計(jì)任務(wù)，即以精餾單元操作為主的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐，目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)，利用已學(xué)的知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力所進(jìn)行的一次模擬訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生了解工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握化工設(shè)計(jì)的程序和方法；樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真、高度責(zé)任感的工作作風(fēng)。2ppt課件一、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義1、意義2ppt課件《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義要求我們站在工程師的角度思考問(wèn)題，解決實(shí)際問(wèn)題。在確定方案時(shí)，要充分考慮其先進(jìn)性，可行性，經(jīng)濟(jì)性，環(huán)境友好等等。3ppt課件《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義3ppt課件2、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的特點(diǎn)

工程設(shè)計(jì)作業(yè)生產(chǎn)任務(wù)：一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，一個(gè)問(wèn)題，多個(gè)問(wèn)題的簡(jiǎn)單總和答案、結(jié)果：綜合多個(gè)方面少數(shù)結(jié)果任務(wù)來(lái)源：多章，多門課多為某一章的問(wèn)題基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：教科書，設(shè)計(jì)材料，工程手冊(cè)教科書設(shè)計(jì)計(jì)算：由于條件不足，大多需試差條件確定要求：實(shí)際問(wèn)題，嚴(yán)格要求，責(zé)任大正確與否只關(guān)系到對(duì)書本知識(shí)的掌握知識(shí)來(lái)源：書本知識(shí)+文獻(xiàn)資料＋實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)書本知識(shí)

4ppt課件2、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的特點(diǎn)1、學(xué)習(xí)、熟悉查閱資料、收集資料的方法，搜集有關(guān)數(shù)據(jù)，正確選用公式；2、樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，包括技術(shù)路線的可行性、先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上的合理性，可操作性，環(huán)境保護(hù)等；3、準(zhǔn)確、精練的表達(dá)能力：將設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)結(jié)果用精練的語(yǔ)言、簡(jiǎn)潔的文字、清晰的圖表達(dá)出來(lái)；4、熟悉進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)工作的基本步驟：任務(wù)—搜集數(shù)據(jù)資料—方案設(shè)計(jì)—工藝設(shè)計(jì)—對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、討論、修正——設(shè)計(jì)報(bào)告

3、對(duì)同學(xué)的要求：獨(dú)立完成5ppt課件3、對(duì)同學(xué)的要求：獨(dú)立完成5ppt課件二課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書目錄設(shè)計(jì)方案的確定（工藝流程、設(shè)備選型等）主要設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明（1）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）（2）塔板的工藝計(jì)算a.塔徑b.塔板布置（溢流裝置、塔板布置、篩孔或浮閥的設(shè)計(jì)及排列）

c.流體力學(xué)驗(yàn)算6ppt課件二課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書6ppt課件（3）繪制塔板的負(fù)荷性能圖（4）根據(jù)負(fù)荷性能圖，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，若設(shè)計(jì)不理想，對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。（5）設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表（6）附屬設(shè)備的計(jì)算或選型（7）輔助物料及能耗的計(jì)算5.對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述或有關(guān)問(wèn)題的分析討論6.生產(chǎn)工藝流程圖7.精餾塔設(shè)備條件圖(塔高的計(jì)算)8.參考文獻(xiàn)目錄7ppt課件（3）繪制塔板的負(fù)荷性能圖7ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（一）連續(xù)操作甲苯精餾塔（二）連續(xù)操作甲醇－水精餾塔（三）連續(xù)操作乙醇－水精餾塔

8ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件8ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（一）連續(xù)操作甲苯精餾塔1、生產(chǎn)能力：年處理甲苯——二甲苯混合液40000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；2、物料組成：原料含甲苯：45%（質(zhì)量％）其余為二甲苯（物性可按間二甲苯計(jì)算）

塔頂產(chǎn)品：含甲苯99.7％；

塔底產(chǎn)品：含二甲苯99.7％；3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：5.0KPa

建廠地區(qū)平均大氣壓力760mmHg

年平均最高氣溫：33℃年平均最低氣溫：-10℃9ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件9ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（二）連續(xù)操作甲醇－水精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（甲醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：38.2％，其余為水；

精甲醇：≥99.5％；

殘液組成：≤0.05％；

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：≥0.005MPa

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

建廠地區(qū)大氣壓強(qiáng)：760mmHg

板壓降可按400-700Pa

估算

10ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件10ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（三）連續(xù)操作乙醇精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品酒精8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（乙醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：40％（v/v)，其余為水；

產(chǎn)品乙醇：≥94％；

乙醇收率不低于99.7%

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：0.4米水柱

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

加熱方式:A.直接蒸汽B.間接蒸汽

廠址：天津地區(qū)

11ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件11ppt課件

工業(yè)規(guī)模塔設(shè)備（一）12ppt課件

工業(yè)規(guī)模塔設(shè)備（一）12ppt課件塔設(shè)備是化工、煉油、制藥等行業(yè)生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一，是化工類企業(yè)的標(biāo)志性設(shè)備，廣泛應(yīng)用于精餾、吸收（解吸）等單元操作中。塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置和企業(yè)的生產(chǎn)能力、成本以及三廢和環(huán)保等方面都有重大影響。13ppt課件13ppt課件石化廠的精餾塔14ppt課件石化廠的14ppt課件進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器15ppt課件進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器◆2012年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（二）高效分離技術(shù)“立體傳質(zhì)塔板CTST”16ppt課件（二）高效分離技術(shù)“立體傳質(zhì)塔板CTST”16ppt課件立體傳質(zhì)塔板CTST的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（分塊塔板）噴射板分離板底隙端板噴射罩17ppt課件立體傳質(zhì)塔板CTST的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（分塊塔板）噴射板分離板底隙端CTST優(yōu)秀性能：1、效率高；2、通量大：對(duì)于擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目，保持原塔殼、塔基礎(chǔ)不變，僅將原塔板更換為CTST即可達(dá)到擴(kuò)產(chǎn)50-100%的目的；節(jié)省設(shè)備投資2/3以上；3、壓降低、能耗低；4、能處理含固體、易發(fā)泡物料。18ppt課件CTST優(yōu)秀性能：18ppt課件印度阿拉賓度制藥有限公司蘇丹喀土穆煉油股份有限公司古巴哈瓦那煉油廠日本明治制果株式會(huì)社20年來(lái)，本項(xiàng)目成果成功應(yīng)用到我國(guó)30個(gè)省市自治區(qū)以及國(guó)外四國(guó)的300家化工企業(yè)，塔器數(shù)量達(dá)到3000座，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)30億。成果應(yīng)用推廣情況和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益19ppt課件印度阿拉賓度制藥有限公司蘇丹喀土穆煉油股份有限公司古巴哈瓦(一)工藝流程的確定及說(shuō)明工藝流程指為完成給定的生產(chǎn)任務(wù)所需的工藝技術(shù)過(guò)程、設(shè)備配置、操作控制方案等，工藝流程的確定是實(shí)際設(shè)計(jì)工作的總體設(shè)計(jì)思想的體現(xiàn)，以后所有的設(shè)計(jì)都是圍繞著工藝流程進(jìn)行的。三、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目20ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明三、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目20ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（一）連續(xù)操作甲苯精餾塔1、生產(chǎn)能力：年處理甲苯——二甲苯混合液40000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；2、物料組成：原料含甲苯：45%（質(zhì)量％）其余為二甲苯（物性可按間二甲苯計(jì)算）

塔頂產(chǎn)品：含甲苯99.7％；

塔底產(chǎn)品：含二甲苯99.7％；3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：5.0KPa

建廠地區(qū)平均大氣壓力760mmHg

年平均最高氣溫：33℃年平均最低氣溫：-10℃21ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件21ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（二）連續(xù)操作甲醇－水精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（甲醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：38.2％，其余為水；

精甲醇：≥99.5％；

殘液組成：≤0.05％；

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：≥0.005MPa

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

建廠地區(qū)大氣壓強(qiáng)：760mmHg

板壓降可按400-700Pa

估算

22ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件22ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（三）連續(xù)操作乙醇精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品酒精8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（乙醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：40％（v/v)，其余為水；

產(chǎn)品乙醇：≥94％；

乙醇收率不低于99.7%

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：0.4米水柱

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

加熱方式:A.直接蒸汽B.間接蒸汽

廠址：天津地區(qū)

23ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件23ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器24ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口(一)工藝流程的確定及說(shuō)明25ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明25ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明包括以下內(nèi)容：（1）工藝流程圖:任務(wù)不同，流程圖也應(yīng)不同.所涉及的設(shè)備齊全：貯罐、泵、塔、再沸器、冷凝器、換熱器:V,P,T,E,T0105設(shè)備之間連接管路的尺寸、流向等:DN50,→測(cè)量檢測(cè)儀表、控制閥門、控制方案操作控制方式以確保質(zhì)量合格、操作穩(wěn)定26ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明26ppt課件（2）工藝流程方案說(shuō)明,工藝過(guò)程描述

主要設(shè)計(jì)思想描述：確定操作壓力、確定塔型式（板式塔及板型、填料塔及選型或其它）、確定加熱、冷凝方式（能量集成）、確定加料、進(jìn)料熱狀況（預(yù)熱方式）、回流方式等操作控制方案描述：開(kāi)車、正常運(yùn)行、停車操作；27ppt課件（2）工藝流程方案說(shuō)明,工藝過(guò)程描述27ppt課件工藝流程圖示例——丙酮精餾開(kāi)車正常運(yùn)行停車28ppt課件工藝流程圖示例——丙酮精餾開(kāi)車28ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器29ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口（二）精餾塔的工藝計(jì)算

（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）W，xwF，xFD，xDNP＝NT/ET1、物料衡算：根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)確定塔頂、塔底產(chǎn)品的流量、組成進(jìn)行。對(duì)于塔釜為廢水的物系，塔釜含輕組分的量應(yīng)≤0.05%wt30ppt課件（二）精餾塔的工藝計(jì)算

（物料衡算、塔2、平衡關(guān)系、平衡數(shù)據(jù)求?。翰殚嗁Y料，計(jì)算，實(shí)驗(yàn)測(cè)取①甲醇—水、乙醇—水系統(tǒng)為非理想物系可使用x-y圖（760mmHg)，從文獻(xiàn)中查取。確定操作最小回流比Rmin確定回流比R求精餾塔的氣、液相負(fù)荷L、V、L’、V’求操作線方程圖解法求理論板層數(shù)（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）31ppt課件2、平衡關(guān)系、平衡數(shù)據(jù)求取：（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算2、平衡關(guān)系、平衡數(shù)據(jù)求?。孩诩妆健妆较到y(tǒng)近理想物系，逐板計(jì)算

y=x/[1+(-1)x]=(y/x)/((1-y)/(1-x))=PAO/PBO

AntonieEq.PAO=A-B/(T+C),A,B,C為Antonie系數(shù)，查物性數(shù)據(jù)塔頂可按純甲苯計(jì)算、塔釜按純二甲苯計(jì)算塔釜壓力PW=PD+NPPNP

為實(shí)際板數(shù)，試差求算

m=(D+

W)/2（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）32ppt課件（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）32ppt課件3、理論板數(shù)NT

的計(jì)算根據(jù)恒摩爾流假設(shè)，進(jìn)料狀況、回流方式、加熱方式根據(jù)自己的流程圖確定求算過(guò)程

q值的計(jì)算，根據(jù)進(jìn)料狀況（根據(jù)自己流程圖確定）

最小回流比Rmin

的確定：圖解法，解析計(jì)算法

操作回流比R=(1.05~2)Rmin，應(yīng)根據(jù)操作費(fèi)用、設(shè)備投資進(jìn)行優(yōu)化，或根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、客觀因素的限制確定。操作線方程33ppt課件3、理論板數(shù)NT的計(jì)算根據(jù)恒摩爾流假設(shè)，進(jìn)料3、理論板數(shù)NT

的計(jì)算xD求算方法（1）：逐板計(jì)算法。手算，或計(jì)算機(jī)編程計(jì)算便于重復(fù)計(jì)算求算方法（2）：圖解法，需局部放大34ppt課件3、理論板數(shù)NT的計(jì)算xD求算方法（1）：逐板計(jì)算法4、實(shí)際板數(shù)的計(jì)算基本公式：NP=NT/ET

NT的確定：不包括加熱釜、釜式再沸器或塔頂分凝器板效率

ET估算：1、根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況計(jì)算得到2、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)3、用經(jīng)驗(yàn)公式估算，采用

O’connellEq.估算:

ET=0.49(L)-0.245

：定性溫度t=(tD+tW)/2的相對(duì)揮發(fā)度L=xiLi,[mPa.sorcP],xi,進(jìn)料組成

用此式估算的結(jié)果一般作為參考，具體確定時(shí)應(yīng)參照工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)。一般極性物系：ET=30~45%

接近理想物系：

ET=60~80%

用此方法計(jì)算實(shí)際板數(shù)后，應(yīng)增加15-20%的安全裕量，作為實(shí)際板數(shù)Np在確定實(shí)際塔板數(shù)后，應(yīng)說(shuō)明精餾段和提餾段的塔板數(shù)和進(jìn)料板位置。F,xFVLD,xDLW,xWVⅠⅡⅢⅣ35ppt課件4、實(shí)際板數(shù)的計(jì)算基本公式：NP=NT/ETF,xF5、系統(tǒng)設(shè)備再沸器、冷凝器、預(yù)熱器、

泵的計(jì)算與選型1、再沸器、冷凝器、預(yù)熱器的計(jì)算與選型

Q=K.A.tm

需計(jì)算熱負(fù)荷、tm，并根據(jù)物料特性和場(chǎng)合估計(jì)：

總傳熱系數(shù)K，

換熱器面積，

熱、冷公用工程用量（加熱蒸汽的用量及壓力、

冷卻介質(zhì)的用量）2、加料泵與/或回流泵的計(jì)算與選型（流體輸送機(jī)械）根據(jù)流程，估計(jì)設(shè)備的相對(duì)位置及管長(zhǎng)，初選管徑，也可估算阻力降；根據(jù)計(jì)算選泵。3、接管尺寸的確定：根據(jù)物流的流量密度、粘度等，選擇安全適宜的流速ui，計(jì)算所需的管徑di，根據(jù)管徑計(jì)算值，查管材手冊(cè)確定管的規(guī)格。36ppt課件5、系統(tǒng)設(shè)備再沸器、冷凝器、預(yù)熱器、

泵的計(jì)（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

——塔徑的計(jì)算1、選取設(shè)計(jì)計(jì)算基準(zhǔn)面選取4個(gè)截面，

精餾段上下各一：Ⅰ、Ⅱ提餾段上下各一：Ⅲ、Ⅳ計(jì)算出各截面的物流、物性數(shù)據(jù)，列表板壓降取0.5-0.7kPa,

Ⅱ、Ⅲ物性按精餾段最下一層塔板、提餾段第一層計(jì)算。

F,xFVLD,xDLW,xWVⅠⅡⅢⅣ37ppt課件（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

塔徑計(jì)算Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ截面的壓力按實(shí)際塔板數(shù)、估算的單板壓降0.5-0.7kPa計(jì)算；

其溫度，按該組成、壓力下的泡點(diǎn)對(duì)于非理想物系，可按1atm下的T-x-y圖讀取溫度，然后按理想汽體溫度校正T1/T2=P1/P2

F,xFVLD,xDLW,xWVⅠⅡⅢⅣ38ppt課件塔徑計(jì)算Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ截面的壓力按實(shí)際塔板數(shù)、估算的單板壓降不同截面流量與物性表

39ppt課件不同截面流量與物性表2、對(duì)四個(gè)截面分別進(jìn)行塔徑估算設(shè)塔板間距HT，

一般為300-600mm板上液層高度hL,一般為50-80mm

操作氣速u=(0.6-0.8)umax

根據(jù)Smith關(guān)聯(lián)圖，查取數(shù)據(jù)，得出四個(gè)不同截面的塔徑估計(jì)值；D1、D2、D3、D4F,xFVLD,xDLW,xWV123440ppt課件F,xFVLD,xDLW,xWV123440ppt課Smith關(guān)聯(lián)圖41ppt課件41ppt課件

F,xFVLD,xDLW,xWV1234Φ500，Φ600，Φ700，Φ800，Φ1000，Φ1200，Φ1400，Φ1600，Φ1800，Φ2000，Φ2200，Φ2400，Φ2600，Φ2800，Φ3000，Φ3200，42ppt課件

F,xFVLD,xDLW,xWV1234Φ500設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面：

精餾段按預(yù)估塔徑時(shí)較大的截面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)截面；T12max

提餾段按預(yù)估塔徑時(shí)較大的截面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)截面；T34max

得到精餾段、提餾段兩種塔板工藝尺寸

精餾段、提餾段分別設(shè)計(jì)塔板工藝尺寸。如接近可合為一。（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

——塔板的工藝尺寸和布置43ppt課件（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

（1）溢流裝置根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面對(duì)該截面的塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括：出口堰長(zhǎng)lW、堰高h(yuǎn)W,降液管（形式、寬度、底隙）、受液盤。（2）塔盤及其布置1.受液區(qū)和降液區(qū)，入口安定區(qū)和出口安定區(qū)，邊緣區(qū)，有效傳質(zhì)區(qū)。2、浮閥或篩孔排列：根據(jù)計(jì)算，并實(shí)際排列。（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

——塔板的工藝尺寸和布置44ppt課件（1）溢流裝置（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布1、降液管：?jiǎn)我缌鞴谓狄汗蹵d/AT=6~12%，停留時(shí)間τ>5s2、溢流堰：堰高h(yuǎn)w：對(duì)于常壓和加壓塔一般取50～80mm

減壓塔15-25mm

堰長(zhǎng)lw：與降液管面積相對(duì)應(yīng)，單溢流lw/D=0.6~0.75。堰上液層高度how：平直堰h(yuǎn)ow>6mm

如堰上液層高度小于6mm或接近6mm，應(yīng)選擇齒形堰

齒深10、15、20mm（增減5mm）3、受液盤和底隙：

D<800mm平受液盤D>800mm凹形受液盤盤深>50mm底隙高度ho：等于盤深或（hw-6）mm,同時(shí)底隙流速uo’≤0.3m/s

（細(xì)節(jié)尺寸應(yīng)以5mm增減）

塔板的工藝尺寸和布置A.溢流裝置的設(shè)計(jì)45ppt課件1、降液管：?jiǎn)我缌鞴谓狄汗蹵d/AT=6~12%，停留時(shí)間塔板溢流類型a.U形流；b.單溢流；c.雙溢流；d.階梯式雙溢流4、溢流方式確定46ppt課件塔板溢流類型a.U形流；b.單溢流；c.雙溢流；d.階梯式B.塔板及其布置塔徑大于800mm，采用分塊塔板設(shè)計(jì)1、受液區(qū)與降液區(qū)：等面積設(shè)計(jì)2、入口安定區(qū)與出口安定區(qū)：等寬度設(shè)計(jì)，取50～100mm;3、邊緣區(qū)：固定塔板時(shí)用一般取寬度50～75mm;4、有效傳質(zhì)區(qū)：余下區(qū)域；對(duì)于分塊式塔板，分塊板之間的連接和固定要占用一部分塔板面積，一般可取25mm。

塔板的工藝尺寸和布置47ppt課件B.塔板及其布置塔徑大于800mm，采用分塊塔板設(shè)計(jì)1、受液整塊浮閥塔板48ppt課件整塊浮閥塔板48ppt課件整塊篩板49ppt課件整塊篩板49ppt課件浮閥塔板分塊塔板原則：寬度≤420mm，人孔裝卸50ppt課件浮閥塔板分塊塔板原則：寬度≤420mm，人孔裝卸50pp分塊塔板-篩板51ppt課件分塊塔板-篩板51ppt課件立體傳質(zhì)塔板CTST的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)Φ4200常壓塔52ppt課件立體傳質(zhì)塔板CTST的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)Φ4200常壓塔52ppt課C.F1浮閥塔板設(shè)計(jì)1、閥孔動(dòng)能因子：Fo=8~122、閥孔氣速：3、浮閥數(shù)目計(jì)算：4、浮閥排列：A4/A3坐標(biāo)紙繪圖（1）正三角形順排或錯(cuò)排；75、100、125mm

（2）等腰三角形：分塊塔板，底邊長(zhǎng)75、100mm5、實(shí)際開(kāi)孔率：

塔板的工藝尺寸和布置53ppt課件C.F1浮閥塔板設(shè)計(jì)1、閥孔動(dòng)能因子：Fo=8~12 整塊塔板浮閥排列圖

一般當(dāng)塔徑小于等于φ600時(shí)，采用整塊塔，塔體分節(jié)安裝。塔徑大于φ600時(shí)，采用分塊塔，塔體一般不分節(jié)，在塔體上開(kāi)人孔，以便安裝和維修。本次設(shè)計(jì)要求大于φ1000分塊。54ppt課件整塊塔板浮閥排列圖一般當(dāng)塔徑小于等于φ600時(shí)，采用整塊塔分塊浮閥塔板排列圖為什么分塊？拆裝、檢修等要求55ppt課件分塊浮閥塔板排列圖為什么分塊？拆裝、檢修等要求55ppt課件D.篩孔的計(jì)算及排列1、篩孔直徑do：3～8mm，推薦5mm左右。2、孔中心距t：（2.5～5）do，推薦3～4。3、篩孔數(shù)：在坐標(biāo)紙上排列4、開(kāi)孔率：

塔板的工藝尺寸和布置56ppt課件D.篩孔的計(jì)算及排列1、篩孔直徑do：3～8mm，推薦5m1、針對(duì)精餾段基準(zhǔn)面T12max、提餾段基準(zhǔn)面T34max塔板驗(yàn)算：（1）塔板壓降（2）液沫夾帶（3）降液管液泛（4）降液管內(nèi)停留時(shí)間（5）漏液

（6）穩(wěn)定性系數(shù)（對(duì)于篩板塔）F,xFVLD,xDL’W,xWV’1234（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

——流體力學(xué)驗(yàn)算57ppt課件1、針對(duì)精餾段基準(zhǔn)面T12max、提餾段基準(zhǔn)面T34max塔（四）塔板負(fù)荷性能圖

VhLPF操作點(diǎn)漏液線溢流液泛線霧沫夾帶線液相下限線液相上限線58ppt課件（四）塔板負(fù)荷性能圖VhLPF操作點(diǎn)漏液線溢流液泛線霧針對(duì)二層塔板求算1、霧沫夾帶線、液泛線、液相負(fù)荷下限線、液相負(fù)荷上限線、漏液線2、求出各板的操作彈性,說(shuō)明操作控制因素3、由負(fù)荷性能圖分析所設(shè)計(jì)塔板、整塔的性能

VhLPF操作彈性適宜操作范圍（四）塔板負(fù)荷性能圖59ppt課件針對(duì)二層塔板求算VhLPF操作彈性（四）塔板負(fù)荷性能圖計(jì)算結(jié)果總匯（五）60ppt課件計(jì)算結(jié)果總匯（五）60ppt課件（六）.精餾塔的設(shè)備條件圖1.按實(shí)際比例畫出精餾塔外形2.塔板數(shù)、板間距、人孔、管口

位置與相關(guān)尺寸3.塔頂、塔底尺寸4.裙座高度5.物料條件（溫度、壓力、物料

名稱和性質(zhì)）6.其他需要的條件7.A3坐標(biāo)紙或圖紙61ppt課件（六）.精餾塔的設(shè)備條件圖1.按實(shí)際比例畫出精餾塔外形61p精餾塔總裝圖62ppt課件精餾塔總裝圖62ppt課件63ppt課件63ppt課件64ppt課件64ppt課件（六）精餾塔的設(shè)備條件圖65ppt課件（六）精餾塔的設(shè)備條件圖65ppt課件

塔高包括塔的有效高度，頂部空間和底部空間高度以及裙座高度塔的有效高度：〔NP-1）×HT頂部空間：指塔頂?shù)谝粔K板到塔頂封頭的垂直距離，目的在于減小塔頂出口氣體的液體夾帶量。一般在1.2～1.5m塔的底部空間：含釜液所占高度及釜液上方的氣液分離高度釜液所占高度：依據(jù)釜液流量和在塔內(nèi)的停留時(shí)間定。一般停留時(shí)間在5～20min釜液上方的氣液分離高度：滿足氣相接管和氣液分離所需空間。人孔空間：一般600-1000mm裙座高度：指塔底封頭到基礎(chǔ)環(huán)之間的高度。（六）.精餾塔的設(shè)備條件圖66ppt課件塔高包括塔的有效高度，頂部空間和底部空間高度以及裙座高度（

1、流程圖(帶主要控制點(diǎn)及調(diào)節(jié)閥門)（A3坐標(biāo)紙）溫度、壓力、流量計(jì)、液位；物流方向、取樣點(diǎn)、設(shè)備位號(hào)。2、塔板布置圖（A3坐標(biāo)紙、單溢流、φ1000以上合理分塊?。。?/p>

3、圖解法求理論板數(shù)4、負(fù)荷性能圖使用A3或A4坐標(biāo)紙5、精餾塔設(shè)備條件圖四、圖紙繪制67ppt課件四、圖紙繪制67ppt課件

1、精餾系統(tǒng)節(jié)能方案的選擇；2、設(shè)計(jì)過(guò)程中環(huán)保的體現(xiàn)及說(shuō)明；

3、板效率估算多少就是多少；4、流程圖、塔板布置圖用A3坐標(biāo)紙繪制；

5、設(shè)計(jì)說(shuō)明書、圖紙必須手工完成；

6、設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行列表統(tǒng)計(jì)；

7、輔助設(shè)備（列管式換熱器）選型、管口的計(jì)算。五、注意事項(xiàng)與要求68ppt課件五、注意事項(xiàng)與要求68ppt課件流體力學(xué)校核是在塔板板面實(shí)際布置后，根據(jù)實(shí)際布置的開(kāi)孔數(shù)進(jìn)行的??！

不能使用理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行流體力學(xué)校核驗(yàn)算！！六、強(qiáng)調(diào)69ppt課件流體力學(xué)校核是在塔板板面實(shí)際布置后，根據(jù)實(shí)際布置的《課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書》內(nèi)容及格式基本格式前言目錄符號(hào)說(shuō)明正文設(shè)計(jì)分析總結(jié)參考文獻(xiàn)重要計(jì)算結(jié)果70ppt課件《課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書》內(nèi)容及格式基本格式重要計(jì)算結(jié)71ppt課件71ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)河北工業(yè)大學(xué)化工原理教研室72ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)河北工業(yè)大學(xué)化工原理教研室1ppt課件一、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義1、意義工程設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂，又是科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的橋梁，它決定著工業(yè)現(xiàn)代化的水平?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)是綜合利用本門課程和前修課程（物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化機(jī)基礎(chǔ)、化工儀表及自動(dòng)化等）的基本知識(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計(jì)任務(wù)，即以精餾單元操作為主的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐，目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)，利用已學(xué)的知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力所進(jìn)行的一次模擬訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生了解工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握化工設(shè)計(jì)的程序和方法；樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真、高度責(zé)任感的工作作風(fēng)。73ppt課件一、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義1、意義2ppt課件《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義要求我們站在工程師的角度思考問(wèn)題，解決實(shí)際問(wèn)題。在確定方案時(shí)，要充分考慮其先進(jìn)性，可行性，經(jīng)濟(jì)性，環(huán)境友好等等。74ppt課件《化工原理課程設(shè)計(jì)》的意義3ppt課件2、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的特點(diǎn)

工程設(shè)計(jì)作業(yè)生產(chǎn)任務(wù)：一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，一個(gè)問(wèn)題，多個(gè)問(wèn)題的簡(jiǎn)單總和答案、結(jié)果：綜合多個(gè)方面少數(shù)結(jié)果任務(wù)來(lái)源：多章，多門課多為某一章的問(wèn)題基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：教科書，設(shè)計(jì)材料，工程手冊(cè)教科書設(shè)計(jì)計(jì)算：由于條件不足，大多需試差條件確定要求：實(shí)際問(wèn)題，嚴(yán)格要求，責(zé)任大正確與否只關(guān)系到對(duì)書本知識(shí)的掌握知識(shí)來(lái)源：書本知識(shí)+文獻(xiàn)資料＋實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)書本知識(shí)

75ppt課件2、《化工原理課程設(shè)計(jì)》的特點(diǎn)1、學(xué)習(xí)、熟悉查閱資料、收集資料的方法，搜集有關(guān)數(shù)據(jù)，正確選用公式；2、樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，包括技術(shù)路線的可行性、先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上的合理性，可操作性，環(huán)境保護(hù)等；3、準(zhǔn)確、精練的表達(dá)能力：將設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)結(jié)果用精練的語(yǔ)言、簡(jiǎn)潔的文字、清晰的圖表達(dá)出來(lái)；4、熟悉進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)工作的基本步驟：任務(wù)—搜集數(shù)據(jù)資料—方案設(shè)計(jì)—工藝設(shè)計(jì)—對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、討論、修正——設(shè)計(jì)報(bào)告

3、對(duì)同學(xué)的要求：獨(dú)立完成76ppt課件3、對(duì)同學(xué)的要求：獨(dú)立完成5ppt課件二課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書目錄設(shè)計(jì)方案的確定（工藝流程、設(shè)備選型等）主要設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明（1）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）（2）塔板的工藝計(jì)算a.塔徑b.塔板布置（溢流裝置、塔板布置、篩孔或浮閥的設(shè)計(jì)及排列）

c.流體力學(xué)驗(yàn)算77ppt課件二課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書6ppt課件（3）繪制塔板的負(fù)荷性能圖（4）根據(jù)負(fù)荷性能圖，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，若設(shè)計(jì)不理想，對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。（5）設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表（6）附屬設(shè)備的計(jì)算或選型（7）輔助物料及能耗的計(jì)算5.對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述或有關(guān)問(wèn)題的分析討論6.生產(chǎn)工藝流程圖7.精餾塔設(shè)備條件圖(塔高的計(jì)算)8.參考文獻(xiàn)目錄78ppt課件（3）繪制塔板的負(fù)荷性能圖7ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（一）連續(xù)操作甲苯精餾塔（二）連續(xù)操作甲醇－水精餾塔（三）連續(xù)操作乙醇－水精餾塔

79ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件8ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（一）連續(xù)操作甲苯精餾塔1、生產(chǎn)能力：年處理甲苯——二甲苯混合液40000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；2、物料組成：原料含甲苯：45%（質(zhì)量％）其余為二甲苯（物性可按間二甲苯計(jì)算）

塔頂產(chǎn)品：含甲苯99.7％；

塔底產(chǎn)品：含二甲苯99.7％；3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：5.0KPa

建廠地區(qū)平均大氣壓力760mmHg

年平均最高氣溫：33℃年平均最低氣溫：-10℃80ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件9ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（二）連續(xù)操作甲醇－水精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（甲醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：38.2％，其余為水；

精甲醇：≥99.5％；

殘液組成：≤0.05％；

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：≥0.005MPa

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

建廠地區(qū)大氣壓強(qiáng)：760mmHg

板壓降可按400-700Pa

估算

81ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件10ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（三）連續(xù)操作乙醇精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品酒精8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（乙醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：40％（v/v)，其余為水；

產(chǎn)品乙醇：≥94％；

乙醇收率不低于99.7%

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：0.4米水柱

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

加熱方式:A.直接蒸汽B.間接蒸汽

廠址：天津地區(qū)

82ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件11ppt課件

工業(yè)規(guī)模塔設(shè)備（一）83ppt課件

工業(yè)規(guī)模塔設(shè)備（一）12ppt課件塔設(shè)備是化工、煉油、制藥等行業(yè)生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一，是化工類企業(yè)的標(biāo)志性設(shè)備，廣泛應(yīng)用于精餾、吸收（解吸）等單元操作中。塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置和企業(yè)的生產(chǎn)能力、成本以及三廢和環(huán)保等方面都有重大影響。84ppt課件13ppt課件石化廠的精餾塔85ppt課件石化廠的14ppt課件進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器86ppt課件進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器◆2012年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（二）高效分離技術(shù)“立體傳質(zhì)塔板CTST”87ppt課件（二）高效分離技術(shù)“立體傳質(zhì)塔板CTST”16ppt課件立體傳質(zhì)塔板CTST的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（分塊塔板）噴射板分離板底隙端板噴射罩88ppt課件立體傳質(zhì)塔板CTST的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（分塊塔板）噴射板分離板底隙端CTST優(yōu)秀性能：1、效率高；2、通量大：對(duì)于擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目，保持原塔殼、塔基礎(chǔ)不變，僅將原塔板更換為CTST即可達(dá)到擴(kuò)產(chǎn)50-100%的目的；節(jié)省設(shè)備投資2/3以上；3、壓降低、能耗低；4、能處理含固體、易發(fā)泡物料。89ppt課件CTST優(yōu)秀性能：18ppt課件印度阿拉賓度制藥有限公司蘇丹喀土穆煉油股份有限公司古巴哈瓦那煉油廠日本明治制果株式會(huì)社20年來(lái)，本項(xiàng)目成果成功應(yīng)用到我國(guó)30個(gè)省市自治區(qū)以及國(guó)外四國(guó)的300家化工企業(yè)，塔器數(shù)量達(dá)到3000座，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)30億。成果應(yīng)用推廣情況和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益90ppt課件印度阿拉賓度制藥有限公司蘇丹喀土穆煉油股份有限公司古巴哈瓦(一)工藝流程的確定及說(shuō)明工藝流程指為完成給定的生產(chǎn)任務(wù)所需的工藝技術(shù)過(guò)程、設(shè)備配置、操作控制方案等，工藝流程的確定是實(shí)際設(shè)計(jì)工作的總體設(shè)計(jì)思想的體現(xiàn)，以后所有的設(shè)計(jì)都是圍繞著工藝流程進(jìn)行的。三、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目91ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明三、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目20ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（一）連續(xù)操作甲苯精餾塔1、生產(chǎn)能力：年處理甲苯——二甲苯混合液40000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；2、物料組成：原料含甲苯：45%（質(zhì)量％）其余為二甲苯（物性可按間二甲苯計(jì)算）

塔頂產(chǎn)品：含甲苯99.7％；

塔底產(chǎn)品：含二甲苯99.7％；3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：5.0KPa

建廠地區(qū)平均大氣壓力760mmHg

年平均最高氣溫：33℃年平均最低氣溫：-10℃92ppt課件化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件21ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（二）連續(xù)操作甲醇－水精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（甲醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：38.2％，其余為水；

精甲醇：≥99.5％；

殘液組成：≤0.05％；

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：≥0.005MPa

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

建廠地區(qū)大氣壓強(qiáng)：760mmHg

板壓降可按400-700Pa

估算

93ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件22ppt課件

設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件（三）連續(xù)操作乙醇精餾塔

1、生產(chǎn)能力：年產(chǎn)產(chǎn)品酒精8000噸；

年開(kāi)工時(shí)數(shù)8000小時(shí)；

2、分離要求：（乙醇質(zhì)量％）

進(jìn)料組成：40％（v/v)，其余為水；

產(chǎn)品乙醇：≥94％；

乙醇收率不低于99.7%

3、設(shè)備型式：A.浮閥塔B.篩板塔

4、操作條件：塔頂壓強(qiáng)：0.4米水柱

進(jìn)料狀況：自定

回流比：自定

加熱方式:A.直接蒸汽B.間接蒸汽

廠址：天津地區(qū)

94ppt課件 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件23ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器95ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口(一)工藝流程的確定及說(shuō)明96ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明25ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明包括以下內(nèi)容：（1）工藝流程圖:任務(wù)不同，流程圖也應(yīng)不同.所涉及的設(shè)備齊全：貯罐、泵、塔、再沸器、冷凝器、換熱器:V,P,T,E,T0105設(shè)備之間連接管路的尺寸、流向等:DN50,→測(cè)量檢測(cè)儀表、控制閥門、控制方案操作控制方式以確保質(zhì)量合格、操作穩(wěn)定97ppt課件(一)工藝流程的確定及說(shuō)明26ppt課件（2）工藝流程方案說(shuō)明,工藝過(guò)程描述

主要設(shè)計(jì)思想描述：確定操作壓力、確定塔型式（板式塔及板型、填料塔及選型或其它）、確定加熱、冷凝方式（能量集成）、確定加料、進(jìn)料熱狀況（預(yù)熱方式）、回流方式等操作控制方案描述：開(kāi)車、正常運(yùn)行、停車操作；98ppt課件（2）工藝流程方案說(shuō)明,工藝過(guò)程描述27ppt課件工藝流程圖示例——丙酮精餾開(kāi)車正常運(yùn)行停車99ppt課件工藝流程圖示例——丙酮精餾開(kāi)車28ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口再沸器冷凝器100ppt課件工業(yè)精餾裝置進(jìn)料口精餾段原料罐及甲醇產(chǎn)品罐提鎦段塔頂蒸氣出口（二）精餾塔的工藝計(jì)算

（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）W，xwF，xFD，xDNP＝NT/ET1、物料衡算：根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)確定塔頂、塔底產(chǎn)品的流量、組成進(jìn)行。對(duì)于塔釜為廢水的物系，塔釜含輕組分的量應(yīng)≤0.05%wt101ppt課件（二）精餾塔的工藝計(jì)算

（物料衡算、塔2、平衡關(guān)系、平衡數(shù)據(jù)求取：查閱資料，計(jì)算，實(shí)驗(yàn)測(cè)?、偌状肌⒁掖肌到y(tǒng)為非理想物系可使用x-y圖（760mmHg)，從文獻(xiàn)中查取。確定操作最小回流比Rmin確定回流比R求精餾塔的氣、液相負(fù)荷L、V、L’、V’求操作線方程圖解法求理論板層數(shù)（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）102ppt課件2、平衡關(guān)系、平衡數(shù)據(jù)求取：（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算2、平衡關(guān)系、平衡數(shù)據(jù)求取：②甲苯—二甲苯系統(tǒng)近理想物系，逐板計(jì)算

y=x/[1+(-1)x]=(y/x)/((1-y)/(1-x))=PAO/PBO

AntonieEq.PAO=A-B/(T+C),A,B,C為Antonie系數(shù)，查物性數(shù)據(jù)塔頂可按純甲苯計(jì)算、塔釜按純二甲苯計(jì)算塔釜壓力PW=PD+NPPNP

為實(shí)際板數(shù)，試差求算

m=(D+

W)/2（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）103ppt課件（二）精餾塔的工藝計(jì)算（物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算）32ppt課件3、理論板數(shù)NT

的計(jì)算根據(jù)恒摩爾流假設(shè)，進(jìn)料狀況、回流方式、加熱方式根據(jù)自己的流程圖確定求算過(guò)程

q值的計(jì)算，根據(jù)進(jìn)料狀況（根據(jù)自己流程圖確定）

最小回流比Rmin

的確定：圖解法，解析計(jì)算法

操作回流比R=(1.05~2)Rmin，應(yīng)根據(jù)操作費(fèi)用、設(shè)備投資進(jìn)行優(yōu)化，或根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、客觀因素的限制確定。操作線方程104ppt課件3、理論板數(shù)NT的計(jì)算根據(jù)恒摩爾流假設(shè)，進(jìn)料3、理論板數(shù)NT

的計(jì)算xD求算方法（1）：逐板計(jì)算法。手算，或計(jì)算機(jī)編程計(jì)算便于重復(fù)計(jì)算求算方法（2）：圖解法，需局部放大105ppt課件3、理論板數(shù)NT的計(jì)算xD求算方法（1）：逐板計(jì)算法4、實(shí)際板數(shù)的計(jì)算基本公式：NP=NT/ET

NT的確定：不包括加熱釜、釜式再沸器或塔頂分凝器板效率

ET估算：1、根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況計(jì)算得到2、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)3、用經(jīng)驗(yàn)公式估算，采用

O’connellEq.估算:

ET=0.49(L)-0.245

：定性溫度t=(tD+tW)/2的相對(duì)揮發(fā)度L=xiLi,[mPa.sorcP],xi,進(jìn)料組成

用此式估算的結(jié)果一般作為參考，具體確定時(shí)應(yīng)參照工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)。一般極性物系：ET=30~45%

接近理想物系：

ET=60~80%

用此方法計(jì)算實(shí)際板數(shù)后，應(yīng)增加15-20%的安全裕量，作為實(shí)際板數(shù)Np在確定實(shí)際塔板數(shù)后，應(yīng)說(shuō)明精餾段和提餾段的塔板數(shù)和進(jìn)料板位置。F,xFVLD,xDLW,xWVⅠⅡⅢⅣ106ppt課件4、實(shí)際板數(shù)的計(jì)算基本公式：NP=NT/ETF,xF5、系統(tǒng)設(shè)備再沸器、冷凝器、預(yù)熱器、

泵的計(jì)算與選型1、再沸器、冷凝器、預(yù)熱器的計(jì)算與選型

Q=K.A.tm

需計(jì)算熱負(fù)荷、tm，并根據(jù)物料特性和場(chǎng)合估計(jì)：

總傳熱系數(shù)K，

換熱器面積，

熱、冷公用工程用量（加熱蒸汽的用量及壓力、

冷卻介質(zhì)的用量）2、加料泵與/或回流泵的計(jì)算與選型（流體輸送機(jī)械）根據(jù)流程，估計(jì)設(shè)備的相對(duì)位置及管長(zhǎng)，初選管徑，也可估算阻力降；根據(jù)計(jì)算選泵。3、接管尺寸的確定：根據(jù)物流的流量密度、粘度等，選擇安全適宜的流速ui，計(jì)算所需的管徑di，根據(jù)管徑計(jì)算值，查管材手冊(cè)確定管的規(guī)格。107ppt課件5、系統(tǒng)設(shè)備再沸器、冷凝器、預(yù)熱器、

泵的計(jì)（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

——塔徑的計(jì)算1、選取設(shè)計(jì)計(jì)算基準(zhǔn)面選取4個(gè)截面，

精餾段上下各一：Ⅰ、Ⅱ提餾段上下各一：Ⅲ、Ⅳ計(jì)算出各截面的物流、物性數(shù)據(jù)，列表板壓降取0.5-0.7kPa,

Ⅱ、Ⅲ物性按精餾段最下一層塔板、提餾段第一層計(jì)算。

F,xFVLD,xDLW,xWVⅠⅡⅢⅣ108ppt課件（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

塔徑計(jì)算Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ截面的壓力按實(shí)際塔板數(shù)、估算的單板壓降0.5-0.7kPa計(jì)算；

其溫度，按該組成、壓力下的泡點(diǎn)對(duì)于非理想物系，可按1atm下的T-x-y圖讀取溫度，然后按理想汽體溫度校正T1/T2=P1/P2

F,xFVLD,xDLW,xWVⅠⅡⅢⅣ109ppt課件塔徑計(jì)算Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ截面的壓力按實(shí)際塔板數(shù)、估算的單板壓降不同截面流量與物性表

110ppt課件不同截面流量與物性表2、對(duì)四個(gè)截面分別進(jìn)行塔徑估算設(shè)塔板間距HT，

一般為300-600mm板上液層高度hL,一般為50-80mm

操作氣速u=(0.6-0.8)umax

根據(jù)Smith關(guān)聯(lián)圖，查取數(shù)據(jù)，得出四個(gè)不同截面的塔徑估計(jì)值；D1、D2、D3、D4F,xFVLD,xDLW,xWV1234111ppt課件F,xFVLD,xDLW,xWV123440ppt課Smith關(guān)聯(lián)圖112ppt課件41ppt課件

F,xFVLD,xDLW,xWV1234Φ500，Φ600，Φ700，Φ800，Φ1000，Φ1200，Φ1400，Φ1600，Φ1800，Φ2000，Φ2200，Φ2400，Φ2600，Φ2800，Φ3000，Φ3200，113ppt課件

F,xFVLD,xDLW,xWV1234Φ500設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面：

精餾段按預(yù)估塔徑時(shí)較大的截面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)截面；T12max

提餾段按預(yù)估塔徑時(shí)較大的截面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)截面；T34max

得到精餾段、提餾段兩種塔板工藝尺寸

精餾段、提餾段分別設(shè)計(jì)塔板工藝尺寸。如接近可合為一。（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

——塔板的工藝尺寸和布置114ppt課件（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

（1）溢流裝置根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面對(duì)該截面的塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括：出口堰長(zhǎng)lW、堰高h(yuǎn)W,降液管（形式、寬度、底隙）、受液盤。（2）塔盤及其布置1.受液區(qū)和降液區(qū)，入口安定區(qū)和出口安定區(qū)，邊緣區(qū)，有效傳質(zhì)區(qū)。2、浮閥或篩孔排列：根據(jù)計(jì)算，并實(shí)際排列。（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布置，流體力學(xué)驗(yàn)算）

——塔板的工藝尺寸和布置115ppt課件（1）溢流裝置（三）塔板的工藝計(jì)算（塔徑，塔板布1、降液管：?jiǎn)我缌鞴谓狄汗蹵d/AT=6~12%，停留時(shí)間τ>5s2、溢流堰：堰高h(yuǎn)w：對(duì)于常壓和加壓塔一般取50～80mm

減壓塔15-25mm

堰長(zhǎng)lw：與降液管面積相對(duì)應(yīng)，單溢流lw/D=0.6~0.75。堰上液層高度how：平直堰h(yuǎn)ow>6mm

如堰上液層高度小于6mm或接近6mm，應(yīng)選擇齒形堰

齒深10、15、20mm（增減5mm）3、受液盤和底隙：

D<800mm平受液盤D>800mm凹形受液盤盤深>50mm底隙高度ho：等于盤深或（hw-6）mm,同時(shí)底隙流速uo’≤0.3m/s

（細(xì)節(jié)尺寸應(yīng)以5mm增減）

塔板的工藝尺寸和布置A.溢流裝置的設(shè)計(jì)116ppt課件1、降液管：?jiǎn)我缌鞴谓狄汗蹵d/AT=6~12%，停留時(shí)間塔板溢流類型a.U形流；b.單溢流；c.雙溢流；d.階梯式雙溢流4、溢流方式確定117ppt課件塔板溢流類型a.U形流；b.單溢流；c.雙溢流；d.階梯式B.塔板及其布置塔徑大于800mm，采用分塊塔板設(shè)計(jì)1、受液區(qū)與降液區(qū)：等面積設(shè)計(jì)2、入口安定區(qū)與出口安定區(qū)：等寬度設(shè)計(jì)，取50～100mm;3、邊緣區(qū)：固定塔板時(shí)用一般取寬度50～75mm;4、有效傳質(zhì)區(qū)：余下區(qū)域；對(duì)于分塊式塔板，分塊板之間的連接和固定要占用一部分塔板面積，一般可取25mm。

塔板的工藝尺寸和布置118ppt課件B.塔板及其布置塔徑大于800mm，采用分塊塔板設(shè)計(jì)1、受液整塊浮閥塔板119ppt課件整塊浮閥塔板48ppt課件整