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三效蒸发器的设计化工原理课程设计

化工原理课程设计

字符说明 ........................................................................................................................................................... - 2 - 第一节概述 ............................................................................................................................................... - 3 - 一．蒸发及蒸发流程 ............................................................................................................................... - 3 - 二．蒸发操作的分类 ............................................................................................................................... - 3 - 三．蒸发操作的特点 ............................................................................................................................... - 3 -

四、蒸发设备 ........................................................................................................................................... - 4 -

五、蒸发器选型 ....................................................................................................................................... - 4 - 第二节蒸发装置设计任务.............................................................................................................................. - 5 -

一、设计题目 ........................................................................................................................................... - 5 -

二、设计任务及操作条件........................................................................................................................ - 5 - 第三节三效蒸发器得工艺计算.................................................................................................................... - 5 -

一、估计各效蒸发量和完成液浓度........................................................................................................ - 5 -

二、估计各效溶液的沸点和有效总温差................................................................................................ - 6 -

三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算.......................................................................................... - 8 -

四、蒸发器的传热面积的估算................................................................................................................ - 9 -

五、有效温差的再分配.......................................................................................................................... - 10 -

六、重复上述计算步骤.......................................................................................................................... - 10 -

七、计算结果 ......................................................................................................................................... - 12 - 第四节蒸发器的主要结构尺寸计算.................................................................................................... - 12 -

一、加热管的选择和管数的初步估计.................................................................................................. - 12 -

二、循环管的选择 ................................................................................................................................. - 12 -

三、加热室直径及加热管数目的确定.................................................................................................. - 13 -

四、分离室直径与高度的确定.............................................................................................................. - 13 -

五、接管尺寸的确定 ............................................................................................................................. - 14 - 第五节蒸发装置的辅助设备.................................................................................................................. - 15 -

一、气液分离器 ..................................................................................................................................... - 15 -

二、蒸汽冷凝器 ..................................................................................................................................... - 15 -

三淋水板的设计 ................................................................................................................................... - 16 - 【参考文献】 ......................................................................................................................................... - 17 -

字符说明

)

./(////)./(22C m W K kg J h m

h s m g f h kg F h kg D m

D m d C kg kJ c m b ?---------?--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数，无因次原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母误差，无因次

温度损失，对流川热系数，希腊字母

质量，单位体积冷却水的蒸汽次

溶质的质量分率，无因质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-?-??--------εαC

C m W m kg X x h

kg W h kg W m V s m V s m m U S )

./(////)./(23

3333 饱和的

秒污垢的压力流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数，无因次总传热速率，热通量，普兰特准数，无因次绝对压力，蒸发系统总效数，管数，

溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，-----?--?--?-----------S s s p s m u C T m t C

t m S W C m R kg kJ r R W Q m W q P Pa p n n s m kg M m

L e r //).(//)../(2

壁面的

水的体积的蒸汽的外侧的最小的

最大的平均的液体的冷凝器的内侧的沸腾的平均的下标水流收缩系数，无因次

因次管材质的校正系数，无密度，表面张力，粘度，导热系数，热利用系数，无因次

----=-------------?--w w u v o m L K i B av m kg m

N s

Pa C m W min max //.)./(3

?φρσμλη

第一节概述

一．蒸发及蒸发流程

蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。

蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性物质的水溶液，是化工、医药、食品等工业中较为常见的单元操作。化工生产中蒸发主要用于以下几种目的：

1获得浓缩的溶液产品；

2、将溶液蒸发增浓后，冷却结晶，用以获得固体产品，如烧碱、抗生素、糖等产品；

3、脱除杂质，获得纯净的溶剂或半成品，如海水淡化。进行蒸发操作的设备叫做蒸发器。

蒸发器内要有足够的加热面积，使溶液受热沸腾。溶液在蒸发器内因各处密度的差异而形成某种循环流动，被浓缩到规定浓度后排出蒸发器外。蒸发器内备有足够的分离空间，以除去汽化的蒸汽夹带的雾沫和液滴，或装有适当形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽如不再利用，应将其在冷凝器中加以冷凝。

蒸发过程中经常采用饱和蒸汽间壁加热的方法，通常把作热源用的蒸汽称做一次蒸汽，从溶液蒸发出来的蒸汽叫做二次蒸汽。

二．蒸发操作的分类

按操作的方式可以分为间歇式和连续式，工业上大多数蒸发过程为连续稳定操作的过程。

按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发，若产生的二次蒸汽不加利用，直接经冷凝器冷凝后排出，这种操作称为单效蒸发。若把二次蒸汽引至另一操作压力较低的蒸发器作为加热蒸气，并把若干个蒸发器串联组合使用，这种操作称为多效蒸发。多效蒸发中，二次蒸汽的潜热得到了较为充分的利用，提高了加热蒸汽的利用率。

按操作压力可以分为常压、加压或减压蒸发。真空蒸发有许多优点：

（1）、在低压下操作，溶液沸点较低，有利于提高蒸发的传热温度差，减小蒸发器的传热面积；

（2）、可以利用低压蒸气作为加热剂；

（3）、有利于对热敏性物料的蒸发；

（4）、操作温度低，热损失较小。

在加压蒸发中，所得到的二次蒸气温度较高，可作为下一效的加热蒸气加以利用。因此，单效蒸发多为真空蒸发；多效蒸发的前效为加压或常压操作，而后效则在真空下操作。

三．蒸发操作的特点

从上述对蒸发过程的简单介绍可知，常见的蒸发时间壁两侧分别为蒸气冷凝和液体沸腾的传热过程，蒸发器也就是一种换热器。但和一般的传热过程相比，蒸发操作又有如下特点:

沸点升高蒸发的溶液中含有不挥发性的溶质，在港台压力下溶液的蒸气压较同温度下纯溶剂的蒸气压低，使溶液的沸点高于纯溶液的沸点，这种现象称为溶液沸点的升高。在加热蒸气温度一定的情况下，蒸发溶液

时的传热温差必定小于加热唇溶剂的纯热温差，而且溶液的浓度越高，这种影响也越显著。

物料的工艺特性蒸发的溶液本身具有某些特性，例如有些物料在浓缩时可能析出晶体，或易于结垢；有些则具有较大的黏度或较强的腐蚀性等。如何根据物料的特性和工艺要求，选择适宜的蒸发流程和设备是蒸发操作彼此必须要考虑的问题。

节约能源蒸发时汽化的溶剂量较大，需要消耗较大的加热蒸气。如何充分利用热量，提高加热蒸气的利用率是蒸发操作要考虑的另一个问题。

四、蒸发设备

蒸发设备的作用是使进入蒸发器的原料液被加热，部分气化，得到浓缩的完成液，同时需要排出二次蒸气，并使之与所夹带的液滴和雾沫相分离。蒸发的主体设备是蒸发器，它主要由加热室和蒸发室组成。蒸发的辅助设备包括：使液沫进一步分离的除沫器，和使二次蒸气全部冷凝的冷凝器。减压操作时还需真空装置。兹分述如下：由于生产要求的不同，蒸发设备有多种不同的结构型式。对常用的间壁传热式蒸发器，按溶液在蒸发器中的运动情况，大致可分为以下两大类：（1）循环型蒸发器特点：溶液在蒸发器中做循环流动，蒸发器内溶液浓度基本相同，接近于完成液的浓度。操作稳定。此类蒸发器主要有

a.中央循环管式蒸发器，

b.悬筐式蒸发器

c.外热式蒸发器，

d.列文式蒸发器

e.强制循环蒸发器。其中，前四种为自然循环蒸发器。（2）单程型蒸发器特点：溶液以液膜的形式一次通过加热室，不进行循环。优点：溶液停留时间短，故特别适用于热敏性物料的蒸发；温度差损失较小，表面传热系数较大。缺点：设计或操作不当时不易成膜，热流量将明显下降；不适用于易结晶、结垢物料的蒸发。

此类蒸发器主要有

a.升膜式蒸发器，

b.降膜式蒸发器，

c.刮板式蒸发器

五、蒸发器选型

本次设计采用的是中央循环管式蒸发器：

结构特点：加热室是由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子，细管内单位体积溶液受热面大于粗管的，即前者受热好，溶液气化得多，因此细管内汽液混合物的密度比粗管小，这种密度差促使溶液做沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。

优点：相对老式蒸发器而言，具有溶液循环好、传热效率高等优点，同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠，故应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。

缺点：由于结构的限制，循环速度一般在0.4到0.5m/s以下；且由于溶液的不断循环，使加热管内的溶液始终接近完成液的组成，故有溶液粘度大、沸点高等缺点；此外，这种蒸发器的加热室不易清洗。

第二节蒸发装置设计任务

一、设计题目

NaOH水溶液三效逆流加料蒸发装置的设计

二、设计任务及操作条件

1、设计任务

（1）处理量能力35000吨/年NaOH水溶液

（2）设备型式中央循环管式蒸发器

2、操作条件

A、加料方式为三效逆流加料

B、原料液浓度为10%，完成液浓度为30%，原料液温度为第一效沸点温度。

C、加热蒸汽压强500kPa（绝压）；冷凝器压强为50 kPa（绝压）

D、各效蒸发器的总传热系数：K1=1800W/（m2·K），K2=1200W/（m2·K），K3=600W/（m2·K）

E、各效蒸发器中液面的高度为1.2m

F、各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。假设各效传热面积相等，并忽略热损失。

第三节三效蒸发器得工艺计算

多效蒸发的工艺计算

多效蒸发的工艺计算的主要依据是物料衡算和、热量衡算及传热速率方程。计算的主要项目有：加热蒸气（生蒸气）的消耗量、各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。计算的已知参数有：料液的流量、温度和浓度，最终完成液的浓度，加热蒸气的压强和冷凝器中的压强等。

蒸发器的设计计算步骤多效蒸发的计算一般采用试算法。

根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸气压强及冷凝器的压强），蒸发器的形式、流程和效数。

根据生产经验数据，初步估计各效蒸发量和各效完成液的浓度。

根据经验假设蒸发器各效的压强，估算个效溶液沸点和有效总温差。

根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

根据传热速率方程计算各效的传热面积。若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3)至（5），直到所求得各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

一、估计各效蒸发量和完成液浓度

总蒸发量:

kg x x F W /3247)30

.010.01(4870)1(10=-=-

= 并流加料蒸发中无额外蒸汽引出,可设

321W W W == W=W 1+W 2+W 3=31W =3247kg/h

由以上两式可得: W 1=1082kg/h; W 2=1082kg/h; W 3=1082kg/h;

X 3=1082487010

.0487030-?=-W F FX =0.1286

X 2=210W W F X F --? =1082

1082900010.04870--?=0.18;

X 1=0.30

二、估计各效溶液的沸点和有效总温差

设各效蒸发室的压力分别为

kPa

p p kPa

p kPa

p k 2080200'

'3'

1====

由各效的二次蒸汽压强，从手册中查得相应的二次蒸汽温度和汽化潜热列与下表中:

效数第一效第二效第三效

二次蒸汽压强P i /(KPa)

200 80 20 二次蒸汽温度 T i /(℃)

(即下一效加热蒸汽温度)

120.2 93.2 60.1 二次蒸汽的汽化潜热(即下一效加热蒸汽的r i /)（kj/kg ）

2205 2275 2355 多效蒸发中的有效传热总温度差可用下式计算：有效总温度差 ∑∑?--=?)(/1

K T T

式中

t ?∑-----有效总温度差，为各效有效温度差之和，℃。

1T -----第一效加热蒸气的温度，℃。

/K T -----冷凝器操作压强下二次蒸气的饱和温度，℃。

?∑-------总的温度差损失，为各效温度差损失之和，℃，

?∑=?∑/

+?∑//+?∑///

式中 ?∑ /

--- 由于溶液的蒸汽压下降而引起的温度差损失，℃，

?∑//

---由于蒸发器红溶液的静压强而引起的温度差损失，℃，

∑///

----由于管道流体阻力产生压强降而引起的温度差损失，℃，

（一）各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失?/

杜林规则（dnhring ’srule ）:某种溶液的沸点和相同压强下标准液体（一般为水）的沸点呈线性关系。根据各效二次蒸汽温度（也即相同温度压力水的沸点）和各效完成液的浓度i x ，由氢氧化钠水溶液的杜林线图可查的各效溶液得沸点分别为； t A1=138.1℃; t A2=100.0℃; t A3=63.3℃;

则各效由于溶液蒸汽压压下降所引起的温度差损失为： /

1?=138.1-120.2=17.9℃ /2?=100-93.2=6.8℃ /3?=63.1-60.1=3.2℃ 所以

∑?

=17.9+6.8+3.2=27.9℃

（二）各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失

为简便计算，以液层中部点处的压力和沸点代表整个液层的平均压力和平均温度，则根据流体静力学方程，液层的平均压力为：

'gL

p p av av ρ+

式中 av p —蒸发器中液面和底层的平均压强，KPa

'p —二次蒸气的压强，即液面处的压强，KPa

L -液层高度

g-重力加速度，

根据

'gL

p p av av ρ+

又因液位高度为1.2米

由 NaOH 水溶液比重图可得下列数据:

NaOH 水溶液密度(Kg/m 3) 140.1,198.1,328.1321===av av av ρρρ

21'

11gL

p p av av ρ+==22

.181.9328.1200??+

=207.8KPa

222'2gL p p av av ρ+==22

.181.9198.180??+=87.1KPa

233'3

gL p p av av ρ+==2

.181.9140.120??+=26.7KPa

根据各效溶液平均压强查得对应的饱和溶液温度为:

1'pav T =121.3℃ 2'pav T =95.5℃ 3'pav T =64.4℃ 根据 ''?= pm

p t t '-

式中 pm t '--根据平均压强求取的水的沸点℃，p t --根据二次蒸气压强求得水的沸点℃, 所以

1= 1'

pav T - T /

1=121.3-120.2=1.1

"?2=2'pav T - T /

2=95.5-93.2=2.3℃ "?3= 3'pav T -T /

3=64.4-60.1=4.3℃

∑?''=1.1+2.3+4.3=7.7℃

（三）流体阻力产生压降所引起的温度差损失'

''?

取经验值1C ?，即C 13'''2'''1'''=?=?=?，则

∑?=?

C 3'

故蒸发装置得总的温度差损失为

∑?=∑?/

+∑?''+∑?'''=27.9+7.7+3=38.6℃

（四）各效料夜的温度和有效总温差

由各效二次蒸气压力i P '

及温度差损失i ?，即可由下式估算各效料夜的温度i t ，

i i i T t ?+='

C C o

?=++=?+?+?=??=++=?+?+?=?=++=?'''+?''+?'=?54.813.424.31.1013.28.62011.19.173'''3''3'32'''2''2'23

211

各效料夜得温度为： t 1=11'?+T =120.2+20=140.2℃ t 2=22''?+T =93.2+ 10.1=103.3℃ t 3=33

?+T

=60.1+8.5=68.6℃

有效总温度差为 ∑∑?--=?)('k s

T T t

由手册查的500KPa 气的温度为151.4℃为2113KJ/Kg.所以：

∑∑?--=?)('k s

T T

t =151.7-60.1-38.6=53℃

三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算

对三效逆流加料流程，没有额外蒸汽引出或补充时： D1=W1:;D2=W2;D3=W3 对第三效做热衡算

33332200)(H D t C D F r D t FC '+-='+ 第二效的热量衡算为

222231133333)-(t H D t C D D F r D C D t FC '+-='+- 第一效热量衡算为

111112303332)--(r t )-(H D t C D D D F D C D D F '+-=+-

式中i D ------第i 效的加热蒸汽量

i r ------ 第i 效加热蒸气的汽化潜热

r '------第i 效二次蒸气的汽化潜热 0p c -----------原料液的比热

pw c ---------水的比热

i t ------- 第i 效溶液的沸点

将数据分别代入公式整理得

2356.4W3-2275.3W2=1565797…(a)

103.9W3-2311W2+2204.6W1=506134…(b)

56.5W3+56.5W2-2298.4W1+2113D0= 274994…(c)

又W1+W2+W3=3247…(d) 联立(a),(b),(c),(d)式,解得:

1W =1235kg/h 2W =1036 kg/h 3W =976kg/h D0= 1500 kg/h

四、蒸发器的传热面积的估算

任意一效的传热速率方程为 i

i i

i t K Q S ?=

式中 i Q ---第i 效的传热速率，W 。 i K ----第i 效的传热系数，W/（m 2, ℃）. i t ?---第i 效的传热温度差，℃ S i-------第i 效的传热面积，m 2

在三效蒸发中，为了便于制造和安装，通常采用各效传热面积相等的蒸发器，即各效蒸发器的总传热系数：

)./(600),./(1200),./(1800232221K m W K K m W K K m W K ===Q 1=D 1r 1=

J 5310200.73600/1021131235?=?? 5.112.1407.151111=-=-=?t T t ℃

11118.345

.11180010200.7m t K Q S =??=?=

J r W Q 53'

112106.73600/106.22041235?=??== C t T t T t 9.163.1032.1202'

1222=-=-=-=?

22225.379

.161200106.7m t K Q S =??=?=

3333032'33353'

2230.446

.24600105.6S 6.246.682.93105.63600/103.22751036m t K Q C

t T t T t W

r W Q =??=?==-=-=-=??=??==

误差为21.00

.448

.3411max min =-

=-S S ，误差较大，应调整各效得有效温度，重复上述计算过程。

五、有效温差的再分配

平均传热面积:

23322119.39536

.240.449.165.375.118.34m t

t S t S t S S =?+?+?=??+?+?=

∑

重新分配有效温度差:

t S S t C t S S t C t S S t 1.276.249

.390.44'9.159.169.395

.37'0.105.119.398.34'333222111=?=?=?=?=?=?=?=?=

六、重复上述计算步骤

计算各效溶液浓度

125.0976

487010

.04870303=-?=-=

W F Fx x ;

170.0976

1036487010

.048702302=--?=--=W W F Fx x ，

1x =0.30

计算各效溶液沸点

因为第一效二次蒸汽压强保持不变,各种温度差损失可视为衡值，故末效溶液的沸点6.683=t ℃.而

C t ?=?1.27'3

溶液的温度差损失变化不大，不必重新计算，故有效温度差为

∑=?0.53t ℃

温度差重新分配后，各效温度情况列于下表:

效次

I II III 加热蒸气温度i T ，℃ 150.2 119.2 95.7 有效温度差'i t ?，℃

10.0

15.9 27.1 料夜温度（沸点）i t ，℃ 140.2 103.3

68.6

（三）各效焓衡算:

T C T C T ?=?=?=1.60'7.95'2.119'321 kg

kJ r kg kJ r kg kJ r /2393/2261/22463'2'

1===

效次

I II III kg kj r i /' 2246 2261 2393 kg kj H i /' 2684 2673 2652 i C kj/kg

2.93

3.47

3.66

将以上的数据带入各效热量衡算方程，然后计算得 h

kg D h kg W D h kg W D h

kg W D /1513/953/1044/12500332211=======

与第一次热量恒算所得结果：

021.0953

973

1008.010441036

1012.01250

1235

1=-

计算的相对误差均在0.05允许范围之内股计算得各效蒸发面积合理。其各效溶液浓度无明显变化不必再算。

（四）蒸发器传热面积的计算

Q 1=D 1r 1=531034.73600/1021131250?=??J

0.101'=?t ℃

111178.400

.1018001034.7m t K Q S =??=?=

J r W Q 53'

112108.73600/1022461250?=??== 9.152'=?t ℃

222288.409

.151200108.7m t K Q S =??=?=

33333'53'

22334.401

.276001056.6S 1.271056.63600/1022611044m t K Q C

t J

r W Q =??=?=?=??=??==

误差计算得： 05.0013.088

.4034

.4011max min <=-=-

S S ；所以误差允许，取平均传热面积: 267.40m S =

七、计算结果

效数

1 2 3 加热蒸汽温度'i T (℃) 150.2 119.2 95.7 操作压强p i / (kPa) 200 80 20 溶液沸点t i ℃ 140.2 103.3 68.6 完成液浓度(%) 30 17.0 12.5 蒸发水量W i kg/h 1250 1044 953 传热面积S i m 2

40.67

第四节蒸发器的主要结构尺寸计算

一、加热管的选择和管数的初步估计

蒸发器加热管选取：m L 5.1=，mm 5.238?φ 的无缝钢管

267.40m S = S----蒸发器的传热面积，m 2 m L 5.1= L---加热管长度，m ； mm d 038.00= d 0----加热管外径，m ；

当加热管的规格与长度确立后，可由下式初步估算所需管子数'n ，因加热管固定在管板上，考虑管板厚度所占据的传热面积，则计算'n 时的管长应用（L —0.1）m. 根244)

1.05.1(038.014.367

.40)1.0(0'

=-??=-=

L d S n π

二、循环管的选择

外加热式自然循环蒸发器，循环管的大小可参考中央循环管式蒸发器来决定。中央循环管式蒸发器的循环管截面积可取加热管总截面积的40%--100%。加热管的总截面积可按'n 计算。循环管内径以1d 表示，对于加热面积较小的蒸发器，应去较大的百分数，取加热管的面积60%，则

%)100~%40(4

i d n d π

对于加热面积较小的蒸发器，应选取较大的百分数：

m d n d i 608.0033.024460.060.0'1=??==

选取管子的直径为：mm 12426?φ循环管管长与加热管管长相同为1.5m 。

三、加热室直径及加热管数目的确定

加热室的内径取决于加热管和循环管的规格、数目及在管板上的排列方式。加热管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圆排列。目前以三角形排列居多。

查表3-5，加热管的管心距mm t 48=

管子按正三角形排列，管束中心线上管数c n

根182441.11.1'

=?==n n c

初步估算加热室内径，即

2)1(b n t D c i +-=

其中0')5.1~1(d b = 取0'

2.1d b = 。则

mm D i 856332.12)118(48=??+-?=

查国家标准压力容器公称直径表和表3-6 选取加热室壳体内径φmm 800

以该内径和循环管外径作同心圆，在同心圆的环隙中，按加热管的排列方式和管心距作图通过作图，求得加热管数根254=n ，而初步估算根244'

=n 其相对误差

05.0041.0244

254

1<=-

所以误差不大，计算合理，所以循环管的规格一次选定mm 12426?φ。

四、分离室直径与高度的确定

分离室的直径与高度取决于分离室的体积，而分离室的体积又与二次蒸汽的体积流量及蒸发体积强度有关。分离室体积的计算式为

V ρ3600=

式中 V -----分离室的体积，m 3;

W -----某效蒸发器的二次蒸汽量，kg/h; ρ-----某效蒸发器二次蒸汽密度，kg/m 3 ，

U -----蒸发体积强度，m 3/(m 3.s);。一般用允许值为)./(5.1~1.13

3s m m 为方便起见，各效分离室的尺寸取一致。分离室体积宜取其中较大者。

蒸发强度选)./(2.13

3s m m U =

因为末效体积最大，故分离室体力为

33369.12

.113068.03600953

3600m U W V =??==

确定了分离室的体积，其高度与直径符合下列关系， H D V 24

利用此关系确定高度和直径时应考虑如下原则： (1)分离室的高度与直径之比

2~1=D

。 (2)在条件允许的情况下，分离室的直径尽量与加热室相同，这样可使结构简单制造方便。 (3)高度和直径都适于施工现场的安放。故选

H m D 94.129.1==

H mm D 19401290==

五、接管尺寸的确定

流体进出口的内径按下式计算

V d s π4=

式中 s V -----流体的体积流量 m 3/s ；

u --------流体的适宜流速 m/s ，估算出内径后，应从管规格表格中选用相近的标准管。

溶液的进出口

对于并流加料的三效蒸发，第一效溶液流量最大，各效设备尺寸一致，根据第一效溶液流量确定接管。取流体的流速为1.4 m/s ；

m u V d S 0292.05.114.313283600

/4870441=???==

π 所以取mm 5.338?φ规格管。

加热蒸气进口与二次蒸汽出口

各效结构尺寸一致二次蒸汽体积流量应取各效中较大者。第III 效体积流量最大，故

m u V d S 3213.025

14.313068.03600

/957442=???==

π 所以取mm 16377?φ规格管。

（三）冷凝水出口

冷凝水的排出一般属于液体自然流动，接管直径应由各效加热蒸气消耗量较大者确定。

m u V d S 076.01

.014.31.9263600

/1513443=???==

π 所以取mm 5.283?φ规格管。

第五节蒸发装置的辅助设备

一、气液分离器

蒸发操作时，二次蒸汽中夹带大量的液体，虽在分离室得到初步的分离，但是为了防止损失有用的产品或防止污染冷凝液，还需设置气液分离器，以使雾沫中的液体聚集并与二次蒸汽分离，故气液分离器或除沫器。选择惯性式除沫器，其工作原理是利用带有液滴的二次蒸汽在突然改变运动方向时，液滴因惯性作用而与蒸汽分离。

在惯性式除沫器的主要尺寸关系：

3211

0)5.0~4.0(2:5.1:1::D h D H D D D D D ===≈

h m H m D m D m D m D 得距离，除沫器内管顶部与器顶除沫器的总高度，

除沫器外壳直径，除沫器外罩管得直径，除沫器内管直径，

二次蒸汽的管径，

------3210

由加热蒸气进口与二次蒸汽出口接管尺寸，

mm d D 42620==

所以

h mm H mm D mm

D mm D 192852852639426321=====

所以

mm mm

887076607450???φφφ除沫器外壳直径：除沫器外罩管直径：除沫器内管直径：

二、蒸汽冷凝器

蒸汽冷凝器的作用是用冷却水将二次蒸汽冷凝。

二次蒸汽与冷却水直接接触进行热交换，其冷却效果好，结构简单，操作方便，价格低廉，因此被广泛采用。

所以，选用多孔板式蒸气冷凝器。

冷却水量L V

根据冷凝器入口蒸汽压强和冷却水进口温度可由图表4-13可查得。

W V V

L = 式中，

L V -----冷却水量m 3/h ； V W -----所需冷凝的蒸汽量，kg/h

因为计算值L V 值偏低，故设计时取

W V V

L )25.1~2.1(= 查图3-4，

kg W m kg x V /953/463==

实际取

9.2546

953

2.12.1=?=?=x W V V L

（二）冷凝器的直径取D=500mm

三淋水板的设计

(1) 淋水板数：

mm D 500=，淋水板取7块淋水板间距：

n n L L )7.0~6.0(1=+ =0.65 n L L 末≥0.15m

取1L =2.0m

.02.036.065.036.055.065.055.00845.065.0845.03.165.065.03.1265.065.06542312>=?==?==?==?===?==L m L m

L m

L L m L L

所以符合条件

（3）弓型淋水板的宽度：最上面一块B '=（0.8~0.9）D ，其他各淋水板B=D/2+0.05 m 所以

D B m

B 3.005.05.05.005.05.0450.0500.09.0'=+?=+==?=

(4)淋水板堰高h ： D=500mm,所以 h=60mm

(5)淋水孔径：冷却水循环使用,取d=8mm （6）淋水孔数：

淋水孔冷却水流速gh u 20η?= 95.0=η

81.0=?

s m u /834.006.081.9281.095.00=????=

个172834

.0)01.0(4

36009

.2543600202=???==π

πu d V n L

考虑到长期操作易堵,最上一板孔数为

个1891.1172)1.01(1=?=+=n N 其他各板孔数为

个18005.1172)05.01(1=?=+=n N

【参考文献】

姚玉英主编《化工原理》（上册）天津大学出版社

贾绍义柴诚敬主编《化工原理课程设计》天津大学出版社

邹华生钟理伍钦赖万东编著《传热传质过程设备设计》华南理工大学出版社周涛王晖编著《化工原理》科学出版社

化工原理课程设计

《化工原理》课程设计报告精馏塔设计学院专业班级学号姓名指导教师

目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3) 一．设计题目 (3) 二．操作条件 (3) 三．塔设备型式 (3) 四．工作日 (3) 五．厂址 (3) 六．设计内容 (3) 设计方案 (4) 一．工艺流程 (4) 二．操作压力 (4) 三．进料热状态 (4) 四．加热方式 (4) 精馏塔工艺计算书 (5) 一．全塔的物料衡算 (5) 二．理论塔板数的确定 (5) 三．实际塔板数的确定 (7) 四．精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8) 五．塔体工艺尺寸设计 (10) 六．塔板工艺尺寸设计 (12) 七．塔板流体力学检验 (14) 八．塔板负荷性能图 (17) 九．接管尺寸计算 (19) 十．附属设备计算 (21) 设计结果一览表 (24) 设计总结 (26) 参考文献 (26)

苯-氯苯精馏塔的工艺设计苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务一．设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.6%的氯苯140000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于0.1%。原料液中含氯苯为22%（以上均为质量%）。二．操作条件 1.塔顶压强自选； 2.进料热状况自选； 3.回流比自选； 4.塔底加热蒸汽压强自选； 5.单板压降不大于0.9kPa；三．塔板类型板式塔或填料塔。四．工作日每年300天，每天24小时连续运行。五．厂址厂址为天津地区。六．设计内容 1.设计方案的确定及流程说明 2. 精馏塔的物料衡算； 3.塔板数的确定； 4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 5.精馏塔主要工艺尺寸；

化工原理课程设计样板

课程设计课程名称化工原理课程设计题目名称热水泠却器的设计专业班级XX级食品科学与工程（X）学生姓名XXXX 学号XXXXXXXX 指导教师二O一年月日

锯齿形板式热水冷却器的设计任务书一、设计题目：锯齿形板式热水冷却器的设计二、设计参数：（1）处理能力：7.3×104t/Y热水（2）设备型式：锯齿形板式热水冷却器（3）操作条件： 1、热水：入口温度80℃，出口温度60℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃。 3、允许压降：不大于105Pa。 4、每年按330天，每天按24小时连续运行。 5、建厂地址：蚌埠地区。

目录 1 概述 (1) 1. 1 换热器简介 (1) 1. 2 设计方案简介 (2) 1. 3 确定设计方案 (2) 1. 3. 1 设计流程图 (3) 1. 3. 2 工艺流程简图 (4) 1. 3. 3 换热器选型 (4) 1. 4 符号说明 (4) 2 锯齿形板式热水冷却器的工艺计算 (5) 2.1 确定物性数据 (5) 2.1.1 计算定性温度 (5) 2.1.2 计算热负荷 (6) 2. 1. 3 计算平均温差 (6) 2. 1. 4 初估换热面积及初选板型 (6) 2. 1. 5 核算总传热系数K (7) 2. 1. 6 计算传热面积S (9) 2. 1. 7 压降计算 (10) 2.2 锯齿形板式热水冷却器主要技术参数和计算结果 (10) 3 课程设计评述 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)

1 概述 1.1 换热器简介换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器种类很多，若按换热器传热面积形状和结构可分为管式换热器和特殊形式换热器。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各一相同，故换热器的类型很多，特点不一、可根据生产工艺要求进行选择。 1.2 设计方案简介根据设计要求:用入口温度30 ℃，出口温度40℃的循环水冷却热水（热水的入口温度80℃，出口温度60℃），通过传热量、阻力损失传热系数、传热面积的计算，并结合经验值确定换热器的工艺尺寸、设备型号、规模选定，然后通过计算来确定各工艺尺寸是否符合要求，符合要求后完成工艺流程图和设备主体条件图，进而完成设计体系。设计要求：选择一台适宜的锯齿形换热器并进行核算。下图中左面的为板式换热器外形，右边的是板式换热器工作原理图。

化工课程设计小结

化工原理课程设计小结随着毕业日子的到来，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我们的指导老师罗老师、朱老师和李老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。课程设计报告主要包括以下几个方面． 1．封面（根据自己的个性设计）2．目录3．主界面（介绍这次设计的课题、人员、目标、任务、人员分工）4．主要过程（要告诉别人你的这个作品该怎么用）5．程序流程图（用图来表示主要过程）6．核心源程序（你觉得这个作品它具备的主要功能是什么，就将实现这个功能的代码给COPY下来）7．主要函数（你程序代码里用的函数中你觉得重要的或是难的）8．心得9．附录（你完成这次课程设计参考的书，这个可以多写一点，以示用心认真）我第一次做课程设计时写报告就是这么写的．你参考参考．希望能对你有些帮助

2017化工课程设计心得体会范文

2017化工课程设计心得体会范文 2017化工课程设计心得体会范文一化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。本次化工原理课程设计历时两周，是上大学以来第一次独立的工业化设计。从老师以及学长那里了解到化工原理课程设计是培养我们化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形;在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。由于第一次接触课程设计，起初心里充满了新鲜感和期待，因为自我认为在大学里学到的东西终于可以加以实践了。可是当老师把任务书发到手里是却是一头雾水，完全不知所措。可是在这短短的三周里，从开始的一无所知，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。我的课程设计题目是苯――氯苯筛板式精馏塔设计图。在开始时，我们不知道如何下手，虽然有课程设计书作为参

考，但其书上的计算步骤与我们自己的计算步骤有少许差异，在这些差异面前，我们显得有些不知所措，通过查阅《化工原理》，《化工工艺设计手册》，《物理化学》，《化工原理课程设计》等书籍，以及在网上搜索到的理论和经验数据。我们慢慢地找到了符合自己的实验数据。并逐渐建立了自己的模版和计算过程。在这三周中给我印象最深的是我们这些“非泡点一族”在计算进料热状况参数q时，没有任何参考模板，完全靠自己捉摸思考。起初大家都是不知所措，待冷静下来，我们仔细结合上课老师讲的内容，一步一步的讨论演算，经大家一下午的不懈努力，终于把q算出来了。还有就是我们在设计换热器部分，在试差的过程中，我们大部分人都是经历了几乎一天多的时间才选出了合适的换热器型号，现在还清楚的记得我试差成功后那激动的心情，因为我尝到了自己在付出很多后那种成功的喜悦，因为这些都是我们的“血泪史”的见证哈。在此感谢我们的杜治平老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次课程设计的细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢同组的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。 2017化工课程设计心得体会范文二

化工原理课程设计

安阳工学院课程设计说明书课程名称：化工原理课程设计设计题目：列管式换热器院系：化学与环境工程学院学生姓名：赵安顺学号：201005020025 专业班级：应用化学一班指导教师：路有昌

列设计一台列管式换热器一、设计任务及操作条件 (1)处理能力 2.5×105 t/a热水 (2)设备型式列管式换热器 (3)操作条件 ①热水:入口温度80℃,出口温度60℃. ②冷却介质:循环水,入口温度32℃,出口温度40℃. ③允许压降:不大于105Pa. ④每年按300天计算,每天24小时连续运行. 二、设计要求及内容 (1)根据换热任务和有关要求确认设计方案; (2)初步确认换热器的结构和尺寸; (3)核算换热器的传热面积和流体阻力; (4)确认换热器的工艺结构. 摘要：通过对列管式换热器的设计，首先要确定设计的方案，选择合适的计算步骤。查得计算中用到的各种数据，对该换热器的传热系数传热面积工艺结构尺寸等等要进行核算，与要设计的目标进行对照是否能满足要求，最终确定换热器的结构尺寸为设计图纸做好准备和参考，来完成本次课程设计。关键词：标准方案核算结构尺寸

目录一.概述 (4) 二.方案的设计与拟定 (4) 三.设计计算 (8) 3.1确定设计方案 (9) 3.1.1选择换热器的类型 (9) 3.1.2流动空间及管子的确定 (9) 3.2确定物性数据 (9) 3.3初选换热器规格 (10) 3.3.1热流量 (10) 3.3.2冷却水用量 (10) 3.3.3平均温度差 (10) 3.3.4换热器规格 (11) 3.4核算总传热系数 (11) 3.4.1计算管程传热系数 (11) 3.4.2 计算壳程传热系数 (12) 3.4.3 确定污垢热阻 (13) 3.3.4 总传热系数 (13) 3.5计算压强降 (14) 3.5.1计算管程压强降 (14) 3.5.2计算壳程压强降 (14)

化工原理课程设计样本

成绩化工原理课程设计设计说明书设计题目：万吨/年苯—甲苯连续精馏装置工艺设计。姓名陈端班级化工07-2班学号 006 】完成日期 2009-10-30 指导教师梁伯行

化工原理课程设计任务书 (化工07-1,2,3,4适用) 一、设计说明书题目: — (万吨/年) 苯 - 甲苯连续精馏装置工艺设计说明书二、设计任务及条件 (1).处理量: (3000＋本班学号×300) Kg/h (每年生产时间按7200小时计); (2). 进料热状况参数：( 2班)为, (3). 进料组成: ( 2班) 含苯为25％(质量百分数), (4).塔底产品含苯不大于2％(质量百分数); (5). 塔顶产品中含苯为99％(质量百分数)。装置加热介质为过热水蒸汽(温度及压力由常识自行指定), 装置冷却介质为25℃的清水或35℃的循环清水。三、【四、设计说明书目录(主要内容) 要求 1)前言（说明设计题目设计进程及自认达到的目的）， 2)装置工艺流程(附图) 及工艺流程说明 3)装置物料衡算 4)精馏塔工艺操作参数确定 5)适宜回流比下理论塔板数及实际塔板数计算 6)精馏塔主要结构尺寸的确定 7)精馏塔最大负荷截面处T-1型浮阀塔板结构尺寸的确定 8)、 9)装置热衡算初算确定全凝器、再沸器型号及其他换热器型号 10)装置配管及机泵选型 11)适宜回流比经济评价验算(不少于3个回流比比较) 12)精馏塔主要工艺和主要结构尺寸参数设计结果汇总及评价 13)附图 : 装置工艺流程图、装置布置图、精馏塔结构简图(手绘图)。五、经济指标及参考书目 1)6000元/(平方米塔壁)(塔径～乘, 塔径～乘, 塔径以上乘, 2)4500元/(平方米塔板), 3)# 4)4000元/(平方米传热面积), 5)16元/(吨新鲜水), 8元/(吨循环水), 6)250元/(吨加热水蒸汽), 设备使用年限10年, 7)装置主要固定资产年折旧率为10% , 银行借贷平均年利息%。 8)夏清陈常贵主编《化工原理》(上. 下) 册修订本【M】天津; 天津大学出版社2005 9)贾绍文《化工原理课程设计》【M】天津; 天津大学出版社2002

化工原理课程设计——换热器的设计

中南大学《化工原理》课程设计说明书题目：煤油冷却器的设计学院：化学化工学院班级：化工0802 学号： 1505080802 姓名： ****** 指导教师：邱运仁时间：2010年9月

目录 §一.任务书 (2) 1.1.题目 1.2.任务及操作条件 1.3.列管式换热器的选择与核算 §二.概述 (3) 2.1.换热器概述 2.2.固定管板式换热器 2.3.设计背景及设计要求 §三.热量设计 (5) 3.1.初选换热器的类型 3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定 3.3.确定物性数据 3.4.计算总传热系数 3.5.计算传热面积 §四. 机械结构设计 (9) 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.壳程内径及换热管选型汇总 4.4.折流板 4.6.接管 4.7.壁厚的确定、封头 4.8.管板 4.9.换热管 4.10.分程隔板 4.11拉杆 4.12.换热管与管板的连接 4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型) 4.14.膨胀节的设定讨论 §五.换热器核算 (21) 5.1.热量核算 5.2.压力降核算 §六.管束振动 (25) 6.1.换热器的振动 6.2.流体诱发换热器管束振动机理 6.3.换热器管束振动的计算 6.4.振动的防止与有效利用 §七. 设计结果表汇 (28) §八.参考文献 (29) §附：化工原理课程设计之心得体会 (30)

§一.化工原理课程设计任务书 1.1.题目煤油冷却器的设计 1.2.任务及操作条件 1.2.1处理能力：40t/h 煤油 1.2.2.设备形式：列管式换热器 1.2.3.操作条件 (1).煤油：入口温度160℃，出口温度60℃ (2).冷却介质：循环水，入口温度17℃，出口温度30℃ (3).允许压强降：管程不大于0.1MPa,壳程不大于40KPa (4).煤油定性温度下的物性数据ρ=825kg/m3，黏度7.15×10-4Pa.s，比热容2.2kJ/(kg.℃)，导热系数0.14W/(m.℃) 1.3.列管式换热器的选择与核算 1.3.1.传热计算 1.3. 2.管、壳程流体阻力计算 1.3.3.管板厚度计算 1.3.4.膨胀节计算 1.3.5.管束振动 1.3.6.管壳式换热器零部件结构 §二.概述 2.1.换热器概述换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，如表2-1所示。表2-1 传热器的结构分类

化工原理课程设计范例

专业：化学工程与工艺班级：黔化升061 姓名：唐尚奎指导教师：王瑾老师设计时间: 2007年1月前言在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次设计就是针对水乙醇体系，而进行的常压二元筛板精馏塔的设计及其辅助设备的选型。由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。目录一、设计任务二、方案选定三、总体设计计算-------------------------------05 3.1气液平衡数据------------------------------ 05 3.2物料衡算------------------------------------- 05 3.3操作线及塔板计算------------------------- 06 3.4全塔Et%和Np的计算----------------------06 四、混合参数计算--------------------------------07 4.1混合参数计算--------------------------------07 4.2塔径计算--------------------------------------08 4.3塔板详细计算-------------------------------10 4.4校核-------------------------------------------12 4.5负荷性能图----------------------------------14 五、筛板塔数据汇总-----------------------------16 5.1全塔数据-------------------------------------16 5.2精馏段和提馏段的数据-------------------17 六、讨论与优化-----------------------------------18 6.1讨论-------------------------------------------18 6.2优化--------------------------------------------18

化工设计课程学习总结范文三篇

化工设计课程学习总结范文三篇化工设计课程学习总结范文三篇本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原理课程设计，总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高，可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来，得到较为合理的设计成果，达到了课程综合训练的目的，提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。同时，在设计过程中也存在者一些共性的问题，主要表现在：一、设计中存在的问题 1．设计过程缺乏工程意识。学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考，只是为了纯粹计算为设计，缺乏对问题的工程概念的解决方法。 2.学生对单元设备概念不强。对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉，依葫芦画瓢的不在少数，没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。

绘图能力欠缺，如：带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。 3.物性参数选择以及计算。在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及计算，然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题，指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数，每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法，还有如何确定体系的定性温度。二、解决措施 1.加强工程意识。设计过程中鼓励学生多做深层次思考，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，强化学生综合和创新能力的培养；引导学生积极查阅资料和复习有关教科书，学会正确使用标准和规范，强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施：一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养，让同学明确什么是工程概念，比如：理论上的正确性，技术上的可行性，操作上的安全性，经济上的合理性，了解工程问题的计算方法。比如试差

化工原理课程设计计算示例

化工原理壳程设计计算示例一浮阀塔工艺设计计算示例拟设计一生产酒精的板式精馏塔。来自原料工段的乙醇-水溶液的处理量为48000吨/年，乙醇含量为35%（质量分率）原料温度为45℃。设计要求：塔顶产品的乙醇含量不小于90%（质量分率），塔底料液的乙醇含量不大于0.5%。一、塔形选择及操作条件的确定 1．塔形：选用浮阀塔 2．操作条件：操作压力：常压；其中塔顶：1.013×105Pa 塔底：[1.013×105+N（265~530）Pa] 进料状态：饱和液体进料加热方式：用直接水蒸气加热热能利用：拟采用釜残液加热原料液二、工艺流程

三、有关工艺计算首先，根据题目要求，将各组成要求由质量分率转换为摩尔分率，其后由 2 3971.1/H O kg m ρ=，3735/kg m ρ=乙醇参考资料（一），查出相应泡点温度及计算平均分子量。同理求得0.779D x = 0.0002 W x = (1)0.17646(10.176)1822.3/f f f M x M x M kg kmol =+-=?+-?=乙醇水同理求得：39.81/D M kg kmol =，18.1/D M kg kmol = 1. 最小回流比及操作回流比的确定由于是泡点进料，x q =x f =0.174过点e(0.174，0.174)作x=0.174直线与平衡线交与点d ，由点d 可以读得y q =0.516，因此， min(1)0.7790.516 0.7690.5160.174 D q q q x y R y x --= = =-- 又过点a （0.779,0.779）作平衡线的切线，可得切点g 由切点g 可读得' 0.55q x =，' 0.678q y =，

《化工原理》课程设计实践教学总结

《化工原理》课程设计实践教学总结摘要：化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使学生初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。关键词：化工原理；课程设计；实践；可行性中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）22-0205-02 《化工原理》是化学工程与工艺专业的必修专业课程之一，理论课之后国内大部分高校的本科人才培养计划中安排了实践教学环节――《化工原理》课程设计。我们学校的化学工程与工艺专业培养计划也如此。《化工原理》课程设计是培养化工专业学生综合运用所学的理论知识，树立正确的设计思想，解决常规化工设计中一些实际问题的一项重要的实践教学。其出发点是通过课程设计提高学生搜集资料、查阅文献、计算机辅助绘图、分析与思考解决实际生产问题等能力。笔者从事了3届的课程设计教学，从中总结了许多宝贵的经验和教学方法，以期提高教学效果。现将笔者的教学体会作一介绍。一、课程设计题目应具有普遍性、代表性

我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练，使将来在不同岗位就业的学生都能受益，都能解决这类工程的实际问题，并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重，尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验，题目的选取应从以下几个方面考虑： 1.课程设计题目尽可能接近实际生产，截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型，比如某合成氨厂的传热单元的设计，流体输送过程中离心泵的设计，管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系，不至于出现不合理的偏差。 2.课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开，比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2～3个常见的单元操作，从而实现某一简单的化工任务。 3.课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算，常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如，如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯，或甲醇-水等这样的体系，因为这些混合体系的参数大部分工具

化工原理课程设计模板123

目录第一章前言 (1) 1.1 精馏及精馏流 (1) 1.2 精馏的分类 (2) 1.3精馏操作的特点 (2) 1.3.1沸点升高 (2) 1.3.2物料的工艺特性 (2) 1.3.3节约能源 (2) 1.4 相关符号说明 (4) 1.5相关物性参数 (6) 1.5.1苯和甲苯的物理参数............................... .6 第二章设计任务书. (7) 第三章设计内容 (8) 3.1设计方案的确定及工艺流程的说明 (8) 3.2全塔的物料衡算 (8) 3.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (8) 3.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量 (8) 3.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率 (9) 3.3塔板数的确定 (9) 3.3.1平衡曲线的绘制 (9) 3.4塔的精馏段操作工艺条件及计算 (12) 3.4.1平均压强p m (12) 12 3.4.2平均温度t m..................................... M (13) 3.4.3平均分子量 m 3.4.4 液体的平均粘度和液相平均表面张力 (14) 3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)

3.5.1塔径的计算 (16) 3.5.2精馏塔有效高度的计算 (18) 3.6塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (18) 3.6.1溢流装置计算 (18) 3.6.2塔板布置 (19) 3.6.3气象通过塔板压降的计算 (21) 3.7塔板负荷性能图 ................................ ..23 3.7.1漏液线 (23) 3.7.2 雾沫夹带线 (23) 3.7.3 液相负荷下限线 (24) 3.7.4 液相负荷上限线 (24) 3.7.5液泛线 (25) 第四章附属设备的选型及计算 (27) 4.1接管——进料管 (27) 4.2法兰 (27) 4.3筒体与封头 (27) 4.4 人孔 (28) 4.5热量衡算 (28) 参考文献 (31) 课程设计心得 (32)

化工课程设计心得体会

化工课程设计心得体会篇一：化工原理课程设计心得小结；本次化工原理课程设计历时两周，是学习化工原理以来第一次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形；理解计算机辅助设计过程，利用编程使计算效率提高。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。在短短的两周里，从开始的一头雾水，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过

程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。我们从中也明白了学无止境的道理，在我们所查找到的很多参考书中，很多的知识是我们从来没有接触到的，我们对事物的了解还仅限于皮毛，所学的知识结构还很不完善，我们对设计对象的理解还仅限于书本上，对实际当中事物的方方面面包括经济成本方面上考虑的还很不够。在实际计算过程中，我还发现由于没有及时将所得结果总结，以致在后面的计算中不停地来回翻查数据，这会浪费了大量时间。由此，我在每章节后及时地列出数据表，方便自己计算也方便读者查找。在一些应用问题上，我直接套用了书上的公式或过程，并没有彻底了解各个公式的出处及用途，对于一些工业数据的选取，也只是根据范围自己选择的，并不一定符

合现实应用。因此，一些计算数据有时并不是十分准确的，只是拥有一个正确的范围及趋势，而并没有更细地追究下去，因而可能存在一定的误差，影响后面具体设备的选型。如果有更充分的时间，我想可以进一步再完善一下的。通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。我还要感谢我的指导老师***老师对我们的教导与帮助，感谢同学们的相互支持。限于我们的水平，设计中难免有不足和谬误之处，恳请老师批评指正。

化工原理课程设计终稿

化工原理课程设计终稿成绩华北科技学院环境工程系《化工原理》课程设计报告设计题目分离乙醇-正丙醇二元物系浮阀式精馏塔的设计学生姓名张帆学号200801034215指导老师孙春峰专业班级化工B082班教师评语设计起止日期：2011年6月14日至2011年6月26日化工原理课程设计化工原理课程设计任务书 1.设计题目：分离乙醇—正丙醇二元物系浮阀式精馏塔的设计 2.原始数据及条件：进料：乙醇含量45%，其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量99%；塔底乙醇含量% 生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年开工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强(绝压)；泡点进料；R=5 3.

设计任务：完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。- 2 - 化工原理课程设计目录第一章绪论 4 第二章塔板的工艺设计 5 精馏塔全塔物料衡算5 有关物性数据的计算 5 理论塔板数的计算12 塔径的初步计算14 溢流装置15 塔板分布、浮阀数目与排列1 6 第三章塔板的流体力学计算18 、气相通过浮阀塔板的压降18 、淹塔19 、雾沫夹带20 、塔板负荷性能图20 物沫夹带线20 液泛线21 相负荷上限21 漏液线

22 相负荷下限22 浮阀塔工艺设计计算结果23第四章塔附件的设计25 接管............................................................... ............................................... 25 筒体与封头............................................................... ................................... 27 除沫器............................................................... ........................................... 27 裙座............................................................... ............................................... 27 人孔............................................................... ............................................... 27 第五章塔总体高度的设计............................................................... ........................ 28 塔的顶部空间高度............................................................... ....................... 28 塔的顶部空间高度............................................................... ....................... 28 塔总体高

单片机课程设计心得体会范文

单片机课程设计心得体会范文课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。学生只有对自己、对英语及其文化、对英语学习有积极的情感，才能保持英语学习的动力并取得成绩。消极的情感不仅会影响英语学习的效果，而且会影响学生的长远发展。因此，在英语教学中我应该自始至终关注学生的情感，努力营造宽松、民主、和谐的教学氛围。为此英语教师要做到: 其次，精心选择自然环境，引导学生抽象食物链、生产者、消费者概念。草原环境只是个引子，要想抽象概念，必须要从个体到一般。于是，我选择了菜园里、森林里两个环境，让学生巩固用图例表达食物联系的方法，并学习如何在图片中表达食物联系，为后续活动打下基础。回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说三极管PNP管脚不懂怎么放置，不懂分得二极管的正负极，对单片机汇编语言掌握得不好……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次单片机课程设计我们历时两个星期，在我们班里算是倒数几组完成的吧，但经过这两个星期的实践和体验下来，我们又怎么会去在乎那个先后问题呢，因为对我来说学到的不仅是那些知识，更多的是团队和合作。现在想来，也许学校安排的课程设计有着它更深层的意义吧，它不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新，还让我们知道了一个团队凝聚在一起时所能发挥出的巨大潜能! 为了让我们能更好的理解什么是高效课堂，教研部还多次带领着我们听一些高效课堂的讲座，听后真是受益匪浅。要想培养好学生的学习习惯并非一朝一夕的事，要循序渐进。这些话语说起来容易做起来难，所以作为新一代的人民教师一定要认真对待这项艰巨的任务，让学生在我们的课堂上不断的养成良好的学习习惯，培养出一个个优秀的人才。

甲醇-水精馏化工原理课程设计

《化工原理课程设计》报告 10000kg/h 甲醇~水精馏装置设计

一、概述 (3) 1.1 设计依据 (3) 1.2 技术来源 (3) 1.3 设计任务及要求 (3) 二、计算过程 (4) 1 设计方案及设计工艺的确定 (4) 1.1 设计方案 (4) 1.2.设计工艺的确定 (4) 1.3、工艺流程简介 (4) 2. 塔型选择 (5) 3. 操作条件的确定 (5) 3.1 操作压力 (5) 3.2 进料状态 (5) 3.3加热方式的确定 (6) 3.4 热能利用 (6) 4. 有关的工艺计算 (6) 4.1精馏塔的物料衡算 (9) 4.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9) 4.1．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (10) 4.1.3物料衡算 (10) 4.2 塔板数的确定 (10) 4.2.1 理论板层数NT的求取 (10) 4.2.3 热量衡算 (12) 4.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14) 4.3.1 操作压力的计算 (14)

4.3.3 平均摩尔质量的计算 (15) 4.3.4 平均密度的计算 (15) 4.3.5 液相平均表面力的计算 (16) 4.3.6 液体平均粘度的计算 (17) 4.4 精馏塔的塔底工艺尺寸计算 (18) 4.4.1塔径的计算 (18) 4.4.2 精馏塔有效高度的计 (19) 4.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (19) 4.5.1溢流装置的计算 (19) 4.5.2 塔板布置 (21) 4.6 筛板的流体力学验算 (24) 4.6.1 塔板压降 (24) 4.6.2 液面落差 (25) 4.6.3 液沫夹带 (26) 4.6.4 漏液 (26) 4.6.5 液泛 (27) 4.7 塔板负荷性能图 (27) 4.7.1、液漏线 (27) 4.7.2、液沫夹带线 (28) 4.7.3、液相负荷下限线 (29) 4.7.4、液相负荷上限线 (29) 4.7.5、液泛线 (29) 5.热量衡算 (32) 5.1塔顶换热器的热量衡算 (33)

化工原理课程设计心得体会

化工原理课程设计心得体会相信每一个学生经过了化工原理的课程设计之后都会有许多的感悟心得。下面是收集的化工原理课程设计心得体会范本，欢迎阅读参考！本次化工原理课程设计历时两周，是學習化工原理以来第一次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形；理解计算机辅助设计过程，利用编程使计算效率提高。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。在短短的两周里，从开始的一头雾水，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。我们从中也明白了学无止境的道理，在我们所查找到的很多参考书中，很多的知识是我们从来没有接触到的，我们对事物的了解还仅限于皮毛，所学的知识结构还很不完善，我们对设计对象的理解还仅限于书本上，对实际当中事物的方方面面包括经济成本方面上考虑的还很不够。

在实际计算过程中，我还发现由于没有及时将所得结果总结，以致在后面的计算中不停地来回翻查数据，这会浪费了大量时间。由此，我在每章节后及时地列出数据表，方便自己计算也方便读者查找。在一些应用问题上，我直接套用了书上的公式或过程，并没有彻底了解各个公式的出处及用途，对于一些工业数据的选取，也只是根据范围自己选择的，并不一定符合现实应用。因此，一些计算数据有时并不是十分准确的，只是拥有一个正确的范围及趋势，而并没有更细地追究下去，因而可能存在一定的误差，影响后面具体设备的选型。如果有更充分的时间，我想可以进一步再完善一下的。通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续學習是一个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。我还要感谢我的指导老师***老师对我们的教导与帮助，感谢同学们的相互支持。限于我们的水平，设计中难免有不足和谬误之处，恳请老师批评指正。两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所學習的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相

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