当前位置：文档库 › 化工单元过程及设备课程设计

化工单元过程及设备课程设计

化工过程与设备课程设计（精馏塔及辅助设备设计）

设计日期：

班级：

姓名：

指导老师：

化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础课，其课程设计涉及多学科知识，包括化工，制图，控制，机械等各种学科，是一项综合性很强的工作；是锻炼工程观念和培养设计思维的好方法，是为以后的各种设计准备条件；是化工原理教学的关键环节，也是巩固和深化理论知识的重要环节。

本设计说明书包括概述、方案流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。

说明中对精馏塔的设计计算做了较为详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路和控制方案的设计也做了简要的说明。

在设计过程中，得到了老师的指导及同学们的帮助，同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动，少走了许多弯路，避免了不少错误，也提高了效率。

鉴于学生的经验和知识水平有限，设计中难免存在错误和不足之处，请老师给予指正

感谢老师的指导和参阅！

前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 第一章概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.1精馏塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.2再沸器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - -6 第二章方案流程简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7 2.1 精馏装置流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - -7 2.2 工艺流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7 2.3 调节装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - 8 2.4 设备选用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8 2.5 处理能力及产品质量- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 第三章精馏过程系统设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -9 3.1设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.2物料衡算及热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -10 3.3塔板数的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3.4精馏塔工艺设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 3.5溢流装置的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 3.7塔板流动性能校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -19 3.8负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -21 3.9 塔计算结果表- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 24

附：塔设计图

第四章再沸器的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 25 4.1设计任务与设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -25 4.2估算设备尺寸- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -26 4.3传热系数的校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 26 4.4循环流量校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 30 4.5 再沸器主要结构尺寸和计算结果表- - - - - - - - - - - - - - - - -35 附：再沸器设计图

第五章辅助设备的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -36 5.1冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.2其它换热设备- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.3容器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -38 5.4 管路设计及泵的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 39 第六章管路设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -43 第七章控制方案- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -45 附：工艺流程图

设计心得及总结- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -46 附录一主要符号说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 48 附录二参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -49

第一章概述

精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔，再沸器和冷凝器。

1.1精馏塔

精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。

简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。

本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。

1.2再沸器

作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。

本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。

立式热虹吸特点：

▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

制药化工过程及设备

制药化工过程及设备一、选择 1、在国际单位制（SI制）中，下列4个单位中（D）是导出单位 A.长度 B.质量 C.时间 D.力 2、在物理单位制（CGS）中，下列四个单位中（D）是导出单位 A.长度 B.质量 C.时间 D.力 3、在工程单位制中，下列四个单位中（B）是导出单位 A.长度 B.质量 C.时间 D.力 4、流体静力学基本方程式指在静止的、连续的同一液体内部，不同截面上的（A）之和均相等 A.位能和静压能 B.位能和动能 C.静压能和动能 D.静压能和外加能 E.动能和静压能 5、流体的（ B ）之和称为流体的总机械能 A.热力学能、动能和外加能 B.位能、静压能和动能 C.热力学能、静压能和动能 D.位能、动能和外加能 E.动能和静压能 6、下列能量中，不能直接用于输送流体的是（ D ） A.位能 B.动能 C.静压能 D.热能 E.以上都不能 7、理想流体沿等径直管由上而下做稳态流动时，其机械能转化关系是（A） A.部分位能转化为静压能 B.部分静压能转化为位能 C.部分位能转化为动能 D.部分静压能转化为动能 E.部分热力学能转化为位能 8、下列四种流体的黏度中，黏度最大的是（ E ） A.5cP B.300mPa*s C.4P D.30g/cm E.0.7Pa*s 9、一般当温度降低时，液体的黏度和气体的黏度将分别（A） A.增大和减小 B.减小和增大 C.同时增大 D.同时减小 E.不能确定 10、对一定的流体和物性参数，一定的管路系统，流量增大一倍，Re将（B ） A.减小1/2 B.增大一倍 C.不变 D.增加两倍 E.不确定 11、为液体输送能量的输送设备称为（ D ） A.鼓风机 B.压缩机 C.真空泵 D.泵 E.通风机 12、气蚀是下列（ C ）输送设备特有的现象 A.压缩机 B.真空泵 C.离心机 D.往复泵 E.齿轮泵 13、离心泵叶轮旋转方向与叶轮弯曲方向（B） A.一致 B.相反 C.一致相反均可 D.必须一致 E.必须相反 14、粒子的自由沉降过程包括（ C ） A.加速阶段 B.匀速阶段 C.匀速阶段和降速阶段 D.加速阶段、降速阶段感和匀速阶段 15、固体颗粒在沉降室中的沉降速度和（E）无关 A.流体的密度 B.颗粒的直径 C.颗粒的密度 D.流体的黏度 E.降尘室高度 16、以下分离设备不是利用了离心力原理的是（B） A.管式离心机 B.降尘室 C.碟式离心机 D.旋风分离器 E.以上选项均不是 17、多层圆筒壁稳定传热时，保温材料的导热系数越小，导热热阻R（A） A.增大 B.越小 C.不变 D.不确定 E.以上均不是

过程设备设计课程设计说明书

第一章设计参数的选择 1.1设计参数形式：卧式椭圆形封头储罐材料：16MnR 设计压力：0.78MPa 设计温度：60℃ 全容积：7.5m3 介质名称：硫化剂介质特性：强氧化性，毒性，不易燃第二章容器强度的计算与校核 2.1筒体与封头的厚度计算 2.1.1筒体厚度由于该容器存储介质具有中毒毒性，熔点195℃，不易燃。所以该容器的焊缝采用双面全融透对接接头结构，对该储罐进行局部探伤，所以取焊缝系数0.85φ=。根据长径比/2~6L D =最为合适，取/4L D =，则4L D =。则： 2 2 2 224244324i i i i i D D V D L V D D ππ π??=+=?+??? ???封头所以： 3 3 7.5130112 i i i D D D mm ππ=+ ?= 查钢板卷焊筒体，规定用筒体内径作为公称直径系列尺寸表，圆整为1300i D mm =。查JBT4737-95椭圆形封头表1得在封头厚度在6mm 时的3 =0.3208m V 封，总深度 350H mm =，代入原式反算： 7.5 1.6920.320851704L L mm π =?+??= 则：

/ 5.167/1.3 3.97i L D ==在区间2~6之间，符合要求。计算厚度[]0.781300 3.51821700.850.78 2c i t c P D mm P δδ???= = =??-- 钢板或钢管厚度负偏差1C 应按相应钢材标准名义厚度的规定选取。当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的6%时，可取1=0mm C 。由于GB 6654《压力容器用钢板》规定压力容器专用钢板厚度的厚度负偏差不大于0.25mm ，因此使用该标准中钢板厚度超过5mm ，可取1=0mm C 。根据腐蚀速率直接选取2C ：材料属于单面腐蚀取2=2mm C 。则：筒体设计厚度2 3.5182 5.518d C mm δδ=+=+= 筒体名义厚度1=+ 5.51806n d C mm δδ+?=++?= 2.1.2封头厚度选用标准椭圆形封头，其形状系数12162i i D K h ????= +=?? ????? ，封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取 1.0φ=，故封头计算壁厚： []10.781300 2.99217010.50.78 20.5c i t c kP D mm P δδ????= = =??-?- 取22h C mm =，则封头设计厚度2 2.992 4.99d C mm δδ=+=+= 同上取10h C mm =，则封头名义厚度1 4.990 4.99hn d C mm δδ≥+=+= 考虑常用钢板的规格和材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体厚度相同 6hn mm δ= 2.1.3液压试验应力校核试验压力[][] 170 1.25 1.250.780.975170 T c t P P MPa σσ=??=?? = (或由用户输入)

化工单元过程及设备课程设计-- 精馏

化工单元过程及设备课程设计目录前言 (2) 第一章任务书 (3) 第二章精馏过程工艺及设备概述 (4) 第三章精馏塔工艺设计 (6) 第四章再沸器的设计 (18) 第五章辅助设备的设计 (26) 第六章管路设计 (32) 第七章塔计算结果表 (33) 第八章控制方案 (33) 总结 (34) 参考资料 (35)

前言本课程设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。说明书中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了说明。鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正。感谢老师的指导和参阅！

第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。 1．1精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。 1．2再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。立式热虹吸特点： 1.循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

化工单元操作课程设计

《化工单元操作》课程整体教学设计（2014～ 2015学年第二学期）课程名称：化工单元操作所属系部：化工学院制定人：宋丽萍合作人：吴晓滨制定时间： 2015年1月20日包头轻工职业技术学院

课程整体教学设计一、课程基本信息课程名称：化工单元操作课程代码：181103 学分：20 学时：360 授课时间：第二学期授课对象：三年制专科课程类型：应用化工技术专业职业能力必修课。先修课程:化工机械基础后续课程:现代煤化工生产技术二、课程定位《化工单元操作》课程面向的岗位有：管路安装、泵及其他动设备操作、流量控制、压力控制、温度控制、DCS控制操作、设备保全等。《化工单元操作》安排在《化工机械基础》之后，《现代煤化工生产技术》之前的一门专业基础课，时间安排在第三学期。其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景，依据操作原理的共性，分成为若干单元操作过程，通过项目训练，掌握各单元典型设备的操作技能及设备选用原则和技能，学习各单元操作的基本原理、基本计算。中职定位：单元设备简单操作本科定位：单元设备工作原理及生产能力设计培训地位：单元设备工作原理简介三、课程目标设计总体目标：本课程是应用化工技术专业专业核心类课程，专业课程体系符合高技能人才培养目标和

专业相关技术领域职业岗位（群）的任职要求，本课程对学生职业能力培养和职业素养养成起主要支撑或明显促进作用，与高等数学、无机化学、有机化学、化工图纸识用与绘制、物理化学等前续课程密切衔接，为后续课程《化工设计概论》、《化工工艺学》、《化工顶岗实习》、《毕业设计》等打下坚实的基础。同时注重培养学生的方法能力、社会能力，最终形成化工生产的职业综合能力。能力目标： 1、能运用流体力学知识，根据输送流体的性质，正确选用管道及安装。根据输送机械设备操作规范，操作常见泵的开启与调节。根据输送机械设备操作规范，操作常见泵的开启与调节。 2、能运热量传递知识，根据传热设备的操作要求，操作和维护传热设备。 3、能运用蒸发原理知识，根据蒸发设备的操作要求，操作和维护蒸发设备。 4、能运用蒸馏原理知识，根据蒸馏设备的操作要求，操作和维护蒸馏设备。知识目标：（知道...;了解…；理解…；掌握…。） 1、知道流体力学，了解其基本内容，理解流体动力学的基本概念，掌握机理及基本计算方法； 2、知道非均相物系分离的基本原理，重力沉降和过滤的基本概念及相关计算；掌握 3、知道传热单元，了解传热过程，理解传热原理，掌握热量传递过程中的传热单元操作的基本概念及传热基本方程； 4、知道吸收，了解吸收过程，理解吸收原理，掌握气体吸收的基本原理及其相关计算； 5、掌握两组分溶液精馏的原理和流程，精馏塔的操作及设计计算方法； 6、掌握干燥过程的基本概念，熟悉湿空气的性质及湿度图的应用，干燥过程的相关计算。素质目标：（职业道德、职业素质、职业规范在本课中的具体表现） 1、进入工作环境，必须穿着工作服、安全帽、工作鞋等。 2、不能随意触动设备。 3、操作设备要严格按照操作规程进行操作。 4、保持工作环境的卫生。 5、保持节俭节约。四、课程内容设计：（包括顶岗实习、项目实施等，项目小于内容）

化工设备设计课程设计指导书

南京工业大学化工设备设计基础课程设计指导书南京工业大学 2012年12月

“化工设备设计基础”课程设计指导书一、课程设计的目的 “化工设备设计基础”课程设计是《化工设备设计基础》课程中的一个重要的教学环节，通过这个教学环节要求达到下列几个目的。 1、通过课程设计，把在《化工设备设计基础》、《化工原理》及其它有关课程（机械制图、公差与配合等）中所获得的理论知识在实际的实际工作中综合地加以运用，使这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产实践密切结合起来。因此，课程设计是《化工设备设计基础》和与之有关的一系列课程的总结性的作业。 2、“化工设备设计基础”课程设计是高等工科院校非设备专业的学生第一次进行的比较完整的设备设计。通过这次设计，初步培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握设备设计的基本方法和步骤。 3、通过课程设计，使学生能够熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；熟悉有关国家标准和部颁布标准（如GB、JB、HG等），以完成一个工程技术人员在化工设备设计方面所必须具备的基本技能训练。二、课程设计的内容 “化工设备设计基础”课程设计，是在完成“化工设备设计基础”课程的教学考查等环节后进行的。课程设计时间拟定2周。课程设计的题目是：板式塔（填料塔）设计设计。要求完成设备的结构与强度设计与设备总装图绘制。具体安排如下：内容时间 1、讲课半天板式塔（填料塔）课题 1）板式塔（填料塔）专题介绍 2）化工制图专题介绍 2、计算一天 3、绘草图一天 4、CAD绘图五天

4、整理计算说明书、准备质疑一天半 5、质疑、交设计文件一天三、设计步骤（一）、准备阶段 1、设计前应预先准备好资料、手册、CAD绘图软件。 2、对设计指导书、任务书进行详细的研究和分析，明确设计要求，分析由《化工原理》课程设计计算得到的数据和工艺参数，复习课程有关内容，熟悉有关设备的设计方法和步骤。 3.、参考不同结构板式塔（填料塔）的图纸，比较其优缺点，从而选择一种最适当的类型和结构。 (二)、设备的总体设计（1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式；（2）根据化工工艺计算，确定塔板数目(或填料高度)；（3）根据介质的不同，拟定管口方位；（4）结构设计，确定材料。 (三)、设备的机械强度设计计算（1）确定塔体、封头的强度计算；（2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算；（3）设备法兰的型式及尺寸选用；管法兰的选型；（4）裙式支座的设计验算；（5）水压试验应力校核。（四）、完成塔设备装配图 4.1 塔设备结构草图（A3坐标纸） 4.2完成塔设备装配图（1）完成塔设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等；（2）编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。（五）、整理并编写设计计算说明书。设计说明书中公式、内容等应明确文献出处;装配图上应写明引用标准号。

化工原理课程设计说明书(换热器的设计)

中南大学化工原理课程设计 2010年01月22日 <

目录一、设计题目及原始数据（任务书） (3) 二、设计要求 (3) 三、列环式换热器形式及特点的简述 (3) 四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8) 五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等） (10) ①@ 14 ②物性数据的确定……………………………………………… ③总传热系数的计算 (14) ④传热面积的计算 (16) ⑤工艺结构尺寸的计算 (16) ⑥换热器的核算 (18) 六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22) 七、主体设备计算及其说明 (22) 八、主体设备装置图的绘制 (33) 九、? 33十、课程设计的收获及感想………………………………………… 十一、附表及设计过程中主要符号说明 (37) 十二、参考文献 (40)

一、设计题目及原始数据（任务书） 1、生产能力：17×104吨/年煤油 # 2、设备形式：列管式换热器 3、设计条件：煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C 冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C 允许压强降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24小时连续运行二、设计要求 1、选择适宜的列管式换热器并进行核算【 2、要进行工艺计算 3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等） 4、编写设计任务书 5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。一剖面图，两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。）三、列环式换热器形式及特点的简述换热器概述

过程设备课程设计

目录一、课程设计任务书---------------------------------------------3 1、题目-----------------------------------------------------------------3 2、设计参数及要求--------------------------------------------------3 3、设计任务-----------------------------------------------------------4 二、夹套好氧发酵罐的结构------------------------------------------4 1、夹套好氧发酵罐的功能和用途--------------------------------4 2、发酵罐的反应条件-----------------------------------------------4 三、计算及说明----------------------------------------------------4 1、罐体和夹套的设计-----------------------------------------------4 （1）罐体和夹套的设计结构-----------------------------------4 （2）罐体几何尺寸计算-----------------------------------------5 （3）夹套几何尺寸计算-----------------------------------------5 （4）罐体及夹套的强度计算及稳定性校核-----------------6 （5）水压试验校核-----------------------------------------------8 2、搅拌器的设计-----------------------------------------------------8 （1）搅拌器的类型及应用场合--------------------------------9 （2）搅拌器的计算-----------------------------------------------9 3、发酵罐的传动装置----------------------------------------------10 （1）电机的选取-------------------------------------------------11 （2）减速机选择-------------------------------------------------11 （3）选择凸缘法兰----------------------------------------------11

甲醇冷凝冷却器的设计

化工单元操作课程设计

目录一、设计任务书 (2) 二、设计方案 (3) 1、确定设计方案 (3) 2、确定物性数据 (3) 3、计算总传热系数 (4) 4、计算传热面积 (5) 5、工艺结构尺寸 (5) 6、换热器核算 (7)

设计任务书 1、设计题目甲醇冷凝冷却器的设计 2、设计任务及操作条件（1）处理能力11000 kg/h甲醇。（2）设备形式列管式换热器（3）操作条件 ①甲醇：入口温度64℃，出口温度50℃，压力为常压。 ②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃，压力为0.3MPa。

③允许压降：不大于105 Pa。 ④每年按330天计，每天24小时连续运作。 3、设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算。设计方案1．确定设计方案（1）选择换热器的类型

两流体温度变化情况：热流体进口温度64℃，出口温度50℃冷流体。冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。从两流体温度来看，换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此初步确定选用列管式换热器。（2）流动空间及流速的确定由于循环冷却水易结垢，为便于清洗，应使冷却水走管程，甲醇走壳程。另外，这样的选择可以使甲醇通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。同时，在此选择逆流。选用φ25mm ×2.5mm 的碳钢管，管内流速取u i = 0.6 m/s 。 2、确定物性数据定性温度：可取流体进出口温度的平均值。壳程甲醇的定性温度为： 6450572 +T ==℃ 管程循环水的定性温度为： ℃＝＋＝ 352 40 30t 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。

(完整word版)化工机械与设备课程设计

化学工程学院化工机械与设备课程设计设计说明书专业化学工程与工艺班级化工11-4 姓名沈杰学号11402010417 指导老师杨泽慧日期2014年6月10日成绩

化学工程学院2013-2014（2）化工机械与设备课程设计任务书一、课程设计题目：管壳式换热器的机械设计二、课程设计内容 1．管壳式换热器的结构设计包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力；（3）计算是否安装膨胀节；（4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定 6. 编写设计说明书一份 7. Auto CAD绘3号设备装配图一张三、设计条件 1气体工作压力管程：半水煤气（0.80+学号最后两位第一个数字×0.02，单位：MPa）壳程：变换气（0.75+学号最后一位数字×0.01，单位：MPa） 2壳、管壁温差50℃，t t＞t s 壳程介质温度为320-450℃，管程介质温度为280-420℃。 3由工艺计算求得换热面积为（130+学号最后一位数字×5），单位：m2。

4壳体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数，接管及其他数据查表选用。 5壳体与支座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.9 6图纸：尺寸需根据自己的设计的尺寸标注。四、进度安排 6月9-6月20日五、基本要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成设备的机械设计； 2.设计说明书一律采用电子版，指导老师指导修改后打印，3号图纸终稿打印； 3.图纸打印后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在6月20日上午9点半前，由各组组长负责统一提交。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现综合评分。六、说明书的内容任务书 1.符号说明 2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。 3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图（1）换热器装配图；（2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸；

浮头式换热器(过程设备设计课程设计说明书)参考word

目录设计题目及工艺参数---------------------------------------------------1 一、换热器的分类及特点---------------------------------------------------2 二、结构设计-------------------------------------------------------------5 1、管径及管长的选择---------------------------------------------------5 2、初步确定换热管的根数n和管子排列方式-------------------------------5 3、筒体内径确定-------------------------------------------------------5 4、浮头管板及钩圈法兰结构设计-----------------------------------------6 5、管箱法兰、管箱侧壳体法兰和管法兰设计-------------------------------7 6、外头盖法兰、外头盖侧法兰设计---------------------------------------7 7、外头盖结构设计-----------------------------------------------------8 8、接管的选择--------------------------------------------------------------------------------------8 9、管箱结构设计-------------------------------------------------------8 10、管箱结构设计------------------------------------------------------8 11、垫片选择----------------------------------------------------------9 12、折流板------------------------------------------------------------------------------------------9 13、支座选取----------------------------------------------------------10 14、拉杆的选择--------------------------------------------------------13 15、接管高度（伸出长度）确定------------------------------------------13 16、防冲板------------------------------------------------------------13 17、设备总长的确定----------------------------------------------------13 18、浮头法兰---------------------------------------------------------------------------------------14 19、浮头管板及钩圈----------------------------------------------------14 三、强度计算--------------------------------------------------------------14 1、筒体壁厚的计算-----------------------------------------------------14 2、外头盖短节，封头厚度计算-------------------------------------------15 3、管箱短节、封头厚度计算 --------------------------------------------16 4、管箱短节开孔补强的核校 --------------------------------------------16 5、壳体压力试验的应力校核---------------------------------------------16 6、壳体接管开孔补强校核-----------------------------------------------17 7、固定管板计算-------------------------------------------------------18 8、无折边球封头计算 --------------------------------------------------19 9、管子拉脱力计算-----------------------------------------------------20 四、设计汇总-----------------------------------------------------21 五、设计体会--------------------------------------------------------------21 参考文献--------------------------------------------------------------22

《化工单元过程及操作》

安职高2015~2016学年第一学期期中考试二化工专业《化工单元过程及操作》试卷题号一二三四五总分得分一．填空（每空1分，共20分） 1．物理量的正确表达应该是与统一的结果。 2．生产中传统的测压仪表主要有两种，一种叫表，其读数叫表压；一种叫表，其读数叫真空度。 3．稳定流动系统的连续性方程表明流体在作稳定流动时，流体通过各截面的流量相等；对不可压缩流体，则流量也相等。 4．在流体流动过程中，流体的压力、流量、流速等流动参数只与有关，而与无关的流动，叫稳定流动。 5. 因为被输送液体在泵体内化再化的现象叫离心泵的汽蚀现象，避免离心泵汽蚀现象的最大安装高度，称为离心泵的高度。 6. 流体在流动时，单位时间内通过管道任一截面的流体的质量，称为，用符号表示，质量流量和体积流量的换算关系为。 7. 生产中常用调节法来调节往复泵的流量。 8. 非均相物系是指存在个或个以上相的混合物。在非均相物系中，一相称为相，另一相称为相。

9.根据颗粒在沉降过程中是否受到其他粒子、流体运动及器壁的影响，可将沉降分为干扰沉降和沉降。二．选择（每题1分，共20分）（）1．下列说法正确的是 A.伯努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律 B.流体作用在单位面积上的压力，称为静压力 C.可以用液柱高度表示压力大小 D.在静止、连续的流体中，处于同一水平面上各点的压力均相等（）2．下列说法错误的是 A.黏性是流体阻力产生的根本原因 B.静止的流体没有黏性 C.静止的流体没有阻力 D.流体的流动类型和黏度有关（）3．流体在直管内作湍流流动时，若管径和长度都不变，且认为摩擦系数不变，若流速为原来的2倍，则阻力为原来的倍。 A.1/4 B.1/2 C.2 D.4 （）4、某流体在内径为100mm的钢管内流动，在稳定流动条件下流速为2m/h，若内径变为50mm，则流速为 m/h。 A．2 B.8 C.1 D.4 （）5．小管路除外，对常拆的管路一般采用 A.螺纹连接 B.法兰连接 C.承插式连接 D. 焊接

化学过程及设备

化学过程及设备(仅供参考) 一、简答题（8道题，每题5分，共40分）内容不详，但是在课本和课件上都能找到二、论述题（3道题，每题20分，共60分） 1、石油裂解制备乙烯（管式反应器—裂解炉）（P18—19）石油裂解制备乙烯常用的生产设备是外热式管式反应器-裂解炉。裂解炉是一种典型的均相管式反应器。管式裂解炉是在炉子中设置了一定排列形式的金属管子，管内通入裂解原料，管外用液体燃料或气体燃料燃烧所发出的热量来加热管的外壁，而通过管壁的传热，将热量传递给管内的反应物料。裂解炉的关键就是要能在较短时间内将大量热量传递给反应原料，使之在高温下发生裂解反应。管式裂解炉通常由对流室和辐射室两部分组成,采用自然或强制排烟系统。对流室内设有水平放置的数组换热管以预热原料、工艺稀释用蒸汽、急冷锅炉进水以及过热高压蒸汽等。辐射室由耐火砖（里层）、隔热砖(外层)砌成。裂解炉管悬吊在辐射室中央,这是管式裂解炉的核心部分，炉膛的侧壁和底部安装有燃烧器以加热反应管。裂解反应产物离开反应管后立即进入急冷锅炉，被高压水骤冷以中止反应并生产10～12MPa的高压蒸汽，从而回收热能。管式裂解炉的传热过程： 2.板式塔、填料塔（2选1）（P154—155、P160—161、P189—190）板式塔：板式塔由通常为圆筒形的塔体和按一定间距水平设置在塔内的若干塔板组成。在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体自塔底向上以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触，进行传质。两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。板式塔适用于快速和中速反应过程。板式塔中单位体积的气-液相界面积、气-液传质系数和持液量均较填料塔大。板式塔空塔气速一般比传统填料塔大，生产能力大；有较大的操作弹性；效率较稳定，塔径增大，效率将有所提高。在塔的各处都需要冷却时，板式塔更容易做到。板式塔的缺点是结构较复杂，成本高，气体流动阻力较填料塔大，气流压降较大。板式塔的设计内容：①工艺（或化工）设计②结构设计③机械设计填料塔：填料塔的结构由塔体、填料、填料的压板和支承板以及液体分布器等组成。在填料塔中，塔内装填一定段数和一定高度的填料层，液体沿填料表面呈膜状向下流动，作为连续相的气体自下而上流动，气液两相沿填料表面进行逆流传质。两相的组分浓度沿塔高呈连续变化。

《化工单元操作》课程标准

《化工单元操作》课程标准课程名称：化工单元操作适用专业：应用化工、石油化工的等化工类相关专业课程类别：专业核心课修课方式：必修课程时数：256学时一、课程性质和任务（一）课程定位 \ 《化工单元操作》是承前启后、由理及工的桥梁，主要研究化工过程中各种单元操作，是一门强调工程观念、定量运算、设计、操作能力的训练，强调理论和实际相结合、提高分析问题、解决问题的能力及应用知识的综合技能课程，是高职院校化工类专业学生在具备了必要的数学、物理、物理化学、化工制图和计算技术等基础知识之后必修的专业课，目的使学生获得今后从事化工生产过程与化工生产工艺操作、管理等必备的技能。课程内容是以化工生产企业工段长以上岗位职工所需的职业能力为依据进行设置，其功能是使学生掌握常用的化工单元操作过程和反应过程的相关原理及相应设备操作及维护技能，会进行化工单元过程方案的选择、设备的选用及部分设备的简单设计，为今后学习《化工工艺》、《反应过程与技术》、《精细化工生产技术》、《石油加工生产技术》等核心课程的学习打下坚实的基础，注重培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力、人际沟通能力，为走上工作岗位打下良好的基础。 (二)课程设计思路按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体”的总体设计要求，以化工专业工程技术人员的相关工作任务和职业能力分析为依据，构建工作过程完整的课程体系。该门课程以培养化工单元过程方案选择能力、设备选用与简单设计能力、装置的操作运行能力为基本目标，打破传统的学科完整体系，构建工作过程完整的学习过程，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学习者在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学习者的自学能力与就业能力。

甲醇冷凝冷却器的设计

化工单元操作课程设计题目甲醇冷凝冷却器的设计学院化学与化工学院专业轻化工程班级轻化11002班学号1016121072 学生姓名李江露指导教师陈飞飞完成日期2013年01月07 日

一、前言 (2) 二、设计任务书 (3) 三、方案简介 (4) 四、选型与设计指导思想 (5) 五、设计方案 (6) 1、确定设计方案 (6) 2、确定物性数据 (6) 3、计算总传热系数 (7) 4、计算传热面积 (8) 5、工艺结构尺寸 (8) 6、换热器核算 (11) 六、设计结果一览表 (15) 七、主要符号说明 (16) 八、个人小结 (17) 九、参考文献 (19)

化工原理主要研究各单元操作的基本原理以及所用典型设备的结构和设备工艺尺寸的计算或设备选型。化工单元操作课程设计是综合运用化工原理课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，并在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。课程设计与平时的作业不同，在设计中需要自己做决策，主观性较强。确定方案、选择流程、查阅资料、进行过程和设备计算，并对自己和选择作出论证和核算，经反复的分析比较，选择出最理想的方案和最合理的设计。本次设计的主要任务是换热器的选型和设计，即对在生产过程中甲醇冷却装置的设计。此次课程设计的主要内容是通过对甲醇和循环水的分析，确定设计方案，选择最佳流程并计算、核算、制图等一系列过程。通过课堂理论知识的学习及课程设计的实际行动和创新，不仅有助于理解和掌握知识，更培养了分析和解决问题的能力。

设计任务书 1、设计题目甲醇冷凝冷却器的设计 2、设计任务及操作条件（1）处理能力12000 kg/h甲醇。（2）设备形式列管式换热器（3）操作条件 ①甲醇：入口温度64℃，出口温度50℃，压力为常压。 ②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃，压力为0.3MPa。 ③允许压降：不大于105 Pa。 ④每年按330天计，每天24小时连续运作。 3、设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算。

化工设备课程设计报告

搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排 1. 釜式反应器的结构设计包括：设备结构、人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。 2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核 3. 筒体和裙座水压试验应力校核 4. 编写设计计算书一份 5. 绘制装配图一张（电子版）二、设计条件三、设计要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计； 2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。四、设计说明书的内容 1.符号说明 2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。 3.材料选择（1）选择材料的原则；

（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。 5.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。（3）其它标准件选择。 6.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。 7.主要参考资料。【设计要求】： 1.计算单位一律采用国际单位； 2.计算过程及说明应清楚； 3.所有标准件均要写明标记或代号； 4.设计计算书目录要有序号、内容、页码； 5.设计计算书中与装配图中的数据一致。如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更； 6.设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，正文用小四号宋体，行间距1.25倍，横向装订成册。

化工单元过程及设备课程设计1

化工单元过程及设备课程设计指导教师：吴雪梅学生姓名: 张长伟班级：生工1101 学号：201141014 时间：2014年7月1日

目录前言 (2) 第一章任务书 (3) 第二章精馏过程工艺及设备概述 (4) 第三章精馏塔工艺设计 (6) 第四章再沸器的设计 (18) 第五章辅助设备的设计 (26) 第六章管路设计 (32) 第七章塔计算结果表 (33) 第八章控制方案 (33) 总结 (34) 参考资料 (35)

(完整版)化工单元操作毕业课程设计

填料吸收塔课程设计说明书专业：材料工程班级：高聚物111 姓名：李进亮班级学号：指导老师：张晓东日期：

化工单元操作课化工单元操作课程设计任务书班级：高聚物111 姓名：李进亮学号：常压下，在填料塔中用清水吸收混合气中的二氧化硫。一、设计条件 1.操作方式：连续操作； 2.生产能力：处理炉气量：2415； 3.操作温度：25℃； 4.操作压力：常压； 5.进塔混合气含量；二氧化硫的摩尔分数为0.065％；其余为空气； 6.进塔吸收剂：清水； 7.二氧化硫回收率：95％；二、设计要求 1.流程布置与说明； 2.工艺过程计算； 3.填料的选择； 4.填料塔工艺尺寸的确定； 5.输送机械功率的选型；三、设计成果 1.设计任务书一份； 2.设计图纸：（填料塔工艺条件图）四、设计时间

2013年5月13日年5月24日五、主要参考资料 1、化工原理课程设计，汤金石，化学工业出版社，1990 2、化工工艺设计手册，上海医药设计院 3、传质与分离技术，周立雪，化学工业出版社 4、流体流动与传热，张洪流，化学工业出版社 5,、化工单元过程课程设计，王明辉主编，化学工业出版社 6、化工单元过程课程设计，刘兵主编，化学工业出版社六、指导教师：张晓东化学制药教研室 2013.5

目录摘要 (3) 前言 (4) 1.1吸收技术概况 (4) 1.2吸收设备分类 (4) 第二章水吸收二氧化硫填料塔设计 (7) 2.1任务及操作条件 (7) 2.2吸收剂的选择 (7) 2.3填料塔的填料的选择 (8) 2.4 操作参数的选择 (9) 2.4.1操作温度的确定 (9) 2.4.2操作压力的确定 (10) 第三章吸收塔工艺条件的计算 (11) 3.1 基础物性数据 (11) 3.1.1液相物性数据 (11) 3.1.2 气相物性数据 (11) 3.1.3气液相平衡数据 (11) 3.2物料衡算 (12) 3.3 填料塔的工艺尺寸的计算 (14) 3.3.1 空塔气速的确定 (14) 3.3.2填料规格校核: (17) 3.3.3 传质单元高度的计算 (17) 3.4 填料层压降的计算 (21) 3.5 液体分布器计算 (23) 3.5.1液体分布器 (23)

化工设备设计基础课程设计计算说明书

《化工设备设计基础》课程设计计算说明书学生姓名：学号：所在学院：专业：设计题目：指导教师： 2011年月日目录

一.设计任务书 (2) 二.设计参数与结构简图 (4) 三.设备的总体设计及结构设计 (5) 四.强度计算 (7) 五.设计小结 (13) 六.参考文献 (14) 一、设计任务书

1、设计题目根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔（或板式塔）设计。设计题目：各个同学按照自己的工艺参数确定自己的设计题目：填料塔（板式塔）DNXXX设计。例：精馏塔（DN1800）设计 2、设计任务书 2.1设备的总体设计与结构设计（1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式(填料塔、板式塔)；（2）根据化工工艺计算，确定塔板数目(或填料高度)；（3）根据介质的不同，拟定管口方位；（4）结构设计，确定材料。 2.2设备的机械强度设计计算（1）确定塔体、封头的强度计算。（2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算。（3）设备法兰的型式及尺寸选用；管法兰的选型。（4）裙式支座的设计验算。（5）水压试验应力校核。 2.3完成塔设备装配图（1）完成塔设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等。（2）编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。 3、原始资料 3.1《化工原理》课程设计塔工艺计算数据。 3.2参考资料： [1] 董大勤.化工设备机械基础[M].北京：化学工业出版社，2003. [2] 全国化工设备技术中心站.《化工设备图样技术要求》2000版[S]． [3] GB150-1998.钢制压力容器[S]．