化工原理课程设计说明书
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化学化工学院
化工原理课程设计说明书
题目：空气中丙酮的回收工艺操作
学院：化学化工学院
班级：
姓名：
（学号）
指导教师：
2014年1月编写
目录
一、前言 (1)
二、设计内容 (3)
（一）设计任务 (3)
（二）设计方案（路线选择） (4)
（三）工艺路线设计 (5)
................................(5) .工艺流程示意图1...................................(5).2.工艺流程说明（四）工艺过程计算 (6)
......................................(6) .物料衡算1. (8)
热量衡算2.（五）设备设计 (13)
.......................(13) 计算过程（离心泵、换热器）1 (15)
....2.设备规格汇总表（六）示意图 (15)
.............................(15) 工艺流程设备示意图1. (15)
设备示意图（换热器）2.............(16) ....................... 课程设计心得体会三、...............................(17) 四、参考文献.. (18)
............五、附录
化工原理课程设计
一、前言
学生在学习了化工原理的理论课之后，一般仍停留在理性认识的阶段，课程设计是以实际训练为主的后续课程。
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。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、经济合理性。
热传递现象无时无处不在，它的影响几乎遍及现代所有的工业部门，也渗透到农业、林业等许多技术部门中。可以说除了极个别的情况以外，很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域，像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识，而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果，并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上，传热技术及相关材料设备
的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。在传热过程中最主要的两种换热器为列管式换热器和套管式换热器。
列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的简壁式换热器，历史悠久，占据主导地位，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速、还迫使流体按规定路径多次措流- 1 -化工原理课程设计
通过直管，是湍流程度大为增加。套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接而成同心圆套管，外面的叫壳程，内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。
套管式换热器具有若干突出的优点，所以至今仍被广泛用于石油化工等工业部门。主要有以下四方面有点：
①结构简单，传热面积增减自如。因为它由标准构件组合而成，安装时无需另外加工。
②传热效能高。它是一种纯逆流型换热器，同时还可以选取合适的截面尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的传热系数，因此它的传热效果好。液-液换热时，传热系数为870～1750W/（m2·℃）。这一点特别适合于高压、小流量、低传
热系数流体的换热。套管式换热器的缺点是占地面积大；单位传热面积金属耗量多，约为管壳式换热器的5倍；管接头多，易泄漏；流阻大。
③结构简单，工作适应范围大，传热面积增减方便，两侧流体均可提高流速，使传热面的两侧都可以有较高的传热系数，是单位传热面的金属消耗量大，为增大传热面积、提高传热效果，可在内管外壁加设各种形式的翅片，并在内管中加设刮膜扰动装置，以适应高粘度流体的换热。
④可以根据安装位置任意改变形态，利于安装。
在设计过程中应考虑到设计的换热器具有较大的换热能力以满足工艺要求，另外还应考虑节省能源，综合利用余热；经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量，另一方面影响到所需传热面积的大小。以上因素直接关系到生产过程的经济问题。
本课程设计的主要内容是工艺路线的设计、过程的物料衡算、工艺计算、换热器结构设计等。
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化工原理课程设计
二、设计内容
（一）设计任务
（本组承担任务说明）
空气中丙酮的回收过程主要参数设计要求如下：