化工原理课程设计说明
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14
冷凝器
料液,XF
液相回流 精馏段
提馏段 汽相回流
再沸器 釜残液,XW
15
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
工业上对塔设备的主要要求: (1)生产能力大； (2)传质、传热效率高; (3)气流的摩擦阻力小， (4)操作稳定，适应性强，操作弹性大; (5)结构简单，材料耗用量少； (6)制造安装容易，操作维修方便。 此外还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
20
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
每摩尔原料汽化为饱和蒸汽所需的热量
q
原料的摩尔汽化潜热
露点下饱和蒸汽
泡点下饱和液体
高于露点过热蒸汽进料 0
1低于泡点冷夜蒸汽进料
气液混合物进料
21
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
加热方式 蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。 回流比的选择
R=（1.1---2.0）Rmin
28
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
22
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
例：苯和氯苯混合液经原料预热器加热至饱和 蒸汽状态后送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全 凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产 品，经冷却器冷却后送至贮槽 。
23
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
二、物料衡算
（1）料液及塔顶、塔底产品含苯摩尔分数 （2）平均分子量 （3）物料衡算
化工原理课程设计
化学工程与工艺专业
1
第一部分 概述 第二部分 板式精馏塔工艺设计 1、流程确定与塔的物料衡算、塔板数的确定 2、塔的工艺条件及物性数据计算 3、气液负荷计算 4、塔和塔板主要工艺尺寸计算 5、筛板流体力学验算 6、塔板负荷性能图
2
第一部分
概述
3
化工原理课程设计
一、化工原理课程设计的目的、要求和内容 需要学生自己确定方案、选择流程、查取资料、
进行过程和设备计算，择优选定较为理想的方案和 合理的设计。课程设计是培养提高学生独立工作能 力的有益实践。
4
化工原理课程设计
熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选 用公式。
综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程， 进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行 所需要的检测和计量参数。
准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工 艺设计计算。
25
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
x-y图 1
0.9
0.8
0.7
பைடு நூலகம்
q
0.6
0.5
0.4
e
0.3
0.2
0.1
0 xW
xF
xD
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
1
t-x-y图 0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
总物料 F=D+W 易挥发组分FxF=DxD+WxW
列表
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
三、理论板数的求算——直角梯级图解法
（1）q线方程 y q x xF q 1 q 1
（2）精馏段操作线方程
yn1
R R 1
xn
1 R 1
xD
（3）最小回流比和操作回流比
Rmin
xD yq
yq xq
9
化工原理课程设计
参考资料
1.陈敏恒、从德滋、方图南等编，《化工原理》上、下册（第二版），北 京：化学工业出版社 2.姚玉英等编，《化工原理》上、下册，天津：天津大学出版社 3.陈维主编，《传递过程与单元操作》，杭州：浙江大学出版社 4.杨祖荣等编，《化工原理》，化学工业出版社 5.《化学工程手册》编委会编，《化学工程手册》（第二版），化学工业 出版社， 6.潘国昌，《化工设备设计》，清华大学出版社 7.娄爱娟等编，《化工设计》，华东理工大学出版社 8.涂伟萍等编，《化工设备及过程设计》， 化学工业出版社 9.大连理工大学化工原理教研室编，《化工原理课程设计》,大连理工大学 出版社
0.3
0.2
0.1
0
80
85
90
95
100
105
110
115
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 （4）全塔效率——Drickamer和Bradford法
m xFiLi
ET 0.17 0.616 lg m
适用于液相黏度为0.07----1.14mPa·s的烃类物质。 由此可以求出实际塔板数
冷凝器 釜液、产品冷却器
18
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 操作压强的选择
常压——非热敏物质 减压——热敏物质 加压——常压下呈气态的物料
19
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
进料热状况
什么是露点？ 露点，即露点温度，是指在一定压力下， 混合蒸气开始冷凝出现第一滴液滴时的温度。
什么是泡点？ 泡点，即泡点温度，是指在一定压力下， 液体混合物被加热产生第一个气泡时的温度。
用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来 表达自己的设计思想和计算结果。
5
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
二、化工原理课程设计的内容
(1)设计方案简介 (2)主要设备的工艺设计计算 (3)典型辅助设备的选型和计算 (4)工艺流程简图 (5)主体设备工艺条件图
6
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
化工原理课程设计需要准备的用具
7
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 课程设计的基本格式——除CAD和工程制图外一律使 用A4打印纸，装订！
1.首页
化工原理课程设计说明书（报告）
设计题目 设计者：班级 指导教师： 设计成绩：
姓名 日期
日期
8
2.设计任务书（由指导教师提供） 3.工艺流程说明 4.工艺计算及主体设备设计 5.辅助设备的计算及选型 6.设计结果概要或设计一览表 7.对本设计的评述 8.附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图等） 9.主要符号说明 10.参考文献
10
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
课程设计期间安排和纪律
• 1——3周 理论数据计算 严格考勤，无特殊情况不得请假 • 3——4周 上机作图
提交设计说明书（报告）
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第二部分 板式精馏塔的设计
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
泡罩塔
浮阀塔
筛板塔
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
板式精馏塔的设计
根据设计任务和工艺要求确定设计方案
设
确定塔高、塔径等工艺尺寸
计 步
确定塔板类型，设计塔板尺寸
骤
进行流体力学演算，绘制负荷性能图
附属设备及管路的计算与改造
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
一、装置流程的确定
精馏塔
精馏装置
原料预热器 蒸馏釜（再沸器）
冷凝器
料液,XF
液相回流 精馏段
提馏段 汽相回流
再沸器 釜残液,XW
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
工业上对塔设备的主要要求: (1)生产能力大； (2)传质、传热效率高; (3)气流的摩擦阻力小， (4)操作稳定，适应性强，操作弹性大; (5)结构简单，材料耗用量少； (6)制造安装容易，操作维修方便。 此外还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
20
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
每摩尔原料汽化为饱和蒸汽所需的热量
q
原料的摩尔汽化潜热
露点下饱和蒸汽
泡点下饱和液体
高于露点过热蒸汽进料 0
1低于泡点冷夜蒸汽进料
气液混合物进料
21
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
加热方式 蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。 回流比的选择
R=（1.1---2.0）Rmin
28
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
22
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
例：苯和氯苯混合液经原料预热器加热至饱和 蒸汽状态后送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全 凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产 品，经冷却器冷却后送至贮槽 。
23
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
二、物料衡算
（1）料液及塔顶、塔底产品含苯摩尔分数 （2）平均分子量 （3）物料衡算
化工原理课程设计
化学工程与工艺专业
1
第一部分 概述 第二部分 板式精馏塔工艺设计 1、流程确定与塔的物料衡算、塔板数的确定 2、塔的工艺条件及物性数据计算 3、气液负荷计算 4、塔和塔板主要工艺尺寸计算 5、筛板流体力学验算 6、塔板负荷性能图
2
第一部分
概述
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化工原理课程设计
一、化工原理课程设计的目的、要求和内容 需要学生自己确定方案、选择流程、查取资料、
进行过程和设备计算，择优选定较为理想的方案和 合理的设计。课程设计是培养提高学生独立工作能 力的有益实践。
4
化工原理课程设计
熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选 用公式。
综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程， 进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行 所需要的检测和计量参数。
准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工 艺设计计算。
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
x-y图 1
0.9
0.8
0.7
பைடு நூலகம்
q
0.6
0.5
0.4
e
0.3
0.2
0.1
0 xW
xF
xD
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
1
t-x-y图 0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
总物料 F=D+W 易挥发组分FxF=DxD+WxW
列表
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
三、理论板数的求算——直角梯级图解法
（1）q线方程 y q x xF q 1 q 1
（2）精馏段操作线方程
yn1
R R 1
xn
1 R 1
xD
（3）最小回流比和操作回流比
Rmin
xD yq
yq xq
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化工原理课程设计
参考资料
1.陈敏恒、从德滋、方图南等编，《化工原理》上、下册（第二版），北 京：化学工业出版社 2.姚玉英等编，《化工原理》上、下册，天津：天津大学出版社 3.陈维主编，《传递过程与单元操作》，杭州：浙江大学出版社 4.杨祖荣等编，《化工原理》，化学工业出版社 5.《化学工程手册》编委会编，《化学工程手册》（第二版），化学工业 出版社， 6.潘国昌，《化工设备设计》，清华大学出版社 7.娄爱娟等编，《化工设计》，华东理工大学出版社 8.涂伟萍等编，《化工设备及过程设计》， 化学工业出版社 9.大连理工大学化工原理教研室编，《化工原理课程设计》,大连理工大学 出版社
0.3
0.2
0.1
0
80
85
90
95
100
105
110
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 （4）全塔效率——Drickamer和Bradford法
m xFiLi
ET 0.17 0.616 lg m
适用于液相黏度为0.07----1.14mPa·s的烃类物质。 由此可以求出实际塔板数
冷凝器 釜液、产品冷却器
18
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 操作压强的选择
常压——非热敏物质 减压——热敏物质 加压——常压下呈气态的物料
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
进料热状况
什么是露点？ 露点，即露点温度，是指在一定压力下， 混合蒸气开始冷凝出现第一滴液滴时的温度。
什么是泡点？ 泡点，即泡点温度，是指在一定压力下， 液体混合物被加热产生第一个气泡时的温度。
用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来 表达自己的设计思想和计算结果。
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
二、化工原理课程设计的内容
(1)设计方案简介 (2)主要设备的工艺设计计算 (3)典型辅助设备的选型和计算 (4)工艺流程简图 (5)主体设备工艺条件图
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
化工原理课程设计需要准备的用具
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 课程设计的基本格式——除CAD和工程制图外一律使 用A4打印纸，装订！
1.首页
化工原理课程设计说明书（报告）
设计题目 设计者：班级 指导教师： 设计成绩：
姓名 日期
日期
8
2.设计任务书（由指导教师提供） 3.工艺流程说明 4.工艺计算及主体设备设计 5.辅助设备的计算及选型 6.设计结果概要或设计一览表 7.对本设计的评述 8.附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图等） 9.主要符号说明 10.参考文献
10
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
课程设计期间安排和纪律
• 1——3周 理论数据计算 严格考勤，无特殊情况不得请假 • 3——4周 上机作图
提交设计说明书（报告）
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第二部分 板式精馏塔的设计
12
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
泡罩塔
浮阀塔
筛板塔
13
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
16
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
板式精馏塔的设计
根据设计任务和工艺要求确定设计方案
设
确定塔高、塔径等工艺尺寸
计 步
确定塔板类型，设计塔板尺寸
骤
进行流体力学演算，绘制负荷性能图
附属设备及管路的计算与改造
17
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
一、装置流程的确定
精馏塔
精馏装置
原料预热器 蒸馏釜（再沸器）