化工课程设计
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：机械工程与自动化学院教研室：过程
学号学生姓名专业班级过程
课程设
计题
目
甲醇-水精馏塔工艺设计
课程设计（论文）任务
设计条件物料衡算示意图
甲醇水
组成/w% 20 80
塔顶控制/ w% 98
塔底控制/ w% 99.8
处理量/万吨/年14（开工率300天/ 年）
进料热状态饱和液相进料
压强/kPa 常压
全塔效率：E T=52%
基本要求
1．完成塔全部工艺计算内容并编写设计说
明书；
2．绘制工艺流程图；
3．绘制设备结构简图。
主要参考文献
[1] 化工原理[M].
[2] 李功祥, 陈兰英. 常用化工单元设备设计[M]. 华南理工大学出版社, 2006.1.
[3]卢焕章. 石油化工基础手册[M]. 北京：化学工业出版社，2000.
[4] 路秀林王者相. 化工设备设计全书-塔设备设计[M]. 北京：化学工业出版社，2004.1.
指
导
教
师
评
语
及
成
绩
成绩：指导教师签字：
年月日
第1章概述 (4)
1.1 设计依据 (4)
1.2 技术来源 (4)
1.3 塔型选择 (5)
第2章精馏塔设计任务书 (6)
2.1设计题目 (6)
2.2 操作压力 (6)
2.3 进料状态 (6)
2.4 加热方式 (6)
2.5热能利用 (6)
2.6工艺条件 (7)
2.7设计内容 (7)
第3章设计计算 (7)
3.2 塔的物料衡算 (8)
3.2.1 进料液及塔顶塔底产品的摩尔分数 (8)
3.2.2 平均摩尔质量 (8)
3.2.3 物料衡算 (8)
3.3塔板数的确定 (9)
3.3.1 理论板NT的求法 (9)
3.3.2 实际板数 (10)
3.4塔工艺条件及物性数据计算 (10)
3.4.1操作温度的计算 (10)
3.4.2平均摩尔质量计算 (11)
3.4.3 平均密度计算： (11)
3.4.5 液体平均粘度 (13)
3.4.6 精馏塔气液负荷计算 (14)
3.4.7 塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 (14)
3.4.8 筛板的流体力学验算 (18)
3.4.9 精馏塔的工艺设计计算结果总结 (19)
3.4.10精馏塔的工艺设计计算结果总表 (23)
3.4.11 精馏塔的的附属设备及接管尺寸 (23)
附录1精馏塔的塔体模型 (27)
附录2精馏塔的简易流程图 (27)
参考文献 (27)
心得体会 (27)
第1章概述
甲醇~水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无污染性和腐蚀性小的液体混合物。因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。
长期以来，甲醇多以蒸馏法生产，但是由于甲醇~水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的甲醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进甲醇`水体系的精馏设备是非常重要的。
塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程
和应注意的事项是非常必要的。塔设备的工作原理是通过内部结构使气液两相或液液之间充分接触，实现质量传递和热量传递。它是一种重要的单元操作设备，在石油化工、炼油、医药及环境保护等工业部门应用广泛。
1.1 设计依据
本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。
1.2 技术来源
目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格
计算法对于连续精馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。
1.3 塔型选择
根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，产品流量为985.717/
kg h，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用浮阀塔。
第2章精馏塔设计任务书
2.1设计题目
甲醇与水精馏塔设计
2.2 操作压力
由于甲醇~水体系对温度的依赖性不强，常压下为液态，为降低塔的操作费用，操作压力选为常压
其中塔顶压力为5
?
1.0132510Pa
塔底压力5
N Pa
?+
[1.0132510(265~530)]
2.3 进料状态
虽然进料方式有多种，但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料
2.4 加热方式
精馏塔的设计中多在塔底加一个再沸器以采用间接蒸汽加热以保证塔内有足够的热量供应。
2.5热能利用
精馏过程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。因此热效率较低，通常进入再沸器的能量只有5%左右可以被有效利用。虽然塔顶蒸汽冷凝可以放出大量热量，但是由于其位能较低，不可能直接用作为塔底的热源。为此，我们拟采用塔釜残液对原料液进行加热。
2.6工艺条件
生产能力：985.717/
kg h（料液）
原料组成：进料20%（质量分数，下同），
产品组成：馏出液 98%甲醇，釜液0.2%的甲醇
操作压力：塔顶压强为常压
进料状况：q=1
加热方式：间接蒸汽加热
回流比：自选
2.7设计内容
1 确定精馏装置流程;
2 工艺参数的确定
基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3主要设备的工艺尺寸计算
板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4流体力学计算
流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
第3章设计计算
3.1.精馏流程的确定：
甲醇和水的混合液体经过预热到一定的温度时送入到精馏塔，塔顶上升蒸气采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作为回流，其余的为塔顶产品经冷却后送到贮中，塔釜采用间接蒸气再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
3.2 塔的物料衡算
3.2.1 进料液及塔顶塔底产品的摩尔分数
进料组成:
1233
.018
8.032
2.0322
.0=+=
f x
塔顶组成： 9650.018
02
.03298.0321
98
.0=+=
D x
塔底组成： 0011.018
998.032
002.032002
.0=+=
w x
3.2.2 平均摩尔质量
kmol
kg M kmol
kg M
kmol kg M W D
F /0154.1818)0011.01(320011.0/5.3118)9650.01(329650.0/7262.19)1233.01(181233.032=?-+?==?-+?==-?+?=
3.2.3 物料衡算
每小时处理的摩尔量：kmol/h
717.9857262
.1924
300140000000
=?=
F
总物料衡算： D W F += 易挥发组分物料衡算：
W
X D X F X W D F +=
联立以上三式可得：
h
kmol F h kmol W h kmol D /7168.985/751.860/9658.124===
式中： F —— 原料夜流量，985.716/kmol h
D —— 塔顶产品（馏出液）流量，124.965/kmol h W —— 塔釜产品（釜液）流量，860.751/kmol h
x F —— 原料液组成（摩尔分数）0.1233
W x —— 塔底产品组成（摩尔分数）0.0011 D x —— 塔顶产品组成（摩尔分数）0.9650
3.3塔板数的确定 3.3.1 理论板NT 的求法
用图解法求理论板
（1） 根据甲醇和水的气液平衡数据作出y-x 图 （2） 进料热状况参数1q =
（3） 最小回流比min R 及操作回流比R
385
.01
min =+R x D 得 51.1min =R
取操作回流比：42.26.1min ==R R 精馏段操作线方程2822.07076.01
1
+=++
+=
x R x x R R y D
按常规M,T ，在图上继续作图解得：
T N =11层（包括塔釜），其中精馏段为6层，提馏段为4层（不包括塔釜）. （4） 求提馏段操作线方程
0022.0014.3'
'
'-=-
=
x x V
W x V
L y W
3.3.2 实际板数
精馏段：125.1152.0/6/6≈===T p E N 提馏段: 86.752.0/4/4≈===T p E N
3.4塔工艺条件及物性数据计算 3.
4.1操作温度的计算
近似取塔顶温度为℃65.64=D t ,进料温度为℃6.38
8=F t ,塔釜温度为℃
8.99=w t
精馏段平均温度℃
52.752
38.8665.642=+=+=F D m t t t
提馏段平均温度℃08.932
38
.868.992
t m =+=
+=
W
F t t
3.4.2平均摩尔质量计算
塔顶摩尔质量的计算：由1D x y ==0.965查平衡曲线,得1x =0.895；
ol
30.53kg/km 180.895)-(1320.895M l 31.5kg/kmo 180.965)-(1320.965M LDM VDM =?+?==?+?=
进料摩尔质量的计算：由图①平衡曲线查的： y F =0.415 x F =0.106；
ol
19.47kg/km 180.106)-(1320.106M l 23.8kg/kmo 180.415)-(1320.415M LFM VFM =?+?==?+?=
塔釜摩尔质量的计算：由平衡曲线查的：'w x =0.0011 '1x =0.0009；
mol
18.032kg/k 180.0009)-(1320.0009M mol 18.044kg/k 180.0011)-(1320.0011M LWM VWM =?+?==?+?=
精馏段平均摩尔质量：
kmol kg /65.272/)81.2351.31(M Vm =+=；
kmol
kg /252/)47.1953.30(M
Lm
=+=；
提馏段平均摩尔质量：
kmol kg /927.202/)044.1881.23(M Vm
'=+=； kmol
kg /751.182/)032.1847.19(M
Lm
'
=+=；
3.4.3 平均密度计算：
1、液相密度Lm ρ：
液相平均密度计算公式：
i i m
w ρρ/1
∑=
①塔顶部分：
由℃65.64=D t ，查手册得
3
3
/01.98,/6.73m
kg m kg B A ==ρρ
即：3
kg/m
69.7392
.980/02.0736/98.01
=+=
LDM ρ；
②进料板液相平均密度：
3
3F /5.967,/3.71886.38t m
kg m kg B A ===ρρ℃查手册得：
由
3
kg/m
72.9125
.967/827.03.718/173.01
=+=
LDM ρ
③塔釜处液相组成：由℃8.99=W t 得：
3/703m kg A =ρ 3
/957m kg B =ρ 3
kg/m
3.956957
/998.0703/002.01
=+=
LDM ρ
故精馏段平均液相密度：
3
/205.8262/)72.91269.739(m kg LM =+=ρ；
提馏段的平均液相密度：
3/51.9342/)72.9123.956(m kg LM =+=ρ；
2、气相密度Vm ρ：
① 精馏段的平均气相密度
3
m
m m )
(kg/m
966.015.27352.75314.866
.273.101RT V P =+??=
=
）
（精VM
ρ
② 提馏段的平均气相密度
3
/712.0)
15.27308.93(314.8927.203.101m
kg RT M P m
V m VMT =+??=
=
ρ
3.4.4 液体平均表面张力
液相平均表面张力计算公式：i i LM x σσ∑=
① 塔顶液相平均表面张力：由℃65.64=D t ，查附录得
m
N m N B A
/10
53.6,/10
3.182
3
--?=?=ρσ
m N LDM /10945.19103.65035.0103.18965.0333---?=??+??=σ ② 进料板液相平均表面张力，有℃38.86=F t 查附录得：
m
N m N B A
/10
5.61,/10
2.163
3
--?=?=ρσ
m N LFM /1074.56105.61895.0102.16106.0333---?=??+??=σ ③ 塔釜液相平均表面张力，由℃8.99=W t
m
N m N B A
/10
7.58,/10
6.143
3
--?=?=ρσ
m N LWM /1081.5107.589989.0106.140011.0232---?=??+??=σ 精馏段液相平均表面张力为：
m N Lm /1034.382/)1074.561094.19(333---?=?+?=σ 提馏段液相平均表面张力为：
m N Lm /1046.572/)1074.561081.5(333---?=?+?=σ
3.4.5 液体平均粘度
液相平均粘度计算公式：i i Lm x μμlg lg ∑= ① 塔顶液相平均粘度，由D t =64.65℃查手册得： s mpa A ?=35.0μ, s mpa B ?=43.0μ； 计算得 s mpa A ?=352.0μ；
进料板液相平均粘度的计算：由F t =86.38℃手册得： s mpa A ?=387.0μ， s mpa B ?=33.0μ；
计算得 s mpa LFm ?=337.0μ；
塔釜液相平均粘度的计算： 由W t =99.8℃查手册得：
s mpa A ?=27.0μ ， s mpa B ?=276.0μ； 计算得 s mpa LWm ?=276.0μ；
综上 精馏段液相平均粘度为 s mpa LM ?=+=3453.02/)337.0352.0(μ 提馏段液相平均粘度为 s m p a LM ?=+=3073.02/)337.0276.0(μ
3.4.6 精馏塔气液负荷计算
精馏段：h kmol D R V /391.4279658.124)142.2()1(=?+=+=； h kmol RD L /417.3029658.12442.2=?==；
提馏段：h kmol V F q V V /391.427)1('
==--=；
134.1288717.9851417.302'=?+=+=qF L L
3.4.7 塔和塔板的主要工艺尺寸的计算
1. 塔径 D 参考教材上表格 初选板间距H T =0.45m,取板上液层高度
h L =0.05m 故： ①精馏段：
H T -h L =0.45-0.05=0.40m
查图表得：083.020=C
0946
.0)
20
34.38(
083.0)
20
(
2
.02
.020=?==Lm
C C σ
s m /66.2966
.0966
.069.7390946.0-C
u V
V
L max =-?
==ρρρ
取安全系数为0.60，则： s m u u /6.166.26.06.0max =?==
塔径： m
67.16
.114.3399.34u
4,=??=
?=
πV V q D
按标准，塔径圆整为1.8m ,
塔的实际横截面积2
22
m
54.28.14
D 4
=?=
=ππT A
实际空塔气速为：s m A q u T
V V /34.154
.2399.3,==
=
②提馏段：
查书后附录得：083.020=C 101
.0)
20
2.57(
083.0)
20
(2
.02
.020=?==Lm
C C σ
s m /16.3966
.0966
.03.956101.0-C
u V
V
L max =-?
==ρρρ
取安全系数为0.60，
s m u u /896.116.36.06.0max =?== ；
提馏塔塔径的计算：m 22.1896
.114.321.24u
4,=??=
?=
πV V q D
按标准，塔径应圆整:D '取1.4m
塔的横截面积: 2
22
m
54.14.14
D 4=?=
=
ππT A
s m A q u T
V V /435.154
.121.2,==
=
实际空塔气速：
板间距取0.45m 合适
2. 溢流装置
采用单溢流、弓形降液管、平形受液盘及平形溢流堰，不设进流堰。
各计算如下：
(1）溢流堰长 取 精：w l =0.66D ，即：m l W 188.18.166.0=?=； 提： w l =0.66D 即： m l W 924.04.166.0=?=
(2）出口堰高w h 计算公式： L ow w h h h =-
选用平直堰，堰上液层高度：
3
2'
,0)
(1000
84.2W
L v W l q E h =
E 近似取1，则依下式得堰上液层高度： 精 ： m E h W 012.0)188.1360000284.0(100084.23
/20=?=
提 ： m
E h W 022.0)
924
.03600
0056.0(
1000
84.23
/2'
0=?=
取板上液层高度：精m h l 05.0= ，提m h l 15.0'=
精： m h h h W l W 038.0012.005.00=-=-= 提： m h h h W l W 128.0022.015.0'
0''=-=-= （3）弓形降液管高度W d 及截面积A f 由66
.0=D
l W 查图得
0722.0=T
f A A
124.0=d W 所以 精：
m
D W m A A d T f 224.08.1124.0124.0183.054.20722.00722.02
=?===?==
提：
m
D W m A A d T f 174.04.1124.0124.0111.054.10722.00722.02
=?===?==
验算液体在降液管上停留的时间： []s s q H A L
v T
f 599.283600
00284.045.0183.036003600,≥=???=
=
θ
故降液管设计合理。
（4）降液管底隙高度h 0的计算公式：
'
'
,03600u l q h w L v =取s m u /08.0'0=代入 公
式得 m u l q h w L v 0301.008
.018.1360000284.036003600'
'
,0=???=
=
[]m m h h w 006.00079.00301.0038.00≥=-=- 所以降液管设计合理 3.塔板布置及浮阀数目与排列
取阀孔动能因数100=F ，用
00
0u 求孔速V
F u ρ=
精： m/s
1.10966.0100
0==
=
V
F u ρ
提：m/s
8.11712
.0100
0==
=
V
F u ρ
求每层塔板上的浮阀数，即
精：
282
1.10039.04
399.3u d 4q N 2
2
0V V,=??=
=
ππ
提： 156
8.11039.04
21.2u d 4q N 2
020V V,=??=
=ππ
(1) 取边缘区宽度c W =0.06m ,破沫区宽度s W =0.07m
则鼓泡区面积???
??
??+-=-）（πR x x R x A a 1
222sin R 1802 m W D R C 74.006.02
6.12=-=
-=
其中：
m
W W D x s d 606.0)07.0223.0(2
6.1)(2
=--=
+-=
所以21222m 833.074.0497.0sin 74.0180497.074.00497.02=???
??
????+-?=-）（π
a A
（2）筛孔数n 与开孔率? m/s 99.9285
039.04
3.399N
d 42
2
,0=??=
=
ππV V q u
82.9966.0999.00
0=?==v u F ρ
阀孔动能因数变化不大仍在9至12
范围之内
塔板开孔率=
％％％4.1310099
.934.11000
=?=
?u u
3.4.8筛板的流体力学验算
1. 气体通过筛板压降相当的液柱高度p h (1)、根据 σh h h h c p ++=1。 ①干板阻力 先计算临界孔速，即
s m u v
c /704.10)
993
.01.73(
)
1
.73(
825
.1/1825
.1/10===ρ
因为c u u 00<，则c h 按下列公式计算：
L
v c c g u h ρρ29
.192
0=
1精馏段由上式算得
m h c 036.081
.9292
.99.19175
.0=??
=
2提馏段由上式算得
m h
c
0316.068
.949993.081
.9254
.1034.52
'=?
??
=
(2)、板上充气液层阻力h 1 本设计分离甲醇和水的混合液，其中σh 很小可
以忽略不计。因此，气体流经一层浮阀塔板的压降相当于液柱高度为； 精馏段： m h h h c p 061.0025.0036.01=+=+= 提馏段: m h h h c p 061.0025.0036.01=+=+= 单板压降：
精馏段;pa 4.49481.9205.826061.0g h p L p p =??==?ρ 提馏段：pa 306.52781.968.9490566.0g h p L 'p 'p '=??==?ρ
2. 为了防止淹塔现象的发生，要求控制降液管重清液层的高度
)
(w T d h H H +≤φ。d
H
可用下式计算，即
d l p d h h h H ++=
（一）精馏段
（1）与气体通过塔板的压降相当的液柱高度m h p 061.0=。
（1）液体通过降压管的压头损失∑f h ，因不设进口堰故可按下列公式计算：
m
h ow 012.0)
188
.13600
00284.0(
11000
84.23
/2'
=???=
（2）板上液层高度，取m h L 005.0=
因此m h h h H d l p d 12.000096.005.0\061.0=++=++= 取5.0=Φ，m h m H w T 0359.0,45.0== 则()m h H W T 244.0)038.045.0(5.0=+?=+Φ 可见()W T d h H H +Φ<，符合精馏段防止淹塔要求。 (二)提馏段 （1）m h l q h w L v d 010.0)0198
.012.10052.0(
153.0)(
153.02
2
,=??=?=
m h p 0566
.0'
= 所以m h h h H d l p d 1167.00566.005.0010.0=++=++=
()m h H W T 2448.0)0395.0045.0(5.0=+?=+Φ
可见()W T d h H H +Φ<，符合提馏段防止淹塔要求。
3. 雾沫夹带
板上液体流径长度：m W D Z d L 354.1233.026.12=?-=-= 板上液流面积：m A A A f T b 174.1184.0254.1=?-=-=
甲醇和水可按正常系统查表得物性系数11.0,0.1==F C k 将上述值代入公式得：
％
10020
.111.0135
.100284.036.1966
.0205.826966.0399.336.1,,1?????+-?
=
+-=
b
F L
L v V
L v v
v A KC Z q q F ρρρ
％％6.78100786.01=?=F
计算泛点率得：
%4.7610054
.111.0178.0966
.0205.826966.0399.310078.036.1,,1=????-?
=
?+-=
％％b
F L
L v V
L v v
v A KC Z q q F ρρρ
计算得泛点率都在80%以下，可知雾沫夹带量能够满足汽液kg /1.0kg e v <的要求。
3.4.9 . 塔板负荷性能图
1. 雾沫夹带线（1）
b
F L
L v V
L v v
v A KC Z q q F ,,136.1+-=
ρρρ
按泛点率都在80%以下，计算结果如下：
8.054
.111.01966.0205.826966.0,=??-V
V q
L v v v q q ,,7.3656.2-= (1)
雾沫夹带线为直线则在操作范围内人去两个L v q ,值依照上式算出v v q ,值列于附表①中
表1精馏段雾沫夹带气液对应关系
L
v q , 3/m s 0.001
0.002
v v q , 3/m s
2.53
2.48
2. 液泛线
()σh h h h h h h h h H d L c d l p W T ++++=++=+Φ1确定液泛线忽略式中σh 项代入公
最新化工安全工程课程设计
化工安全工程课程设 计
课程设计成果说明书 题目：炼油厂设计和工艺安全设计 学生姓名： XXXXX 学号： XXXXXXXXXX 学院：石油化工学院 班级： A10安工 指导教师：叶继红 浙江海洋学院教务处 2013年1月11日
浙江海洋学院课程设计任务书2013—2014学年第1学期
浙江海洋学院课程设计成绩评定表 2013—2014学年第1学期 摘要:化工厂的规范设计和安全防范措施直接影响到化工厂功能、作用的发挥及生产运营的安全。本文根据安全设计标准、部门规章、规范等对化工厂选址、总体布局、区域规划及装置和设备等进行平面布置设计；并对生产工艺进行危险性分析、对工艺管道及仪表进行选
型及采用危险性与可操作性研究分析法对化工设备进行安全分析；同时对储罐区的储存设备安全容量、安全布置、装卸工艺等进行分析与设计。 关键词：化工厂；平面布置；化工工艺；储存设备 Abstract：The standard design and safety measures of chemical factory directly affect the function and the safety operation of the chemical factory. According to the safety design standard, department regulations, standard to design the chemical site, the overall layout, regional planning, fixtures and equipment layout; also the production processes was performed risk analysis, process piping was carried out the selection, and used HAZOP to analyze the safety of chemical equipment; and the storage tank area safety capacity, safety arrangements, handling technology was analyzed and designed. Key words:Chemical Factory ; Overall Layout; Chemical Process ; Storage Tank
化工设计专业课程设计
南京工业大学 《化工设计》专业课程设计 设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯 学生姓名胡曦班级、学号化工091017 指导教师姓名任晓乾 课程设计时间2012年5月12日-2012年6月1日 课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能力及设计过程表现，30% 设计最终成绩（五级分制） 指导教师签字
目录一、设计任务3 二、概述4 2.1乙酸乙酯性质及用途4 2.2乙酸乙酯发展状况4 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程5 3.1酯化法5 3.2乙醇脱氢歧化法7 3.3乙醛缩合法7 3.4乙烯、乙酸直接加成法9 3.5各生产方法比较9 3.5确定工艺方案及流程9 四．工艺说明10 4.1. 工艺原理及特点10 4.2 主要工艺操作条件错误!未定义书签。 4.3 工艺流程说明10 4.4 工艺流程图（PFD）错误!未定义书签。4.5物流数据表10 4.6物料平衡错误!未定义书签。 4.6.1工艺总物料平衡10 4.6.2 公共物料平衡图错误!未定义书签。 五. 消耗量19 5.1 原料消耗量19 5.2 催化剂化学品消耗量19 5.3 公共物料及能量消耗21 六. 工艺设备19 6.1工艺设备说明19 6.2 工艺设备表19 6.3主要仪表数据表19 6.4工艺设备数据表19 6.5精馏塔Ⅱ的设计19 6.6最小回流比的估算21 6.7逐板计算23 6.8逐板计算的结果及讨论23 七. 热量衡算24 7.1热力学数据收集24
7.2热量计算，水汽消耗，热交换面积26 7.3校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ)29 八．管道规格表24 8.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 8.2 主要卫生、安全、环保说明26 8.3 安全泄放系统说明24 8.4 三废排放说明26 九．卫生安全及环保说明24 9.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 9.2 主要卫生、安全、环保说明26 9.3 安全泄放系统说明24 9.4 三废排放说明26 表10校正后的热量计算汇总表34 十有关专业文件目录34 乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯车间 2.产品名称：乙酸乙酯 3.产品规格：纯度99.5% 4.年生产能力：折算为100%乙酸乙酯10000吨/年 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；
化工原理课程设计报告
课程设计任务书 设计题目：水冷却环己酮换热器的设计 一、设计条件 1、处理能力53万吨/年 2、设备型式列管式换热器 3、操作条件 a．环己酮：入口温度120℃，出口温度为43℃ b．冷却介质：自来水，入口温度20℃，出口温度40℃ c．允许压强降：不大于1×105Pa d．每年按330天计，每天24小时连续运行 4、设计项目 a．设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。 b．换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积。 c．换热器的主要结构尺寸设计。 d．主要辅助设备选型。 e．绘制换热器总装配图。 二、设计说明书的内容 1、目录； 2、设计题目及原始数据(任务书)； 3、论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择； 4、换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直 径等)； 5、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)； 6、主体设备设计计算及说明；
目录 1. 前言 (1) 1.换热器简介 (1) 2. 列管式换热器分类： (2) 2. 设计方案简介 (2) 2.1换热器的选择 (2) 2.2流程的选择 (2) 2.3物性数据 (2) 3. 工艺计算 (3) 3.1试算 (3) 3.1.1计算传热量 (3) 3.1.2计算冷却水流量 (3) 3.1.3计算两流体的平均传热温度 (3) 3.1.4计算P、R值 (3) 3.1.5假设K值 (4) 3.1.6估算面积 (5) 3.1.7拟选管的规格、估算管内流速 (5) 3.1.8计算单程管数 (5) 3.1.9计算总管数 (5) 3.1.10管子的排列 (6) 3.1.11折流板 (6) 3.2核算传热系数 (6) 3.2.1计算管程传热系数 (6) 3.2.2计算壳程传热系数 (7) 3.2.3污垢热阻 (7) 3.2.4计算总传热系数 (7) 3.3核算传热面积 (7) 3.3.1计算估计传热面积 (7) 3.3.2计算实际传热面积 (8) 3.4压降计算 (8) 3.4.1计算管程压降 (8) 3.4.2计算壳程压降 (8) 3.5附件 (9) 3.5.1接管 (9) 3.5.2拉杆 (9) 4. 换热器结果一览总表 (10) 5. 设计结果概要 (11) 1.结果 (11) 6. 致谢 (12)
《化工安全设计》课程设计任务书
《化工安全设计》课程设计任务书 一、课程设计的目的 课程设计是学生在学校期间的一次实践性的锻炼，通过课程设计使学生系统地、综合地、灵活地运用本课程学到的知识，通过课程设计，使学生在分析、使用技术资料、计算、绘图、编写设计文件及独立工作等方面得到较好的全面锻炼。 二、课程设计的要求 1、树立正确的设计指导思想，严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索的作风和学风。 2、根据所给资料，按照任务书中提出的范围和要求按时独立完成，不得延误，严禁抄袭他人成果。 3、说明书应字迹清楚文字通顺，并附有各项计算成果表、草图和附图，取用的计算公式以及摘引其他书籍或杂志的材料必须注明出处，注意表中代号、计算图中代号与公式中的代号应一一对应。 4、制图要布置匀称、图面整洁、线条分明、尺寸无误，应按规定制图，并应附有必要的附注和说明。 5、设计应严格按有关设计规范进行。 三、课程设计的任务 1、课程设计内容 （1）通过资料查阅能较为确切的明确化工安全设计目的以及设计依据。 （2）主要设计方案合理，图表规范，符合相关安全法律法规以及规范的要求。 （3）设计方案说明部分能够详细的对设计方案的原因、数据等做出合理说明。 （4）总结要求写出该设计的优缺点以及个人通过课程设计的体会。 2、设计期限：两周 3、提交方式 提交一份课程设计说明书，书中附有设计方案。 附件：主要设计资料以及任务 1试对一个年产2万吨UHMW-PE（超高分子良聚乙烯）固体粉末工厂进行安
全设计（7人） 主要设计任务： （1）画出厂区的总平面布置图，标明防火间距，并作出设计说明（1人）（2）对主要装置做出危险和可操作性分析，并说明对各装置需作的安全设计（2人） （3）装置区布局的安全设计，并作出设计说明（1人） （4）火炬单元的安全设计，并作出设计说明（1人） （5）对原料和成品贮运单元的危险性做出分析，根据分析结果提出相应的安全控制措施（1人） （6）厂区的消防设计，在总平面布置图的基础上添加厂区的消防设施等相关内容，并作出设计说明（1人） 2试对一个年产5万吨戊烷工厂进行安全设计 主要设计任务： （1）画出厂区的总平面布置图，标明防火间距，并作出设计说明（1人）（2）对主要装置做出危险和可操作性分析，并说明对各装置需作的安全设计（2人） （3）装置区布局的安全设计，并作出设计说明（1人） （4）罐区布局的安全设计，并作出设计说明（1人） （5）对储罐区的危险性做出分析，根据分析结果提出相应的安全控制措施（1人） （6）厂区的消防设计，在总平面布置图的基础上添加厂区的消防设施等相关内容，并作出设计说明（1人） 3试对30万吨／年乙内酰胺工厂进行安全设计 主要设计任务 （1）画出厂区的总平面布置图，标明防火间距，并作出设计说明（1人）（2）对主要装置做出危险和可操作性分析，并说明对装置需作的安全设计（2人） （3）车间内装置布局的安全设计，并作出设计说明（1人） （4）厂区的消防设计，在总平面布置图的基础上添加厂区的消防设施等相
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
《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；
化工原理课程设计报告样本
化工原理课程设计报告样本
《化工原理课程设计》报告 48000吨/年乙醇~水精馏装置设计 年级 专业 设计者姓名 设计单位 完成日期年月日 7
目录 一、概述 (4) 1.1 设计依据 (4) 1.2 技术来源 (4) 1.3 设计任务及要求 (5) 二：计算过程 (6) 1. 塔型选择 (6) 2. 操作条件的确定 (6) 2.1 操作压力 (6) 2.2 进料状态 (6) 2.3 加热方式 (7) 2.4 热能利用 (7) 3. 有关的工艺计算 (7) 3.1 最小回流比及操作回流比 的确定 (8) 3.2 塔顶产品产量、釜残液量及 7
加热蒸汽量的计算 (9) 3.3 全凝器冷凝介质的消耗量9 3.4 热能利用 (10) 3.5 理论塔板层数的确定 (10) 3.6 全塔效率的估算 (11) 3.7 实际塔板数P N (12) 4. 精馏塔主题尺寸的计算 (12) 4.1 精馏段与提馏段的体积流 量 (12) 4.1.1 精馏段 (12) 4.1.2 提馏段 (14) 4.2 塔径的计算 (15) 4.3 塔高的计算 (17) 5. 塔板结构尺寸的确定 (17) 5.1 塔板尺寸 (18) 5.2 弓形降液管 (18) 5.2.1 堰高 (18) 5.2.2 降液管底隙高度h019 7
5.2.3 进口堰高和受液盘 19 5.3 浮阀数目及排列 (19) 5.3.1 浮阀数目 (19) 5.3.2 排列 (20) 5.3.3 校核 (20) 6. 流体力学验算 (21) 6.1 气体通过浮阀塔板的压力 降(单板压降) h (21) p 6.1.1 干板阻力 h (21) c 6.1.2 板上充气液层阻力1h (21) 6.1.3 由表面张力引起的阻 (22) 力h 6.2 漏液验算 (22) 6.3 液泛验算 (22) 6.4 雾沫夹带验算 (23) 7. 操作性能负荷图 (23) 7.1 雾沫夹带上限线 (23) 7
化工设计大作业(课程设计)剖析
化工工艺课程设计任务书 设计题目：常压甲醇－水筛板精馏塔的设计 设计条件： 常压P=1atm（绝压） 处理量：20kmol/h 进料组成0.2 馏出液组成0.995 釜液组成0.005 （以上均为摩尔分率） 加料热状况q=1.0 塔顶全凝器泡点回流 回流比R=(1.1—2.0)R min 单板压降≤0.7kPa 设计要求： 1．撰写一份设计说明书，包括： （1）概述 （2）物料衡算 （3）热量衡算 （4）工艺设计要求 （5）工艺条件表 2.绘制图纸 (1)设备尺寸图 (2)管道方位图 (3)部分零件结构图
一概述 1．精馏操作对塔设备的要求和类型 ㈠对塔设备的要求 精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求： ⑴气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。 ⑵操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。 ⑶流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。 ⑷结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。 ⑸耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。 ⑹塔内的滞留量要小。 实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。 ㈡板式塔类型 气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有： ⑴结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。 ⑵处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。 ⑶塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。 ⑷压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。 筛板塔的缺点是： ⑴塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。 ⑵操作弹性较小(约2～3)。 ⑶小孔筛板容易堵塞。 2．精馏塔的设计步骤
化工课程设计心得体会文档3篇
化工课程设计心得体会文档3篇Experience document of chemical engineering course d esign 编订：JinTai College
化工课程设计心得体会文档3篇 小泰温馨提示：心得体会是指一种读书、实践后所写的感受性文字。 语言类读书心得同数学札记相近；体会是指将学习的东西运用到实践 中去，通过实践反思学习内容并记录下来的文字，近似于经验总结。 本文档根据主题的心得体会内容要求展开说明，具有实践指导意义， 便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。 本文简要目录如下：【下载该文档后使用Word打开，按住键盘 Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】 1、篇章1：化工课程设计心得体会文档 2、篇章2：化工课程设计文档 3、篇章3：2020化工课程设计心得体会文档 篇章1:化工课程设计心得体会文档 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，
化工原理课程设计报告(换热器)
《化工原理课程设计任务书》（1） 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1.苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2.冷却介质：循环水，入口温度35℃。 3.允许压强降：不大于50kPa。 4.每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 1. 99000吨/年苯 五、设计要求： 1.选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2.管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计。 3.设计结果概要或设计结果一览表。 4.设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5.对本设计的评述及有关问题的讨论。 一、选定管壳式换热器的种类和工艺流程 1.选定管壳式换热器的种类 管壳式换热器是目前化工生产中应用最广泛的传热设备。与其他种类的换热器相比，其主要优点是：单位体积具有的传热面积较大以及传热效果较好；此外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等。因此在高压高温和大型装置上多采用管壳式换热器。 管壳式换热器中，由于两流体的温度不同，管束和壳体的温度也不相同，因此他们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温度差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。根据热补偿方法的不同，管壳式换热器有下面几种形式。
（1）固定管板式换热器 这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一些列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或是管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60-70℃和壳程流体压强不高的情况下。一般壳程压强超过0.6MPa时，补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿作用，就要考虑其他结构。其结果如下图所示： （2）浮头式换热器 换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”,所以这种换热器称为浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体约束，因此当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点是结构复杂，造价高。其结构如下： （3） U型管换热器 这类换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。其结构如下图所示： （4）填料函式换热器 这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低廉。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理一易挥发、易燃易爆和有毒的介质。其结构如下： 由设计书的要求进行分析: 一般来说，设计时冷却水两端温度差可取为5℃~10℃。缺水地区选用较大的温度差，水资源丰富地区选用较小的温度差。青海是“中华水塔”，水资源 相对丰富，故选择冷却水较小的温度差6℃，即冷却水的出口温度为31℃。T m -t m =80+4025+31 -=32 22 ℃<50℃，且允许压强降不大于50kPa，可选择固定管板式换 热器。 2.工艺流程图 主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，所以选定循环水走管程，苯走壳程。如图所示，苯经泵抽上来，经加水器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管A进入换热器管程。两物质在换热器中进行换热，苯从80℃被冷却至40℃之后，由接管D流出；循环冷却水则从25℃变为31℃，由接管B流出。 二、管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计 1.估算传热面积，初选换热器型号 （1）基本物理性质数据的查取
氮肥化工安全课程设计报告书
化工安全课程设计 题目：氮肥化工安全课程设计 完成部分：原料和储存单元的装置区布局及说明 姓名： 学号： 学院：化学与材料工程学院 班级：安全工程14 组长： 同组人员： 指导教师： 完成日期： 2017.01.09
目录 一、主要生产装置危险和可操作性分析 (1) 1.小氮肥生产工艺流程及装置特点 (1) 2.小氮肥生产中的火灾爆炸因素分析 (1) 二、装置区布局及说明 (3) 1、装置区布局的大体设计要求 (3) 2.氮肥生产流程 (5) 3.主要设备布置规 (10) 三、原料和产品储存单元说布局及说明 (12) 1.氮肥原料 (12) 2、氮肥储存单元布局及说明 (20) 四、氮肥厂防火防爆设计 (23) 1.区域选择 (23) 2. 生产区间划分 (24) 3 火灾危险类别的确定 (26) 4. 耐火等级的确定 (32) 5. 防火间距 (38) 6. 防爆电气的设计 (40) 7 泄爆方式确定及泄爆面积计算 (43) 8 消防灭火器的配备 (45) 9. 总结 (51)
一、主要生产装置危险和可操作性分析 1.小氮肥生产工艺流程及装置特点 某小型合成氨厂的合成氨生产是以白煤为原料,在煤气发生炉燃烧,间隙加入空气和水蒸气,产生半水煤气;再经气柜到脱硫工段,脱除气体中的硫;到变换工段将气体中一氧化碳变换为CO2;经压缩机输送到脱碳与铜洗工段,清除并回收气体中的CO2;以及清除气体中少量有害成份;最后送合成工段,生成合成氨。 在整个合成氨生产操作过程中,始终存在着高温、高压、易燃、易爆、易中毒等危险因素。同时,因生产工艺流程长、连续性强,设备长期承受高温和高压,还有部介质的冲刷、渗透和外部环境的腐蚀等因素影响,各类事故发生率比较高,尤其是火灾、爆炸和重大设备事故经常发生。 2.小氮肥生产中的火灾爆炸因素分析 2.1 造气工段 造气工段主要制造半水煤气,其主要成分如下:H2,CO,CO2,N2及极少量的CH4,O2和微量的H2S[8] 。H2,CO、CH4极易爆炸。在生产过程中,一旦空气进入煤气柜、洗气塔、煤气总管,H2,CO和CH4等与空气混合形成爆炸性混合气体,遇到明火或获得发生爆炸的最小能量,即可发生爆炸。氧含量是煤气生产过程中一个重要的控制指标,要求控制在0.5%(体积比)以下。氧含量的增高,意味着火灾、爆炸危险性的增加。另外,在进行停车作业检修过程中,对于设备、管道、阀门等,如果没有进行置换或置换不干净,在用火作业前没有进行动火分析,确定的取样分析部位不对而导致分析结果失真,或者进行作业时,没有采取可靠的隔绝措施,导致易燃易爆气体进入动火作业区域,均可导致火灾、爆炸事故。
化工原理课程设计
《化工原理》课程设计 水吸收氨气填料吸收塔设计 学院河南城建学院 专业化学工程与工艺 指导教师王要令 班级 1014112 姓名喻宏兴 学号 101411252 2013年 12月24日
附：设计任务书 (1) 设计题目 年处理量为吨氨气吸收塔设计 试设计一座填料吸收塔，用于脱除混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2600m3/h，其中含空气为94%，氨气为6%（体积分数，下同）。要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%，采用清水进行吸收，吸收塔的用量为最小用量的 1.5 倍【20℃氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/(m3·kPa)】 (2) 工艺操作条件 ①操作平均压力：常压； ②操作温度：t=20℃； ③每年生产时间：7200h； ④填料类型选用：聚丙烯阶梯环填料； 规格：DN50 （3）设计任务 1.填料吸收塔的物料衡算； 2.填料吸收塔的工艺尺寸设计与计算； 3.填料吸收塔有关附属设备的设计和选型； 4.绘制吸收系统的工艺流程图； 5.编写设计说明书； 6.对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录 0. 前言 (5) 1. 设计方案简述 (5) 1.1 设计任务的意义 (5) 1.2 设计结果 (5) 2. 工艺流程简图及说明 (7) 3. 工艺计算及主体设备设计 (8) 3.1 液相物性数据 (8) 3.2 气相物性数据 (8) 3.3 物料计算 (8) 3.4 平衡曲线方程及吸收剂用量的选择 (9) 3.5 塔径的计算 (10) 3.6 填料层高度的计算 (11) 3.7 填料层压降计算 (14) 4. 附属设备计算及选型 (15) 4.1 液体分布器简要设计 (15) 4.2 填料支承装置 (15) 4.3 填料压紧装置 (15) 4.4 液体再分布装置 (16) 4.5 塔顶除沫装置 (16) 4.6 塔附属高度及塔总高的计算 (16)
天津大学化工原理课程设计
《化工原理》课程设计报告 真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计 学院天津大学化工学院 专业化学工程与工艺 班级 学号 姓名 指导教师
化工流体传热课程设计任务书 专业化学工程与工艺班级姓名学号（编号） （一）设计题目：真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计 （二）设计任务及条件 1、蒸发系统流程及有关条件见附图。 2、系统生产能力：40 万吨/年。 3、有效生产时间：300天/年。 4、设计内容：Ⅱ效预热器（组）第 3 台预热器的设计。 5、卤水分效预热器采用单管程固定管板式列管换热器，试根据附图中卤水预热的温度要求对预热器（组）进行设计。 6、卤水为易结垢工质，卤水流速不得低于0.5m/s。 7、换热管直径选为Φ38×3mm。 （三）设计项目 1、由物料衡算确定卤水流量。 2、假设K计算传热面积。 3、确定预热器的台数及工艺结构尺寸。 4、核算总传热系数。 5、核算压降。 6、确定预热器附件。 7、设计评述。 （四）设计要求 1、根据设计任务要求编制详细设计说明书。 2、按机械制图标准和规范，绘制预热器的工艺条件图（2#），注意工艺尺寸和结构的清晰表达。
设计说明书的编制 按下列条目编制并装订：（统一采用A4纸，左装订） （1）标题页，参阅文献1附录一。 （2）设计任务书。 （3）目录。 （4）说明书正文 设计简介：设计背景，目的，意义。 由物料衡算确定卤水流量。 假设K计算传热面积。 确定预热器的台数及工艺结构尺寸。 核算总传热系数。 核算压降。 确定预热器附件。 设计结果概要或设计一览表。 设计评述。 （5）主要符号说明。 （6）参考文献。 （7）预热器设计条件图。 主要参考文献 1. 贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津: 天津大学出版社, 2002 2. 柴诚敬，张国亮. 化工流体流动和传热. 北京: 化学工业出版社, 2007 3. 黄璐，王保国. 化工设计. 北京: 化学工业出版社, 2001 4. 机械制图 自学内容： 参考文献1，第一章、第三章及附录一、三； 参考文献2，第五~七章； 参考文献3，第1、3、4、5、11部分。
化工设计课程设计--管道设计计算
中南民族大学 化工专业课程设计 学院：化学与材料科学学院 专业：化学工程与工艺年级：2011级题目:KNO3水溶液三效蒸发工艺设计 学生姓名：** 学号：****** 指导教师姓名：*** 职称: 教授 2014年12 月29 日 化工专业课程设计任务书 设计题目：KNO 水溶液三效蒸发工艺设计 3
设计条件： 1.年处理能力为×104 t/a KNO3水溶液； 2.设备型式中央循环管式蒸发器； 3.KNO3水溶液的原料液浓度为8%，完成液浓度为48%，原料液温度为20℃，比热容为(kg. ℃)； 4.加热蒸汽压力为400kPa（绝压），冷凝器压力为20kPa(绝压)； 5.各效加热蒸汽的总传热系数：K1=2000W/（m2?℃）；K2=1000W/（m2?℃）；K3=500W/（m2?℃）； 6.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。各效传热面积相等，并忽略浓缩热和热损失，不计静压效应和流体阻力对沸点的影响； 7.每年按300天计，每天24小时运行； 设计任务： 1.设计方案简介：对确定的工艺流程进行简要论述。 2.蒸发器和换热器的工艺计算：确定蒸发器、换热器的传热面积。 3.蒸发器的主要结构尺寸设计。 4.主要辅助设备选型，包括气液分离器及换热器等。 5.绘制KNO3水溶液三效蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图。 姓名： 班级：化学工程与工艺专业 学号：
指导教师签字:
目录 1 概述 ...................................................... 错误!未定义书签。蒸发简介.................................................... 错误!未定义书签。蒸发操作的分类.............................................. 错误!未定义书签。蒸发操作的特点.............................................. 错误!未定义书签。2设计条件及设计方案说明..................................... 错误!未定义书签。设计方案的确定以及蒸发器选型................................. 错误!未定义书签。工艺流程简介................................................. 错误!未定义书签。 3. 物性数据及相关计算........................................ 错误!未定义书签。换热器设计计算............................................... 错误!未定义书签。管道选材及计算............................................... 错误!未定义书签。 料液管道管径的确定....................................... 错误!未定义书签。 加热蒸汽管道与二次蒸气管道管径的确定..................... 错误!未定义书签。 冷凝水管道管径的确定..................................... 错误!未定义书签。管材的选择................................................... 错误!未定义书签。4对本次设计任务的评价....................................... 错误!未定义书签。
化工安全工程课程设计
课程设计成果说明书 题目：炼油厂设计和工艺安全设计 学生姓名：XXXXX 学号：XXXXXXXXXX 学院：石油化工学院 班级：A10安工 指导教师：叶继红 浙江海洋学院教务处 2013年1月11日
浙江海洋学院课程设计任务书2013—2014学年第1学期
浙江海洋学院课程设计成绩评定表 2013—2014学年第1学期 摘要:化工厂的规范设计和安全防范措施直接影响到化工厂功能、作用的发挥及生产运营的安全。本文
根据安全设计标准、部门规章、规范等对化工厂选址、总体布局、区域规划及装置和设备等进行平面布置设计；并对生产工艺进行危险性分析、对工艺管道及仪表进行选型及采用危险性与可操作性研究分析法对化工设备进行安全分析；同时对储罐区的储存设备安全容量、安全布置、装卸工艺等进行分析与设计。 关键词：化工厂；平面布置；化工工艺；储存设备 Abstract：The standard design and safety measures of chemical factory directly affect the function and the safety operation of the chemical factory. According to the safety design standard, department regulations, standard to design the chemical site, the overall layout, regional planning, fixtures and equipment layout; also the production processes was performed risk analysis, process piping was carried out the selection, and used HAZOP to analyze the safety of chemical equipment; and the storage tank area safety capacity, safety arrangements, handling technology was analyzed and designed. Key words:Chemical Factory ; Overall Layout; Chemical Process ; Storage Tank
化工课程设计自我总结
化工课程设计自我总结 这次为期六个星期左右的课程设计终于结束，这次的任务是设计一个列管式换热器。虽然设计和学习的时间不长，却收获颇多，受益匪浅。 首先，这次课程设计是我们所接触的实践任务中最繁琐的、专业性的课程设计，让我认识到：课堂上理论知识掌握的再好，没有落实到实处，是远远不够的。换热器的设计，从课本上简单的理论计算，到根据需求满足一定条件的切实地进行设计，不再仅仅包括呆板单调的计算，还要根据具体要求选择、区分和确定所设计的换热器的每一个细节，我觉得这是的一个挑战。 其次，这次课程设计还考验了我们的`团队合作精神，以及严谨的工作态度、平和的心态。这次设计工作量大，用到的知识多，而且我们又是第一次设计，所以单独靠自己是不法完满的完成本次课程设计。我经常与同组同学一起讨论，甚至争论，这样，我们就能发现问题，并能因此产生比较合理的结果和方法。大家都明白了，那其他的都不是问题。同时争论让我更加清楚地了解自己，让我明白我要更加耐心的表达我的想法，把问题解析清楚，也要耐心的听其他同学的意见。在同组同学无法通过讨论得出正确结果的时候，我们通过请教其他组同学或者与其讨论得到新的想法和正确的结论。 最后要提到的就是绘图了。由于工程制图不是我们的专业，而且
我们将近两年时间没有接触了，差不多都将其内容忘光了。于是乎我们只能捧着厚厚的课本将其仔细的复习一遍，然后再进行正式的绘图工作。绘图过程中遇到了不少的麻烦，简直让人头疼。刚开始整体的布局规划就很麻烦，要布局得当才能使图既能够画完，又表现得十分清晰。而且因为换热器中有很多的零部件，它们的尺寸或者厚度很小，画的时候很难准确地按照比例将其绘画出来。而且A1图纸又是非常的巨大，我只能早点去图书馆，找个没人的位置坐下，终于功夫不负有心人，经过几天的努力，最后将换热器图圆满顺利地完成了。虽然在这次的换热器设计中遇到了很多的麻烦，但最终通过自己的努力、同学们的帮助，最终还是完成了任务。通过这次的设计任务，我巩固了以前所学习的知识，并让我对化工知识有了更深的认识和理解，还增强了我的查阅能力以及动手能力。总之，收获还是蛮多的。 通过这次化工原理课程设计，我收获颇丰，不但把之前学过的内容复习一遍，加深对该课程的印象。通过与同学一起讨论，是我体会到团队精神的重要性，对于即将立足于社会的我们也有非常大的意义。感觉做完之后非常累，但是也感觉这段时间过得非常充实!
安全课程设计
一、前言 1 应急救援方针、原则、目标、对象及预案适用范围 1.1 应急救援方针 煤矿重、特大事故应急救援应,坚持以人为本,坚持预防为主,坚持快速、高效 1.2 应急救援原则 以人为本，安全第一。把保障人民群众的生命财产安全和身体健康、最大限度度预防和减少安全事故灾害造成的人员伤亡作为首要任务。切实加强应急救援人员的安全防护。充分发挥人的主观能动性，充分发挥专业救援力量的骨干作用和人民群众的基础作用。 预防为主，平战结合。贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，坚持事故灾难应急与预防工作相结合。做好预防、预测、预警、和预报工作，做好常态下的风险评估、物资储备、队伍建设、完善装备、预案演练工作。 1.3 应急救援目标 总目标：尽快控制事态发展，最大限度降低人员的伤亡和减少财产损失，并尽快恢复正常的生产、生活状态。 1.4 应急救援对象 1) 煤矿发生重、特大瓦斯事故 2) 煤矿发生重、特大顶板事故 3) 煤矿发生重、特大水灾事故 4) 煤矿发生重、特大井下火灾事故 二、概述 1 编制目的 为了加强对煤矿重、特大生产安全事故的应急救援管理，保证重、特大事故发生后，迅速有效地做好应急处置和抢险救援等组织工作，最大限度地减少事故
造成的人员伤亡和财产损失，防止事故扩大，维护正常的社会秩序，保持社会稳定，根据国家有关法律、法规及《XX市人民政府突发性公共事件总体应急预案》的有关要求，结合我市地方煤炭工业实际，特制定《XX市XX煤矿重、特大事故应急救援预案》。 2 编制依据 2.1 《中华人民共和国安全生产法》 2.2 《中华人民共和国矿山安全法》 2.3 《煤矿安全规程》 2.4 《中华人民共和国煤炭法》 2.5 《煤矿安全监察条例》 2.6 《中华人民共和国矿山安全法实施条例》 2.7 《中华人民共和国消防法》 3 XX市XX煤矿概况 该矿设计年产煤炭能力30万t，单一煤层开采，全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产，另有2个掘进工作面正常掘进。煤层赋存条件较好。矿井总回风量为54.08m3/s，测得总回风流中瓦斯浓度为0.16%，掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风，最长通风距离500m，测得掘进工作面瓦斯浓度在0.2%~0.3%之间；采煤工作面日产煤炭量800t，瓦斯浓度一般在0.2%~0.3%之间。煤层自燃倾向性为容易自燃，煤尘爆炸指数为20%，水文条件简单，无突水危险 三、应急救援相关组织机构及其职责 1 事故应急救援组织机构 2 事故应急救援人员职责 XX市煤矿重、特大事故应急救援指挥部，指挥部成员名单如下： 总指挥：XX市政府分管副市长 副总指挥：XX市政府市长助理、XX市煤炭局局长、XX市煤矿安全监察局. 成员：市煤炭局分管安全副局长、分管技术副局长、纪委书记、总工程师，市安全生产监督管理局局长，市公安局局长市卫生局局长 当发生特大事故时 2.1应急救援指挥部的职责: