化工原理课程设计2.ppt

化工原理课程设计;Ⅰ课程开设准备;Ⅰ 课程开设准备;Ⅱ 课程设计指导;第一节 概述;工程意识、工程问题解决方法;一、课程设计意义与要求;二、课程设计基本内容;封面（课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间 ）;三、课程设计步骤;第二节 板式精馏塔设计;根据设计任务书;筛板塔化工设计计算 （1）塔的有效高度 Z 已知：实际塔板数 NP ； 塔板间距 HT； ; C：气体负荷因子，与 HT、 液体表面张力和两相接触状况有关。;对于筛板塔(浮阀、泡罩塔)，可查图 ，C20=(HT 、FLV);② 选取设计气速 u 选取泛点率： u / uf 一般液体， 0.6 ~0.8 易起泡液体，0.5 ~ 0.6;（3）溢流装置设计 ① 溢流型式的选择 依据：塔径 、流量； 型式：单流型、U 形流型、双流型、阶梯流型等。;堰长 lW ：影响液层高度。;(4) 塔板及其布置 ① 受液区和降液区 一般两区面积相等。 ② 入口安定区和出口安定区 ;（5）筛孔的尺寸和排列 筛孔： 有效传质区内，常按正三角形排列。 筛板开孔率 ： ;筛孔直径 d0 : 3 ~ 8 mm (一般)。 12 ~ 25 mm (大筛孔) 孔中心距 t : (2.5~5) d0 取整。 开孔率φ: 通常为 0.08 ~ 0.12。 板厚：碳钢（3 ~ 4mm）、不锈钢。 ;(6) 塔板的校核 对初步设计的结果进行调整和修正。;说明：超过允许值，可调整塔板间距或塔径。 ;② 塔板阻力的计算和校核 塔板阻力：;d0/δ;（b）液层阻力 hl;说明：若塔板阻力过大，可增加开孔率或 降低堰高。;（a） 液面落差Δ一般较小，可不计。当不可忽略时，;泡沫层高度;（a）计算严重漏液时干板阻力 h0 ′;① 过量液沫夹带线（气相负荷上限线） 规定：ev = 0.1（ kg 液体 / kg气体） 为限制条件。;代入相关公式，如hOW、σ、u0’，整理出。;塔板的操作弹性：;第三节 填料吸收塔设计;;2 设计过程 ;2.1 吸收流程的确定 ;2.1 吸收流程的确定 ;2.2 填料的选择 ;2.2 填料的选择 ;按填料结构及其使用方式可以分为散堆填料和规整填料。;填料的性能评价;填料种类的选择;填料规格是指填料的公称尺寸或比表面积。 ⑴ 散装填料规格的选择 工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。 同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减少，填料费用也增加很多。 而大尺寸的填料应用于小直径塔中，又会产生液体分布不良及严重的壁流，使塔的分离效率降低。 因此，对塔径与填料尺寸的比值要有一规定，一般塔径与填料公称直径的比值D/d应大于8。;填料规格的选择;2.3 基础物性数据;液相物性数据;气相物性数据;气液相平衡数据;2.4 物料衡算;2.5 填料塔的工艺尺寸的计算;2.5.1. 填料塔塔径的计算;（1）散堆填料泛点气速的计算; ;塔径的计算及校核;（1）泛点率校核;（3）液体喷淋密度校核;最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。其值可由经验公式计算，也可采用一些经验值。对于直径不超过75mm的散装填料，可取最小润湿速率(LW)min为0.08m3/(m·h);对于直径大于75mm的散装填料，可取 (LW)min为0.12m3/(m·h)。 对于规整填料，其最小喷淋密度可从有关填料手册中查得，设计中，通常取Umin=0.2。;2.5.2. 填料层高度的计算 2.1气相总传质单元高度的计算 2.2气相总传质单元数的计算;对于散装填料，一般推荐的分段高度为：;2.6 填料层压降计算;2.7 塔内辅助装置的选择和计算;1、换热器类型的选择 2、流动空间的选择 3、流速的确定 4、流动方式的选择 5、流体出口温度的确定 ;固定管板式换热器;优点：1）传热面积比浮头式换热器大20%-30%；2）旁路漏流较水；3）锻件使用较少；4）没有内漏。;浮头式换热器;优点：1)管束可以抽出，以方便清洗管程、壳程；2)壳程壁与管壁不受温差限制；3)可在高温、高压下工作，一般温度T≤450℃，P ≤6.4MPa;4)可用于结垢比较严重的场合;5)可用于管程腐蚀场合.;U形管式换热器