化工原理课程设计最终版

化工原理课程设计题目：

姓名：

班级：

学号：

指导老师：

设计时间：

序言

化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际

的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉

工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综

合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。

精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，

炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥

发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分

的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系

还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏

筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。

目录

一、化工原理课程设计任书 (3)

二、设计计算 (3)

1.设计方案的确定 (3)

2.精馏塔的物料衡算 (3)

3.塔板数的确定 (4)

4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)

5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)

6.塔板主要工艺尺寸的计算 (11)

7.筛板的流体力学验算 (13)

8.塔板负荷性能图 (15)

————大学

化工原理课程设计

说明书

专业：

班级：

学生姓名：

学生学号：

指导教师：

提交时间：

成绩：

化工原理课程设计任务书

专业班级设计人

一、设计题目

分离乙醇-水混合液（混合气）的填料精馏塔

二、设计数据及条件

生产能力：年处理乙醇-水混合液（混合气）：0.7 万吨（开工率300天/年）；

原料：乙醇含量为40 %（质量百分率，下同）的常温液体（气体）；

分离要求：塔顶乙醇含量不低于（不高于）93 %；

塔底乙醇含量不高于（不低于）0.3 %。

建厂地址：沈阳

三、设计要求

（一）编制一份设计说明书，主要内容包括：

1、前言；

2、流程的确定和说明（附流程简图）；

3、生产条件的确定和说明；

4、精馏（吸收）塔的设计计算；

5、附属设备的选型和计算；

6、设计结果列表；

7、设计结果的讨论与说明；

8、注明参考和使用的设计资料；

9、结束语。

（二）绘制一个带控制点的工艺流程图（2#图）

（三）绘制精馏（吸收）塔的工艺条件图（坐标纸）

四、设计日期：2012 年03 月07 日至2012 年03 月18 日

目录

前言 (1)

第一章流程确定和说明 (2)

1.1加料方式的确定 (2)

1.2进料状况的确定 (2)

1.3冷凝方式的确定 (2)

1.4回流方式的确定 (3)

1.5加热方式的确定 (3)

1.6再沸器型式的确定 (3)

第二章精馏塔设计计算 (4)

2.1操作条件与基础数据 (4)

2.1.1操作压力 (4)

2.1.2气液平衡关系与平衡数据 (4)

2.1.3回流比 (4)

2.2精馏塔工艺计算 (5)

2.2.1物料衡算 (5)

2.2.2 热量衡算 (9)

化⼯原理课程设计

⼀、计题⽬：奶粉喷雾⼲燥

⼆、设计条件：

1、⽣产任务：年产全脂奶粉750吨（学号：1--6）；

800吨（学号：7—12）；

850吨（学号：13--18）；

900吨（学号：19--24）；

950吨（学号：25--30）；

1000吨（学号：31--36）

以年⼯作⽇310天（学号尾号为单数）；330天（学号尾数为双号），⽇⼯作⼆班，班实际喷雾时间6⼩时计。产品质量符合国家“全脂奶粉质量标

准”。

2、进料状态：浓缩奶总固形物含量46%（学号5,6,11,12,17,18,23,24,29,30,35,36）

48%（学号：3,4,9,10,15,16,21,22,27,28,33,34）

50%（学号：1,2,8,7,13,14,19,20,25,26,31,32）温度55℃、密度1120kg/m2、表⾯张⼒0.049N/m、黏度15cp。

成品奶粉含⽔量≯2.5%（⼀级品）、密度600 kg/m2、⽐热2.1kJ/kg.K。

3、新鲜空⽓状态：t

0=20℃、ф

=50%（学号1—12）；

t0=23℃、ф0=55%（学号13—24）；

t 0=25℃、ф

=60%（学号25—36）

⼤⽓压760mmHg

4、热源：饱和⽔蒸⽓。

三、设计项⽬：

a)⼯艺流程的确定

b)喷雾⼲燥装置的计算

c)辅助设备的选型及计算

d)绘制⼯艺流程图

e)编制设计说明书

四、设计时间和设计要求

时间：1.5周

要求：根据设计任务，确定⽅案合理，论证清楚，计算正确，简述简明，图纸整洁⽆误，书写整齐清洁。

1、⼯艺流程确定及论证

本⼯艺采⽤并流、离⼼式喷雾⼲燥法进⾏奶粉的喷雾⼲燥。

化工原理课程设计（一）

——碳八分离工段原料预热器设计

学生姓名：왕량

学校：대련대학

专业班级：화공101

学号：10412041

指导老师：왕위징

时间：2012.07.08

目录

一、设计任务书 (3)

二、概述及设计方案简介 (4)

1.碳八芳烃分离工艺简介 (4)

2.换热器简介 (4)

三、设计条件及主要物性参数 (7)

1.设计条件 (7)

2.主要物性参数 (7)

四、工艺设计计算 (9)

1.估算传热面积 (9)

2.选择管径和管内流速 (11)

3.选取管长、确定管程数和总管数 (12)

4.平均传热温差校正及壳程数 (13)

5.传热管排列 (14)

6.管心距 (15)

7.管束的分程方法 (15)

8.壳体内径 (16)

9.折流板和支承板 (16)

10.其它主要附件 (17)

11.接管 (17)

五、换热器核算 (17)

1.热流量核算 (17)

2. 传热管和壳体壁温核算 (24)

3. 换热器内流体阻力计算 (26)

六、设计自我评述 (31)

七、参考文献 (32)

八、主要符号表 (32)

八、附录 (33)

附录1 工艺尺寸图 (33)

附录2工艺流程图 (34)

一、设计任务书

化工原理课程设计任务书

姓名：王亮班级：化工101

碳八分离工段原料预热器设计

冷流体：液体（流量15Koml/h）

组成摩尔分率

乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯18% 18% 40% 24%

加热水蒸气压力为122

Kg cm

/

由20℃加热到162℃

要求管程和壳程压差均小于50KPa,

设计标准式列管换热器

二、概述及设计方案简介

1.碳八芳烃分离工艺简介

碳八芳烃分离即C8芳烃分离，根据工业需要将碳八芳烃分离成单一组分或馏分的过程。C8芳烃分离的主要目的是活的经济价值较高的对二甲苯和邻二甲苯。因此，C8芳烃分离有常常与碳八芳烃异构化结合在一起，以获得更多的对、邻二甲苯。在个别情况下，也要分离出高纯度的乙苯、苯乙烯。

徐州工程学院化工原理课程设计说明书

设计题目水吸收氨过程填料吸收塔设计学生姓名

指导老师

学院

专业班级

学号

完成时间

目录

第一节前言 (3)

1.1 填料塔的设计任务及步骤 (3)

1。2 填料塔设计条件及操作条件 (3)

第二节填料塔主体设计方案的确定 (3)

2。1 装置流程的确定 (3)

2.2 吸收剂的选择 (3)

2.3填料的类型与选择 (3)

2.3.1 填料种类的选择 (4)

2.3.2 填料规格的选择 (4)

2。3。3 填料材质的选择 (4)

2.4 基础物性数据 (4)

2。4。1 液相物性数据 (4)

2.4.2 气相物性数据 (5)

2。4。3 物料横算 (5)

第三节填料塔工艺尺寸的计算 (6)

3.1 塔径的计算 (7)

3.2 填料层高度的计算及分段 (7)

3.2。1 传质单元数的计算 (7)

3。2。2 填料层的分段 (8)

3.3 填料层压降的计算 (9)

第四节填料塔内件的类型及设计 (10)

4。1 塔内件类型 (10)

4。2 塔内件的设计 (10)

注：1填料塔设计结果一览表 (10)

2 填料塔设计数据一览 (11)

3 参考文献 (12)

附件一：塔设备流程图 (12)

附件二：塔设备设计图 (13)

第一节前言

1.1填料塔的设计任务及步骤

设计任务：用水吸收空气中混有的氨气。

设计步骤：（1）根据设计任务和工艺要求，确定设计方案;

（2）针对物系及分离要求，选择适宜填料;

（3)确定塔径、填料层高度等工艺尺寸（考虑喷淋密度）；

（4）计算塔高、及填料层的压降;

（5）塔内件设计。

1.2填料塔设计条件及操作条件

课程设计说明书

【设计计算】

（一）设计方案的确定

本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 （二）精馏塔的物料衡算

1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 苯的摩尔质量 k m o l kg M A /1.178=

甲苯的摩尔质量

k m o l

kg

M B /3.192= 450.013

.92/59.011.78/41.011

.78/41.0=+=F x 957.013

.92/05.011.78/95.011

.78/95.0=+=

D x 024

.013

.92/98.011.78/2.001

.178/2.00=+=

W x

2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量

M F =0.450⨯78.11+(1-0.450)⨯92.13=85.82 kg/kmol M D =0.957⨯78.11+(1-0.957)⨯92.13=78.71 kg/kmol M W =0.024⨯78.11+(1-0.024)⨯92.13=91.79 kg/kmol 3、物料衡算

原料处理量 F=4600/85.82=53.60 kmol/h 总物料衡算 53.60=D+W

苯物料衡算 53.60⨯0.450=0.957D+0.024W 联立解得 D=29.13 kmol/h W=24.47 kmol/h （三）塔板数的确定 1、理论板层数N T 的求取

化工原理课程设计模板

一、设计背景及目的

化工原理课程设计是化工专业学生在学习化工原理课程过程中进行的一项重要

实践活动。通过此次课程设计，旨在帮助学生深入理解化工原理的基本概念、原理和应用，提高学生的工程设计能力和实践操作能力。本设计模板将指导学生完成一份完整的化工原理课程设计报告，包括设计背景、目的、设计方案、实验过程、结果分析和结论等内容。

二、设计方案

1. 设计题目：根据具体的设计要求和实验目的，给出一个简明扼要的设计题目。

2. 设计目标：明确设计的目标和要求，例如通过本次设计实验，学生需要掌握

某种化工原理的基本概念、理论计算方法和实验操作技巧。

3. 设计原理：详细介绍所涉及的化工原理的基本概念、理论模型和相关公式。

4. 设计步骤：按照一定的顺序和逻辑，描述设计的具体步骤，包括实验前的准

备工作、实验操作步骤和实验后的数据处理等。

5. 设计材料和设备：列举所需的实验材料和仪器设备清单，包括实验所需的试剂、仪器设备名称和型号等。

6. 设计要点和注意事项：指导学生在实验过程中需要注意的关键要点和安全事项。

三、实验过程

1. 实验准备：详细描述实验前的准备工作，包括准备实验所需的试剂、校准仪

器设备、调整实验条件等。

2. 实验操作：按照设计步骤中所列的顺序，一步一步地描述实验的具体操作过程，包括试剂的称量、溶解、配制，仪器设备的调试和操作等。

3. 数据记录：记录实验过程中的关键数据和观察结果，确保数据的准确性和可靠性。

4. 数据处理：根据实验结果，进行数据处理和分析，包括数据的统计、曲线拟合、计算结果等。

化⼯原理课程设计（⼄醇和⽔的分离）化⼯原理课程设计

课题名称⼄醇-⽔分离过程筛板精馏塔设计

院系可再⽣能源学院

班级应⽤化学0901班

学号 1091100128

学⽣蔡⽂震

指导⽼师覃吴

设计周数 1

⽬录

⼀、化⼯原理课程设计任务书 (4)

1.1设计题⽬ (4)

1.2原始数据及条件： (4)

⼆、塔板⼯艺设计 (4)

2.1精馏塔全塔物料衡算 (4)

2.2⼄醇和⽔的物性参数计算 (5)

2.2.1 温度 (5)

2.2.2 密度 (6)

2.2.3相对挥发度 (9)

2.2.4混合物的黏度 (9)

2.2.5混合液体的表⾯⼒ (9)

2.3塔板的计算 (10)

2.3.1 q、精馏段、提留段⽅程计算 (10)

2.3.2理论塔板计算 (12)

2.3.3实际塔板计算 (12)

2.4操作压⼒的计算 (13)

三、塔体的⼯艺尺⼨计算 (13)

3.1塔径的初步计算 (13)

3.1.1⽓液相体积流量计算 (13)

3.1.2塔径计算 (13)

3.2塔体有效⾼度的计算 (15)

3.3精馏塔的塔⾼计算 (16)

3.4溢流装置 (16)

3.4.1堰长 (16)

3.4.2溢流堰⾼度 (16)

3.4.3⼸形降液管宽度和截⾯积 (17)

3.5塔板布置 (17)

3.5.1塔板的分块 (17)

3.5.2边缘区宽度的确定 (18)

3.5.3开孔区⾯积计算 (18)

3.5.4筛孔计算及其排列 (18)

四、筛板的流体⼒学验算 (19)

4.1塔板压降 (19)

4.1.1⼲板阻⼒ (19)

4.1.2⽓体通过液层的阻⼒ (19)

4.1.3液体表⾯⼒的阻⼒（很⼩可以忽略不计） (20)

化工原理课程设计甲苯―二甲苯双组分连续精馏筛板塔的设计

学院、系：化学工程学院

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

成绩：

200９年６月21日

序言 (3)

第一部分 工艺设计

物料衡算 (4)

塔顶温度、塔底温度及R min (4)

确定最佳操作回流比及塔板层数 (7)

第二部分 结构设计

塔顶实际气液相体积流量 (18)

塔板间距H T 的选择 (19)

确定液泛的动能参数 (19)

计算液泛速度U F （U max ）

(19)

空塔气速U G (19)

确定溢流方式 (19)

根据V G 求D (20)

计算圆整后实际气速 (20)

确定溢流堰高度h w 及堰上液层高度h ow (20)

板面筛孔位置设计 (21)

水力学性能参数的计算、校核 (21)

负荷性能图及操作性能评定 (25)

筛板塔工艺设计计算结果总表 (27)

第三部分 结束语

结束语 (28)

甲苯—二甲苯双组分连续精馏筛板塔的设计

第一部分 工艺设计

一、物料衡算

原料 甲苯 （92/M kg kmol =） 二甲苯 （106/M kg kmol =） 馏出液中低沸点组分的含量不低于0.96(质量分率)

进料组成 0.65920.71950.650.35

92106

F x ==+ 流出液组成 0.96920.96510.960.04

92106

D x ==+ 16000/F kg h = 将F 换成/kmol h

平均摩尔质量0.719592(10.7195)10695.927/M kg kmol =⨯+-⨯=

16000/166.793/95.927/kg h

F kmol h kg kmol

化工过程与设备课

程设计I

丙烯-丙烷精馏装置及其辅助设备的

设计

班级：

化工1402

学生姓名：雪林学号：20144105 3 指导教师：都健晓滨

磊

完成日期：

2017年7

..

月1

日

理工大学

Dalian University of Technology

..

前言

化工原理课程是化学化工专业学生的专业基础课程，作为化工专业出身的学生，学好化工原理相关知识对今后从事化工专业相关工作及进一步深造科研都有着非常重要的意义。经过一年化工原理基础知识的学习，我们已经基本了解了化工原理在化工生产中的重要应用，同时也基本掌握了最基础的化工过程计算方法和设计原理。

本设计说明书主要包括概述、方案流程简介、精馏塔设计、再沸器设计、辅助设备设计、管路设计、控制方案和经济核算等部分，对丙烯-丙烷精馏装置进行了详细的分析设计计算和校核，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了详细的设计说明和校对。通过本次化工原理课程设计，完成了对丙烯-丙烷精馏装置的设计和计算，本次课程设计既是对化工原理课程学习的一个总结，充分利用所学的理论知识，也为今后从事化工相关行业工作打下良好的基础，在加深对所学知识的认识和理解的同时，也将所学的知识应用到实际化工生产设备的设计计算之中，锻炼了将理论应用于实际和理论联系实际的能力，相信课程设计在以后的学习、工作中都会起到良好的作用。

鉴于设计者经验和水平有限，本设计说明书中还存在很多问题和不足，希望老师给予指导和帮助。

..

..

目录

..

1 丙烯——丙烷精馏过程工艺及设备概述

精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石化等工业中得到广泛应用。精馏过程是在能量分离剂驱动下（有时外加质量分离剂），利用液相混合物中各组分挥发度不同，使气、液两相多次直接接触和分离，在此过程中易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时传热、传质的过程。为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。由这些设备仪表等构成的精馏过程生产系统称为精馏装置。

目录

1.序言 (2)

2.原始数据 (2)

3.精馏塔的工艺设计 (3)

一、物料衡算 (3)

二、塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算 (3)

三、确定最佳操作回流比与塔板层数 (5)

四、塔板结构计算 (11)

五、溢流堰高度

h及堰上液层高度ow h的确定 (12)

w

六、板面筛孔布置的设计 (13)

七、力学性能参数计算及校核 (13)

八、塔板负荷性能图 (15)

4.筛板设计计算的主要结果 (18)

5.主要符号说明 (18)

6.参考文献 (18)

7.双组分筛板塔流程图 (19)

8.结束语 (20)

序言

化工生产常需要进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。

本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计苯—甲苯物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。

精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，工艺流程图、主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，换热器和泵及各种尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

化工原理课程设计班级： B化工061

姓名：孙林

学号： 0610310211

指导老师：吴俊戴勇

完成日期：2009年6月27日

目录

一、设计方案简介（3）

二、基础数据（3）

三、工艺计算（4—8）

四、设备计算（9—12）

五、流体力学验算（13—15）

六、辅助设备设计（16—17）

七、小结（18）

第一节 设计方案简介

一、 设计方案的论证

精馏原理：精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可使混合物得到几乎完全的分离。精馏可视为由多次蒸馏演变而来的，其原理都是利用混合液中各组分挥发度的差异。本次设计课题要求溜出液苯含量98%，釜液苯为1.0%，即产品要求比较高，所以采用精馏操作来加以实现。 塔板类型及选择依据：塔板类型目前分为四种：1.泡罩塔板；2.筛板；3.浮阀塔板；4.喷射型塔板。目前使用最广泛的是筛板塔和浮阀塔板。本方案采用的是F1型浮阀塔板（国外称V-1型）。浮阀塔具有以下优点：①生产能力大；②操作弹性大；③塔板效率高；④气体压强降及液面落差较小；⑤塔的造价比较低，F1型浮阀塔的结构简单、制造方便、节省材料、性能良好。广泛应用于化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB1118-68）内。 二、 设计流程的说明

由电机把原料从原料储罐抽到塔顶的贮罐中，通过调节阀门，使原料经过预热器后从进料板进料，经精馏塔，塔顶出来的气体经过预热器后部分回流至塔顶，部分作为产品回收。塔底液体经再沸器部分作为上升蒸汽流重新回到塔底，部分作为釜液收集，这样就使得精馏操作能够联系进行。 三、控制条件的选择