化工原理課程設計-- 用水吸收空氣中的氨氣板式塔設計

1、<p><b>　　化工原理課程設計</b></p><p>　　設計題目： 用水吸收空氣中的氨氣板式塔設計 </p><p>　　專 業(yè)： 化學工程與工藝 </p><p>　　班 級： </p>

2、<p>　　學生姓名： 學 號: </p><p>　　起迄日期： 2011年07月01日~ 2011年07月14日 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2011 年 07 月 01 日</p>

3、<p>　　化工原理課程設計任務書</p><p><b>　　A 說明</b></p><p>　　一、化工原理課程設計的目的和要求</p><p>　　課程設計是《化工原理》課程的一個總結性教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生綜合運用本門課程及有關選修課程的基本知識去解決某一設計任務的一次訓練。在整個教學計劃中，它也起著培養(yǎng)學生獨立工作能力的重要

4、作用。</p><p>　　課程設計不同于平時的作業(yè)，在設計中需要學生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進行過程和設備計算，并要對自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設計。所以，課程設計是培養(yǎng)學生獨立工作能力的有益實踐。</p><p>　　通過課程設計,學生應該注重以下幾個能力的訓練和培養(yǎng)：</p><p>　

5、　1. 查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)(包括從已發(fā)表的文獻中和從生產(chǎn)現(xiàn)場中搜集)的能力；</p><p>　　2. 樹立既考慮技術上的先進性與可行性，又考慮經(jīng)濟上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護的正確設計思想，在這種設計思想的指導下去分析和解決實際問題的能力；</p><p>　　3. 迅速準確的進行工程計算的能力；</p><p>　　4. 用簡潔的文字

6、，清晰的圖表來表達自己設計思想的能力。</p><p>　　二、化工原理課程設計的內(nèi)容和步驟</p><p>　　(一)課程設計的基本內(nèi)容</p><p>　　1. 設計方案簡介 對給定或選定的工藝流程，主要的設備型式進行簡要的論述；</p><p>　　2. 主要設備的工藝設計計算 包括工藝參數(shù)的選定、物料衡算、熱量衡算、設備的工藝尺寸計

7、算及結構設計；</p><p>　　3. 典型輔助設備的選型和計算 包括典型輔助設備的主要工藝尺寸計算和設備型號規(guī)格的選定；</p><p>　　4. 帶控制點的工藝流程簡圖 以單線圖的形式繪制，標出主體設備和輔助設備的物料流向、物流量、能流量和主要化工參數(shù)測量點；</p><p>　　5. 主體設備工藝條件圖 圖面上應包括設備的主要工藝尺寸，技術特性表和接管

8、表；</p><p>　　完整的課程設計由說明書和圖紙兩部分組成。說明書是設計的書面總結，也是后續(xù)設計工作的主要依據(jù)，應包括以下主要內(nèi)容：</p><p>　　(1) 封面(課程設計題目、班級、姓名、指導教師、時間 )；</p><p><b>　　(2) 目錄；</b></p><p>　　(3) 設計任務書；<

9、/p><p>　　(4) 設計方案簡介；</p><p>　　(5) 設計條件及主要物性參數(shù)表；</p><p>　　(6) 工藝設計計算；</p><p>　　(7) 輔助設備的計算及選型；</p><p>　　(8) 設計結果匯總表；</p><p>　　(9) 設計評述及設計者對本設計有關問題

10、的討論；</p><p>　　(10) 工藝流程圖及設備工藝條件圖；</p><p>　　(11) 參考資料。</p><p>　　(二)課程設計的步驟</p><p>　　1. 動員和布置任務；</p><p>　　2. 閱讀指導書和查閱資料；</p><p><b>　　3. 現(xiàn)場

11、調(diào)查；</b></p><p>　　4. 設計計算,繪圖和編寫說明書；</p><p>　　整個設計是由論述、計算和繪圖三部分組成。論述應該條理清晰，觀點明確；計算要求方法正確，誤差小于設計要求，計算公式和所用數(shù)據(jù)必須注明出處；圖表應能簡要表達計算的結果。</p><p>　　三、帶控制點的工藝流程圖的繪制</p><p>　　帶

12、控制點的工藝流程圖是一種示意性的圖樣,它以形象的圖形、符號、代號表示出化工設備、管路、附件和儀表自控等，借以表達出一個生產(chǎn)中物料及能量的變化始末。工藝流程圖（必須反映出全部工藝物料和產(chǎn)品所經(jīng)過的設備）繪制范圍如下：</p><p>　　1. 應全部反映出主要物料管路，并表達出進出裝置界區(qū)的流向；</p><p>　　2. 冷卻水、冷凍鹽水、工藝用的壓縮空氣、蒸汽(不包括副產(chǎn)品蒸汽)及蒸汽冷

13、凝液系統(tǒng)等的整套設備和管線不在圖內(nèi)表示，僅示意工藝設備使用點的進出位置；</p><p>　　3. 標出有助于用戶確認及上級或有關領導審批用的一些工藝數(shù)據(jù)(例如:溫度、壓力、物流的質(zhì)量流量或體積流量、密度、換熱量等)；</p><p>　　4. 包括繪制圖例，圖畫上必要的說明和標注，并按圖簽規(guī)定簽署；</p><p>　　5. 必須標注工藝設備，工藝物流線上的主要控

14、制點符及調(diào)節(jié)閥等。這里指的控制點符包括被測變量的儀表功能(如調(diào)節(jié)、紀錄、指示、積算、連鎖、報警、分析、檢測及集中,就地儀表等)。</p><p>　　流程圖的繪制步驟如下：</p><p>　　1. 用細實線(0.3mm)畫出設備簡單外形，設備一般按1:100或1:50的比例繪制，如某種設備過高(如精餾塔)，過大或過小，則可適當放大或縮?。?lt;/p><p>　　2.

15、 常用設備外形可參照圖0-1所示，對于無示例的設備可繪出其象征性的簡單外形，表明設備的特征即可；</p><p>　　3. 用粗實線(0.9mm)畫出連接設備的主要物料管線，并注出流向箭頭；</p><p>　　4. 物料平衡數(shù)據(jù)可直接在物料管道上用細實線引出并列成表；</p><p>　　5. 輔助物料管道(如冷卻水、加熱蒸汽等)，用中粗實線(0.6mm)表示；&

16、lt;/p><p>　　6. 設備的布置原則上按流程圖由左至右，圖上一律不標示設備的支腳、支架和平臺等，一般情況下也不標注尺寸。</p><p>　　工藝物料的介質(zhì)代碼自行編制，一般以分子式及其編寫字母表示。輔助物料如公用系統(tǒng)介質(zhì)代號規(guī)定如表0-1。</p><p>　　表0-1 輔助物料和共用系數(shù)介質(zhì)代號</p><p>　　圖上應標注單元設

17、備的代號，單元設備分類代號見表0-2。</p><p>　　表0-2 單元設備分類代號</p><p>　　四、主體設備工藝條件圖</p><p>　　主體設備是指在每個單元操作中處于核心地位的關鍵設備，如傳熱中的換熱器，蒸發(fā)中的蒸發(fā)器，蒸餾和吸收中的塔設備(板式塔和填料塔)，干燥中的干燥器等。一般，主體設備在不同單元操作中是不同的，即使同一設備在不同單元操作中其

18、作用也不相同，如某一設備在某個單元操作中為主體設備，而在另一單元操作中就可變?yōu)檩o助設備。例如，換熱器在傳熱中為主體設備，而在精餾或干燥操作中就變?yōu)檩o助設備。泵、壓縮機等也有類似情況。</p><p>　　主體設備工藝條件圖是將設備的結構設計和工藝尺寸的計算結果用一張總圖表示出來。圖面上應包括如下內(nèi)容:</p><p>　　1. 設備圖形 指主要尺寸(外形尺寸、結構尺寸、連接尺寸)、接管

19、、人孔等；</p><p>　　圖0-1 流程圖設備外形圖例</p><p>　　2. 技術特性 指裝置的用途、生產(chǎn)能力、最大允許壓強、最高介質(zhì)溫度、介質(zhì)的毒性和爆炸危險性；</p><p>　　3. 設備組成一覽表 注明組成設備的各部件的名稱等。</p><p>　　應予以指出，以上設計全過程統(tǒng)稱為設備的工藝設計。完整的設備設計，應在

20、上述工藝設計基礎上再進行機械強度設計，最后提供可供加工制造的施工圖。這一環(huán)節(jié)在高等院校的教學中，屬于化工機械專業(yè)中的專業(yè)課程，在設計部門則屬于機械設計組的職責。</p><p><b>　　B 設計任務</b></p><p>　　一 板式塔的設計任務及步驟</p><p>　　1. 設計任務：用水吸收空氣中混有的氨氣。</p>

21、<p><b>　　2. 設計步驟：</b></p><p>　　(1) 根據(jù)設計任務和工藝要求，確定設計方案</p><p>　　(2) 針對物系及分離要求，選擇適宜塔板結構； </p><p>　　(3) 確定塔徑、塔板數(shù)等工藝尺寸(考慮噴淋密度)；</p><p

22、><b>　　(4) 計算塔高；</b></p><p>　　(5) 塔內(nèi)件設計。</p><p>　　3. 板式塔設計條件及操作條件</p><p>　　(1) 氣體混合物成分：空氣和氨</p><p>　　(2) 空氣中氨的含量: 6.0% (體積含量即為摩爾含量)</p><p>　

23、　(3) 混合氣體流量66000 m3/h</p><p>　　(4) 操作溫度293 K</p><p>　　(5) 混合氣體壓力101.3 kPa</p><p>　　(6) 回收率99 %</p><p>　　(7) 采用清水為吸收劑</p><p>　　(8)塔板類型：自選</p><p&g

24、t;<b>　　(9) 參考文獻</b></p><p>　　4. 繪制工藝流程圖及板式塔的設備簡圖 (A1圖紙)</p><p><b>　　C 設計總結</b></p><p>　　由于組內(nèi)同學的設計任務數(shù)量不同，及時選用相同的設計方案，所設計的設備尺寸也可能有較大的差異，因此全組同學需在設計完成之后經(jīng)過討論