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課程設(shè)計說明書怎么寫（課程設(shè)計說明書怎么寫模板）

發(fā)布時間：2023-04-26 01:53:34 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 1330

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于課程設(shè)計說明書怎么寫的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、700℃-1000℃高溫區(qū)鍋爐爐膛多點(diǎn)溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的工作原理？
2、C語言課設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計及用法說明怎么寫
3、采用窗函數(shù)法設(shè)計FIR高通低通濾波器
4、化工原理課程設(shè)計

課程設(shè)計說明書怎么寫（課程設(shè)計說明書怎么寫模板）

一、700℃-1000℃高溫區(qū)鍋爐爐膛多點(diǎn)溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的工作原理？

主要原理和設(shè)計要求:

多點(diǎn)溫度檢測與控制系統(tǒng)針對室溫環(huán)境下的溫度監(jiān)控,如大型機(jī)組的軸溫,大型變壓器油溫,化學(xué)反應(yīng)過程,環(huán)境測試等.控制核心采用采用51內(nèi)核的單片機(jī),溫度檢測點(diǎn)數(shù)64點(diǎn),鍋爐溫度測量范圍0～85℃,宜采用半導(dǎo)體溫度傳感器(如AD590等),探頭(溫度測量點(diǎn))按矩陣方式切換.輸出8路開關(guān)控制信號和1路PWM模擬信號(具備PID控制能力).溫度測量精度0.1度,綜合控制精度誤差不超過1%.這里PWM控制信號用于某發(fā)酵罐的過程的溫度控制,在穩(wěn)態(tài)無擾動的情況下,PWM輸出的0-5伏電壓可使溫度從室溫25度變化到最高溫度100度.對應(yīng)

發(fā)酵罐的一階慣性時間常數(shù)680秒,純滯后時間30秒,比例系數(shù)為15."矩陣結(jié)構(gòu)"是n行和n列可選通信號線,在信號線的每一個交叉點(diǎn)同方向連接同型號的半導(dǎo)體溫度傳感器,共n×n個.半導(dǎo)體溫度傳感器具有單向?qū)щ娦?并且有很好的恒流特性,其恒定電流的大小僅僅決定于測試點(diǎn)的溫度.在電子開關(guān)的控制下,同一時間只有唯一一個傳感器接入信號采樣電路,按順序依次采集所有測試點(diǎn)的溫度.圖1為半導(dǎo)體溫度傳感器AD590實(shí)現(xiàn)64點(diǎn)溫度測量電路.

設(shè)計步驟

一,總體方案設(shè)計

二,控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計

三,硬件的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)

1.選擇計算機(jī)機(jī)型(采用51內(nèi)核的單片機(jī));

2.設(shè)計支持計算機(jī)工作的外圍電路(EPROM,RAM,I/O端口等);

3.設(shè)計鍵盤,顯示接口電路

4.設(shè)計輸入輸出通道(包括AD590切換控制電路,信號轉(zhuǎn)換電路和電平移動電路,AD轉(zhuǎn)換器,輸出驅(qū)動電路等);

*5. 其它相關(guān)電路的設(shè)計或方案(電源,通信等)

四,軟件設(shè)計

分配系統(tǒng)資源,編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊;

2.編寫數(shù)字調(diào)節(jié)器軟件模塊;

*3.編寫A/D轉(zhuǎn)換器處理程序模塊;

*4.編寫輸出控制程序模塊;

*5.其它程序模塊(數(shù)字濾波,顯示與鍵盤等處理程序).

五,編寫課程設(shè)計說明書,繪制完整的系統(tǒng)電路圖(A3幅面).

課程設(shè)計說明書要求：

1.課程設(shè)計說明書應(yīng)書寫在學(xué)院統(tǒng)一印制的課程設(shè)計(論文)說明書上,書寫應(yīng)認(rèn)真,字跡工整,論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排.

2.論理正確,邏輯性強(qiáng),文理通顧,層次分明,表達(dá)確切,并提出自己的見解和觀點(diǎn).

3.課程設(shè)計說明書應(yīng)有目錄,摘要,序言,主干內(nèi)容(按章節(jié)編寫),主要結(jié)論和參考書,附錄應(yīng)包括程序清單,系統(tǒng)方框圖和電路原理圖.

4.課程設(shè)計說明書應(yīng)包括按上述設(shè)計步驟進(jìn)行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識.

5.*部分為可選項,不作要求.

6.程序清單可以提交電子文檔,按以下方式提交.

二、C語言課設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計及用法說明怎么寫

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計及用法說明就是給出你所設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及怎么使用。

你要給出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義：包含是類型，注釋等信息。例如

struct

student{

string

name;//學(xué)生姓名

int

age;//學(xué)生年齡

int

grade;//學(xué)生所在年級

int

class;//學(xué)生所在班級

}

然后如果是函數(shù)的話，就給出參數(shù)的含義，以及這個函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能，例如

int

sum(int

a,int

b)//返回值int型，對參數(shù)a和參數(shù)b進(jìn)行求和運(yùn)算

{

......

}

簡單的說就是為了使你寫的東西讓其他人也能使用，能理解你的思想。

三、采用窗函數(shù)法設(shè)計FIR高通低通濾波器

2-1用窗函數(shù)法設(shè)計一個線性相位FIR低通濾波器，并滿足性能指標(biāo):通帶邊界頻率

Wp=0.5*pi,阻帶邊界頻率Ws=0.66*pi,阻帶衰減不小于40dB,通帶波紋不大于3dB。選擇漢寧窗。

代碼：

wp =0.5*pi;

ws=0.66*pi;

wdelta =ws-wp;

N= ceil(8*pi/wdelta)

if rem(N,2)==0

N=N+1;

end

Nw =N;

wc =(wp+ws)/2;

n =0: N-1;

alpha =(N-1)/2;

m =n-alpha+0.00001;

hd =sin(wc*m)./(pi*m);

win =(hanning(Nw))';

h=hd.*win;

b=h;

freqz(b,1,512)

運(yùn)行結(jié)果：

圖5線性相位低通濾波器幅頻-相頻特性

2-4用海明窗設(shè)計一個FIR濾波器，其中Wp=0.2*pi，Ws=0.3*pi,通帶衰減不大于0.25dB,阻帶衰減不小于50dB。

代碼：

wp=0.2*pi;

ws=0.3*pi;

tr_width=ws-wp;

M=ceil(6.6*pi/tr_width)+1;

n=[0:M-1];

wc=(ws+wp)/2;%ideal LPF cutoff frequency

hd = ideal_lp(wc,M);

w_ham=(hamming(M))';

h=hd.*w_ham;% .*

[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]);

delta_w=2*pi/1000;

Rp=-(min(db(1:1:wp/delta_w+1:1:501))) %Min stopband attenuation

%Plots

subplot(2,2,1);

stem(n,hd);

title('Ideal Impulse Response')

axis([0 M-1 -0.1 0.3]);

xlabel('n');ylabel('hd(n)');

%%%%%%

subplot(2,2,2);

stem(n,w_ham);

title('Hamming Window')

axis([0 M-1 0 1.1]);

xlabel('n');ylabel('w(n)');

%%%%%%

subplot(2,2,3);

stem(n,h);

title('Actual Impulse Response')

axis([0 M-1 -0.1 0.3]);

xlabel('n');ylabel('h(n)');

%%%%%%

運(yùn)行結(jié)果：

圖6低通FIR濾波器

第一程序可運(yùn)行，第二程序還差三句，我有6個，要全的話，給分吧

四、化工原理課程設(shè)計

化工原理課程設(shè)計

題目乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計

設(shè)計任務(wù)書………………………………………………………………3

英文摘要前言……………………………………………………………4

前言………………………………………………………………………4

精餾塔優(yōu)化設(shè)計…………………………………………………………5

精餾塔優(yōu)化設(shè)計計算……………………………………………………5

設(shè)計計算結(jié)果總表………………………………………………………22

參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………23

課程設(shè)計心得……………………………………………………………23

精餾塔優(yōu)化設(shè)計任務(wù)書

一、設(shè)計題目

乙醇—水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計

二、設(shè)計條件

1．處理量： 15000 （噸/年）

2．料液濃度： 35 （wt%）

3．產(chǎn)品濃度： 93 （wt%）

4．易揮發(fā)組分回收率： 99%

5．每年實(shí)際生產(chǎn)時間：7200小時/年

6. 操作條件：①間接蒸汽加熱；

②塔頂壓強(qiáng)：1.03 atm（絕對壓強(qiáng)）③進(jìn)料熱狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料；

三、設(shè)計任務(wù)

a) 流程的確定與說明；

b) 塔板和塔徑計算；

c) 塔盤結(jié)構(gòu)設(shè)計

i. 浮閥塔盤工藝尺寸及布置簡圖；

ii. 流體力學(xué)驗(yàn)算；

iii. 塔板負(fù)荷性能圖。 d) 其它

i. 加熱蒸汽消耗量；

ii. 冷凝器的傳熱面積及冷卻水的消耗量e) 有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計和選型，繪制精餾塔系統(tǒng)工藝流程圖和精餾塔裝配圖，編寫設(shè)計說明書。

乙醇——水溶液連續(xù)精餾塔優(yōu)化設(shè)計

（南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南衡陽 421001）

摘要：設(shè)計一座連續(xù)浮閥塔，通過對原料，產(chǎn)品的要求和物性參數(shù)的確定及對主要尺寸的計算，工藝設(shè)計和附屬設(shè)備結(jié)果選型設(shè)計，完成對乙醇-水精餾工藝流程和主題設(shè)備設(shè)計。

關(guān)鍵詞：精餾塔，浮閥塔，精餾塔的附屬設(shè)備。

（Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001）

Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, product requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme.

Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.

前言

乙醇在工業(yè)、醫(yī)藥、民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是很重要的一種原料。在很多方面，要求乙醇有不同的純度，有時要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因?yàn)橐掖紭O具揮發(fā)性，也極具溶解性，所以，想要得到高純度的乙醇很困難。

要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因?yàn)橐掖己退膿]發(fā)度相差不大。精餾是多數(shù)分離過程，即同時進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離。化工廠中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。為實(shí)現(xiàn)精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個操作。

浮閥塔與20世紀(jì)50年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點(diǎn)，已成為國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學(xué)工業(yè)中使用最普遍。浮閥有很多種形式，但最常用的形式是F1型和V-4型。F1型浮閥的結(jié)果簡單、制造方便、節(jié)省材料、性能良好，廣泛應(yīng)用在化工及煉油生產(chǎn)中，現(xiàn)已列入部頒標(biāo)準(zhǔn)（JB168-68）內(nèi)，F(xiàn)1型浮閥又分輕閥和重閥兩種，但一般情況下都采用重閥，只有處理量大且要求壓強(qiáng)降很低的系統(tǒng)中，才用輕閥。浮閥塔具有下列優(yōu)點(diǎn)：1、生產(chǎn)能力大。2、操作彈性大。3、塔板效率高。4、氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小。5、塔的造價低。浮閥塔不宜處理易結(jié)焦或黏度大的系統(tǒng)，但對于黏度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)，浮閥塔也能正常操作。

精餾塔優(yōu)化設(shè)計計算

在常壓連續(xù)浮閥精餾塔中精餾乙醇——水溶液，要求料液濃度為35%，產(chǎn)品濃度為93%，易揮發(fā)組分回收率99%。年生產(chǎn)能力15000噸/年

操作條件：①間接蒸汽加熱

②塔頂壓強(qiáng)：1.03atm（絕對壓強(qiáng)）

③進(jìn)料熱狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料

一精餾流程的確定

乙醇——水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點(diǎn)后，用泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。工藝流程圖見圖

二塔的物料衡算

查閱文獻(xiàn)，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù)

⑴水和乙醇的物理性質(zhì)

名稱

分子式

相對分子質(zhì)量

密度　

20℃

沸點(diǎn)

101.33kPa

℃

比熱容

(20℃)

Kg/(kg.℃)

黏度

(20℃)

mPa.s

導(dǎo)熱系數(shù)

(20℃)

/(m.℃) 表面

張力

(20℃)

N/m

水 18.02 998 100 4.183 1.005 0.599 72.8

乙醇 46.07 789 78.3 2.39 1.15 0.172 22.8

⑵常壓下乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù)，見表

常壓下乙醇—水系統(tǒng)t—x—y數(shù)據(jù)如表1—6所示。

表1—6 乙醇—水系統(tǒng)t—x—y數(shù)據(jù)

沸點(diǎn)t/℃ 乙醇摩爾數(shù)/% 沸點(diǎn)t/℃ 乙醇摩爾數(shù)/%

氣相液相氣相液相

99.9 0.004 0.053 82 27.3 56.44

99.8 0.04 0.51 81.3 33.24 58.78

99.7 0.05 0.77 80.6 42.09 62.22

99.5 0.12 1.57 80.1 48.92 64.70

99.2 0.23 2.90 79.85 52.68 66.28

99.0 0.31 3.725 79.5 61.02 70.29

98.75 0.39 4.51 79.2 65.64 72.71

97.65 0.79 8.76 78.95 68.92 74.69

95.8 1.61 16.34 78.75 72.36 76.93

91.3 4.16 29.92 78.6 75.99 79.26

87.9 7.41 39.16 78.4 79.82 81.83

85.2 12.64 47.49 78.27 83.87 84.91

83.75 17.41 51.67 78.2 85.97 86.40

82.3 25.75 55.74 78.15 89.41 89.41

乙醇相對分子質(zhì)量：46；水相對分子質(zhì)量：18

25℃時的乙醇和水的混合液的表面張力與乙醇濃度之間的關(guān)系為：

式中 σ——25℃時的乙醇和水的混合液的表面張力，N／m；

x——乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％。

其他溫度下的表面張力可利用下式求得

式中 σ1——溫度為T1時的表面張力；N／m；

σ2——溫度為T2時的表面張力；N／m；

TC——混合物的臨界溫度，TC＝∑xiTci ，K；

xi——組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；

TCi——組分i的臨界溫度， K。

料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)

X==0.174

X==0.838

X==0.0039

平均摩爾質(zhì)量

M=0.17446.07+（1-0.174）18.02=22.9 kg/kmol

M= 0.83846.07+ (1-0.838) 18.02=41.52kg/kmol

M=0.003946.07+（1-0.0039）18.02=18.12kg/kmol

物料衡算

已知：F==74.83

總物料衡算 F=D+W=74.83

易揮發(fā)組分物料衡算 0.838D+0.0039W=74.830.174

聯(lián)立以上二式得：

D=15.25kg/kmol

W=59.57kg/kmol

三塔板數(shù)的確定

理論塔板數(shù)的求取

⑴根據(jù)乙醇——水氣液平衡表1-6，作圖

⑵求最小回流比Rmin和操作回流比

因?yàn)橐掖?水物系的曲線是不正常的平衡曲線,當(dāng)操作線與q線的交點(diǎn)尚未落到平衡線上之前,操作線已經(jīng)與平衡線相切,如圖g點(diǎn)所示. 此時恒濃區(qū)出現(xiàn)在g點(diǎn)附近, 對應(yīng)的回流比為最小的回流比. 最小回流比的求法是由點(diǎn)a(,)向平衡線作切線，再由切線的斜率或截距求

作圖可知 b=0.342 b==0.342 Rmin =1.45

由工藝條件決定 R=1.6R

故取操作回流比 R=2.32

⑶求理論板數(shù)

塔頂，進(jìn)料，塔底條件下純組分的飽和蒸氣壓

組分飽和蒸氣壓/kpa

塔頂進(jìn)料塔底

水 44.2 86.1 101.33

乙醇 101.3 188.5 220.0

①求平均相對揮發(fā)度

塔頂 ===2.29

進(jìn)料 ==2.189

塔底 ==2.17

全塔平均相對揮發(fā)度為

===2.23

===2.17

②理論板數(shù)

由芬斯克方程式可知

N===7.96

且

由吉利蘭圖查的即

解得 =14.2 （不包括再沸器）

③進(jìn)料板

前已經(jīng)查出即

解得 N=6.42

故進(jìn)料板為從塔頂往下的第7層理論板即=7

總理論板層數(shù) =14.2 （不包括再沸器）

進(jìn)料板位置 =7

2、全塔效率

因?yàn)?0.17-0.616lg

根據(jù)塔頂、塔釜液組成，求塔的平均溫度為，在該溫度下進(jìn)料液相平均粘計劃經(jīng)濟(jì)為

=0.1740.41+（1-0.174）0.3206=0.336

=0.17-0.616lg0.336=0.462

3、實(shí)際塔板數(shù)

精餾段塔板數(shù)：

提餾段塔板數(shù)：

四、塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算

以精餾段為例：

操作壓力為

塔頂壓力： =1.04+103.3=104.34

若取每層塔板壓強(qiáng) =0.7

則進(jìn)料板壓力： =104.34+130.7=113.4kpa

精餾段平均操作壓力 =kpa

2、溫度

根據(jù)操作壓力，通過泡點(diǎn)方程及安托因方程可得

塔頂 =78.36

進(jìn)料板=95.5

3、平均摩爾質(zhì)量

⑴ 塔頂==0.838 =0.825

= 0.83846.07+（1-0.838）18.02=41.52 kg/kmol

=0.82546.07+（1-0.825）18.02=41.15 kg/kmol

⑵ 進(jìn)料板： = 0.445 =0.102

= 0.44546.07+（1-0.445）18.02=30.50 kg/kmol

=0.10246.07+（1-0.102）18.02=20.88 kg/kmol

精餾段的平均摩爾質(zhì)量

= kg/kmol

4、平均密度

⑴液相密度

塔頂： = =796.7

進(jìn)料板上由進(jìn)料板液相組成 =0.102

=924.2

故精餾段平均液相密度=

⑵氣相密度

5、液體表面張力

=0.83817.8+(1-0.838)0.63=15.0

=0.10216.0+(1-0.102)0.62=2.20

6、液體粘度

=0.8380.55+(1-0.838)0.37=0.521

=0.1020.34+(1-0.102)0.29=0.295

以提餾段為例

平均摩爾質(zhì)量

塔釜 = 0.050 =0.0039

=0.05046.07+(1-0.050)18.02=19.42 kg/kmol

=0.003946.07+(1-0.0039)18.02=18.12 kg/kmol

提餾段的平均摩爾質(zhì)量

= kg/kmol

平均密度

塔釜，由塔釜液相組成 =0.0039

=0.01

∴ =961.5

故提餾段平均液相密度

⑵氣相密度

五精餾段氣液負(fù)荷計算

V=（R+1）D=(2.32+1)15.25=50.63

== m

L=RD=2.3215.25=35.38

= m

六提餾段氣液負(fù)荷計算

V’=V=50.63

=0.382 m

L’=L+F=35.38+74.83=110.2

=0.0006 m

七塔和塔板主要工藝尺寸計算

1塔徑

首先考慮精餾段：

參考有關(guān)資料，初選板音距=0.45m

取板上液層高度=0.07m

故 -=0.45-0.07=0.38m

==0.0239

查圖可得 =0.075

校核至物系表面張力為9.0mN/m時的C，即

C==0.075=0.064

=C=0.064=1.64 m/s

可取安全系數(shù)0.70，則

u=0.70=0.71.64=1.148 m/s

故 D==0.645 m

按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為0.7m，則空塔氣速為0.975 m/s

2 精餾塔有效高度的計算

精餾段有效高度為

=(13-1)0.45=5.4m

提餾段有效高度為

=(20-1)0.45=8.55m

在進(jìn)料孔上方在設(shè)一人孔，高為0.6m

故精餾塔有效高度為:5.4+8.55+0.6=14.55m

3 溢流裝置

采用單溢流、弓形降液管

⑴ 堰長

取堰長 =0.75D

=0.750.7=0.525m

⑵ 出口堰高

選用平直堰，堰上液層高度由下式計算

近似取E=1.03,則

=0.017

故 =0.07-0.017=0.053m

⑶ 降液管的寬度與降液管的面積

由查《化工設(shè)計手冊》

得 =0.17,=0.08

故 =0.17D=0.12 =0.08=0.031

停留時間 =39.9s (>5s符合要求)

⑷ 降液管底隙高度

=-0.006=0.053-0.006=0.047m

塔板布置及浮閥數(shù)目擊者及排列

取閥孔動能因子 =9

孔速 ===8.07m

浮閥數(shù) n===39(個)

取無效區(qū)寬度 =0.06m

安定區(qū)寬度 =0.07m

開孔區(qū)面積

R==0.29m

x==0.16m

故 ==0.175m

浮閥排列方式采用等腰三角形叉排

取同一磺排的孔心距 a=75mm=0.075m

估算排間距h

h===0.06m

八塔板流體力學(xué)校核

1、氣相通過浮塔板的壓力降，由下式

⑴ 干板阻力 ==0.027

⑵ 液層阻力取充氣系數(shù)數(shù) =0.5,有

==0.50.07=0.035

⑶ 液體表面張力所造成阻力此項可以忽略不計。

故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為：

=0.027+0.035=0.062m

常板壓降

=0.062860.59.81=523.4(<0.7K,符合設(shè)計要求)。

淹塔

為了防止淹塔現(xiàn)象了生，要求控制降液管中清液層高度符合，其中

由前計算知 =0.061m,按下式計算

=0.153=0.153=0.00002m

板上液層高度 =0.07m,得：

=0.062+0.07+0.00002=0.132m

取=0.5,板間距今為0.45m,=0.053m,有

=0.5(0.45+0.053)=0.252m

由此可見：<，符合要求。

霧沫夾帶

由下式可知 <0.1kg液/kg氣

===0.069

浮閥塔也可以考慮泛點(diǎn)率，參考化學(xué)工程手冊。

泛點(diǎn)率=100%

=D-2=0.7-20.12=0.46

=-2=0.3875-20.031=0.325

式中——板上液體流經(jīng)長度，m;

——板上液流面積，；

——泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，取0.126;

K——特性系數(shù)，取1.0.

泛點(diǎn)率=

=36.2% (<80%,符合要求)

九塔板負(fù)荷性能圖

1、霧沫夾帶線

按泛點(diǎn)率=80%計

100%=80%

將上式整理得

0.039+0.626=0.0328

與分別取值獲得一條直線，數(shù)據(jù)如下表。

0.00035 0.00085

0.835 0.827

2、泛液線

通過式以及式得

由此確定液泛線方程。

簡化上式得關(guān)系如下

計算數(shù)據(jù)如下表。

0.00035 0.00055 0.00065 0.00085

0.8215 0.8139 0.8105 0.8040

3、液相負(fù)荷上限線

求出上限液體流量值（常數(shù)）

以降液管內(nèi)停留時間=5s

則

4、漏夜線

對于型重閥，由，計算得

則

5、液相負(fù)荷下限線

去堰上液層高度=0.006m

根據(jù)計算式求的下限值

取E=1.03

經(jīng)過以上流體力學(xué)性能的校核可以將精餾段塔板負(fù)荷性能圖劃出。如圖

由塔板負(fù)荷性能圖可以看出：

① 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)

P（0.00083，0.630）（設(shè)計點(diǎn)），處在適宜的操作區(qū)內(nèi)。

② 塔板的氣相負(fù)荷上限完全有霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。

③ 按固定的液氣比，即氣相上限=0.630 ，氣相下限=0.209 ，求出操作彈性K，即

K==3.01

十精餾塔的主要附屬設(shè)備

1 冷凝器

（1）冷凝器的選擇：強(qiáng)制循環(huán)式冷凝器

冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂送回流冷凝水，在冷凝器和泵之間需設(shè)回流罐，這樣可以減少臺架，且便于維修、安裝，造價不高。

（2）冷凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量

熱流體為78.36℃的93%的乙醇蒸汽，冷流體為20℃的水

Q=qm1r1 Q=qm2r2

Q—單位時間內(nèi)的傳熱量，J/s或W；

qm1, qm2—熱、冷流體的質(zhì)量流量，kg/s;

r1 ,r2—熱，冷流體的汽化潛熱，J/kg

r1=600 kJ/㎏ r2=775 kJ/㎏ qm1=0.153kg/s

Q=qm1r1=0.153×600000=91800J/s

Q=qm2r2=775000 qm2=91800

∴ qm2=0.12 kg/s

傳熱面積：

==21.2

K取700W·m-2/℃

∴ A=

2 再沸器

（1）再沸器的選擇：釜式再沸器

對直徑較大的塔，一般將再沸器置于踏外。其管束可抽出，為保證管束浸于沸騰器液中，管束末端設(shè)溢流堰，堰外空間為出料液的緩沖區(qū)。其液面以上空間為氣液分離空間。釜式再沸器的優(yōu)點(diǎn)是氣化率高，可大80%以上。

（2）加熱蒸汽消耗量

Q=qm1r1 Q=qm2r2

Q—單位時間內(nèi)的傳熱量，J/s或W；

qm1, qm2—熱、冷流體的質(zhì)量流量，kg/s;

r1 ,r2—熱，冷流體的汽化潛熱，J/kg

∵ r1=2257 kJ/㎏ r2=1333 kJ/㎏ qm2=0.43kg/s

∴ Q=qm2r1=0.43×1333=573.2 kJ/s=2257 qm1

∴ 蒸汽消耗量qm1為0.254 kg/s

表浮閥塔板工藝設(shè)計計算結(jié)果

序號項目數(shù)值

1 平均溫度tm，℃ 86.93

2 平均壓力Pm，kPa 108.89

3 液相流量LS，m3/s 0.00035

4 氣相流量VS，m3/s 0.375

5 實(shí)際塔板數(shù) 33

6 塔徑，m 0.70

7 板間距,m 0.45

8 溢流形式單溢流

9 堰長，m 0.525

10 堰高，m 0.053

11 板上液層高度，m 0.07

12 堰上液層高度，m 0.047

13 安定區(qū)寬度，m 0.07

14 無效區(qū)寬度，m 0.06

15 開孔區(qū)面積，m2 0.175

16 閥孔直徑，m 0.039

17 浮閥數(shù) 39

18 孔中心距，m 0.075

19 開孔率 0.147

20 空塔氣速，m/s 0.8

21 閥孔氣速，m/s 8.07

22 每層塔板壓降，Pa 700

23 液沫夾帶，（kg液/kg氣） 0.069

24 氣相負(fù)荷上限，m3/s 0.00356

25 液相負(fù)荷上限，m3/s 0.00028

26 操作彈性 3.01

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[10]賀匡國.化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002

課程設(shè)計心得

通過這次課程設(shè)計使我充分理解到化工原理課程的重要性和實(shí)用性，更特別是對精餾原理及其操作各方面的了解和設(shè)計，對實(shí)際單元操作設(shè)計中所涉及的個方面要注意問題都有所了解。通過這次對精餾塔的設(shè)計，不僅讓我將所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際中，而且對知識也是一種鞏固和提升充實(shí)。在老師和同學(xué)的幫助下，及時的按要求完成了設(shè)計任務(wù)，通過這次課程設(shè)計，使我獲得了很多重要的知識，同時也提高了自己的實(shí)際動手和知識的靈活運(yùn)用能力。

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