化工原理課程設(shè)計---空氣中丙酮的回收工藝操作.docx

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1、化工原理課程設(shè)計化工原理課程設(shè)計設(shè)計題目：空氣中丙酮的回收工藝操作學(xué) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 班 級： 化工 0902 姓名（學(xué)號）：侯祥祥 3091303039 朱曉燕 3091303036 熊甜甜 3091303035 周利芬 3091303033 指導(dǎo)教師： 吳才玉 2012年 01月 - 29 -目錄一、前言.(3)二、設(shè)計內(nèi)容.(5) （一）設(shè)計對象.(5)（二）工藝路線設(shè)計.(5)1.路線選擇.(5)2.流程示意圖.(8)3.流程說明.(9)（三）工藝的設(shè)計計算.(10)1.物料衡算.(10)2.熱量衡算.(12)（四）設(shè)備的設(shè)計計算.(21)1.主要參數(shù).(21)2.直徑.(21)3

2、.附加條件.(21)（五）設(shè)備示意圖.(23)三、總結(jié)體會.(24)四、參考文獻(xiàn).(29)五、附錄.(31)前言化工原理課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計使我們初步掌握化工設(shè)計的基礎(chǔ)知識、設(shè)計原則及方法；學(xué)會各種手冊的使用方法及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形。在設(shè)計過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟(jì)合理性。在化工生產(chǎn)中，常常需要進(jìn)行混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，吸收和精餾兩個單元操作為此提供了重要措施。氣體吸收過程是化工生產(chǎn)中常用的氣體混合物的分離操作，其基本原理是利用氣體混

3、合物中各組分在特定的液體吸收劑中的溶解度不同，實現(xiàn)各組分分離的單元操作。精餾是常用的液體混合物的分離操作，它利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝，從而達(dá)到輕重組分分離的目的。塔設(shè)備是一種重要的單元操作設(shè)備，其作用實現(xiàn)氣液相或液液相之間的充分接觸，從而達(dá)到相際間進(jìn)行傳質(zhì)及傳熱的過程。它廣泛用于吸收、精餾、萃取等單元操作，隨著石油、化工的迅速發(fā)展，塔設(shè)備的合理造型設(shè)計將越來越受到關(guān)注和重視。塔設(shè)備一般分為連續(xù)接觸式和階躍接觸式兩大類。前者的代表是填料塔，后者的代表則為板式塔。在本次課程設(shè)計中，吸收操作采用的是填料塔，而精餾操作采用的則為板式塔。填料塔的基本特點是結(jié)構(gòu)簡單

4、，壓力降小，傳質(zhì)效率高，便于采用耐腐蝕材料制造等，對于熱敏性及容易發(fā)泡的物料，更顯出其優(yōu)越性。過去，填料塔多推薦用于0.60.7m以下的塔徑。近年來，隨著高效新型填料和其他高性能塔內(nèi)件的開發(fā)，以及人們對填料流體力學(xué)、放大效應(yīng)及傳質(zhì)機(jī)理的深入研究，使填料塔技術(shù)得到了迅速發(fā)展。篩板塔是1932年提出的，當(dāng)時主要用于釀造，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便，造價低，氣體壓降小，板上液面落差較小，相同條件下生產(chǎn)能力高于浮閥塔，塔板效率接近浮閥塔。其缺點是穩(wěn)定操作范圍窄，小孔徑篩板易堵塞，不適宜處理粘性大的、臟的和帶固體粒子的料液。但設(shè)計良好的篩板塔仍具有足夠的操作彈性，對易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板，

5、故近年我國對篩板的應(yīng)用日益增多，所以在本設(shè)計中設(shè)計該種塔型。在設(shè)計過程中應(yīng)考慮到設(shè)計的吸收塔和精餾塔具有較大的生產(chǎn)能力滿足工藝要求，另外還要有一定的潛力。節(jié)省能源，綜合利用余熱。經(jīng)濟(jì)合理，冷卻水進(jìn)出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量。另一方面影響到所需傳熱面積的大小。即對操作費用和設(shè)備費用均有影響，因此設(shè)計是否合理的利用熱能R等直接關(guān)系到生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)問題。本課程設(shè)計的主要內(nèi)容是工藝路線的設(shè)計、過程的物料衡算、工藝計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。設(shè)計內(nèi)容【設(shè)計對象】 空氣中丙酮的回收1.處理量：8000m3/h2.原料中丙酮含量：10%（m3/m3)3.丙酮產(chǎn)品的質(zhì)量：98%（kg/kg）4.丙酮的總回收

6、率：93%5.吸收劑：水（丙酮含量為2%）6. 逆流操作7. 操作壓力為常壓8. 使用微分接觸式的吸收設(shè)備【工藝路線設(shè)計】1.路線選擇 丙酮是重要的有機(jī)合成原料，用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂，聚碳酸酯，有機(jī)玻璃，醫(yī)藥，農(nóng)藥等。亦是良好溶劑，用于涂料、黏結(jié)劑、鋼瓶乙炔等。也用作稀釋劑，清洗劑，萃取劑，還是制造醋酐、雙丙酮醇、氯仿、碘仿、環(huán)氧樹脂、聚異戊二烯橡膠等的重要原料。在無煙火藥、賽璐珞、醋酸纖維、噴漆等工業(yè)中用作溶劑，以及在油脂等工業(yè)中用作提取劑。丙酮回收單元是很多用丙酮作為溶劑進(jìn)行化工生產(chǎn)企業(yè)中的一個重要單元，丙酮回收的方法有多種，如水吸收-精餾、水吸收-解吸、活性炭吸附-蒸汽解吸-精餾、深度冷卻等

7、等。目前，工業(yè)上主要采用水吸收-精餾或活性炭吸附-蒸汽解吸-精餾兩種操作路線對空氣中的丙酮進(jìn)行回收。活性炭吸附法是利用活性炭的吸附作用，對丙酮進(jìn)行回收?；钚蕴慨a(chǎn)品主要指標(biāo)有孔徑及其分布、容積率、強(qiáng)度和灰分等，這些是選用活性炭依據(jù)。吸附小分子量丙酮時，選擇平均孔徑小的高比表面積活性炭。丙酮回收用活性炭微結(jié)構(gòu)最佳指標(biāo)：孔徑主要集中在1納米左右，微孔容積在0.4-0.5毫升/克。水吸收丙酮是物理吸收，其利用丙酮-空氣混合物中各組分在水中的溶解度不同，實現(xiàn)丙酮的分離。就丙酮的回收而言，活性炭吸附-蒸汽解析-精餾丙酮回收工藝能耗較高,工藝安全性和穩(wěn)定性較差;而水吸收-精餾丙酮回收工藝能耗較低,工藝安全性

8、和穩(wěn)定性較好,是當(dāng)前最好的替代工藝。此外，水吸收法還有諸多優(yōu)點。首先，丙酮空氣混合氣中，水對丙酮的溶解度大, 而對其他組分則溶解度很小或基本不溶。這樣，單位量的水能夠溶解較多的丙酮,在一定的處理量和分離要求下水的用量小,可以有效地減少水的循環(huán)量。其次，在操作條件下，水具有較低的蒸氣壓,在吸收過程中，吸收劑水的損失可以忽略,提高了吸收過程的效率。同時，水吸收法的能耗較低，采用水作為吸收劑進(jìn)行吸收比用活性炭進(jìn)行吸附要經(jīng)濟(jì)的多。綜上所述，在本次課程設(shè)計中，選用水吸收-精餾的工藝路線來回收空氣中的丙酮。工藝路線圖水水（塔底產(chǎn)品）含10%丙酮空氣混合物排放合格的廢氣丙酮（塔頂產(chǎn)品）精餾丙酮水溶液吸收2.

9、流程示意圖a.流程簡圖（參見附件）b.流程框圖廢氣氣泵貯槽空氣丙酮吸收塔氣柜25換熱器換熱器25釜液離心泵水相再沸器冷卻泡點丙酮貯槽換熱器精餾塔全凝器部分回流全凝器3.流程說明丙酮-空氣混合氣體貯存在干燥的氣柜中，通過氣泵，混合氣體進(jìn)入填料吸收塔，與水逆流相接觸后，大部分丙酮被水吸收，得到可排放的凈化氣，在填料塔塔頂排放到大氣中；吸收丙酮后的水，從塔底流出，貯存在丙酮貯槽中，待用。用離心泵將貯槽中的丙酮水溶液抽到位于高位的列管式換熱器中，用板式精餾塔塔底的流出液進(jìn)行加熱，再通過套管換熱器，使用低壓蒸汽進(jìn)行加熱至泡點。將泡點下的丙酮水溶液，通入板式精餾塔的加料口進(jìn)行精餾。經(jīng)過精餾后，在精餾塔塔頂

10、經(jīng)過全凝器冷凝后的溶液進(jìn)入分配器，一部分回流至精餾塔，另一部分再通過冷凝器冷凝后貯存在丙酮產(chǎn)品貯罐中，即得到產(chǎn)品；在精餾塔塔底，用低壓蒸汽直接加熱塔釜液體，在塔底流出液中，丙酮含量較低，可對吸收塔塔底流出的丙酮-水溶液進(jìn)行第一次加熱。從列管換熱器流出的低含量丙酮-水溶液，經(jīng)過套管換熱器進(jìn)行冷卻，至20攝氏度，再通入吸收塔對空氣中的丙酮進(jìn)行吸收。如此，完成水吸收-精餾法回收空氣中的丙酮的操作工藝?！竟に嚨脑O(shè)計計算】1.物料衡算 取吸收操作溫度為t=20 ，操作壓強(qiáng)為P=101.325 KPa 由化工工藝設(shè)備得丙酮-水兩相系統(tǒng)亨利系數(shù)E（KPa)與溫度t()的關(guān)系公式為： lg E = 9.171

11、- （1） 已知t=20 ,則由公式（1）可得 E=163.0 KPa m = = 163.0/101.3 = 1.61 所以，吸收操作相平衡關(guān)系為：y=1.61x 丙酮、空氣混合氣的平均摩爾質(zhì)量為= （2） 已知=0.1，=58.08 g/, 則=1-0.1=0.9， 查得20空氣的平均摩爾質(zhì)量=29， 根據(jù)公式（2）可得，=31.91 g/=31.9 1 kg/k 將丙酮、空氣混合氣體近似看做理想氣體， 則可知PV= (3)，V=/帶入公式（3）中，可得 =1.327 kg/ G=8000/h=0.09 /s 由吸收、精餾過程可得以下方程： 吸收最小液氣比 = (4) 吸收的液氣比 =1.

12、4= (5) 吸收的相平衡的關(guān)系 y=1.61x (6) 精餾的總物料 F=D+W (7) 易揮發(fā)組分 F=D+W (8) L=F, (9) 總的回收率 (10) 式中：L、G分別表示吸收過程水相、氣相的流量，kmol/s; x1、x2分別表示吸收過程水相進(jìn)、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； y1、y2分別表示吸收過程氣相進(jìn)、出口中易揮發(fā)組分的摩爾分率； F、D、W分別表示精餾過程中原料液、餾出液和釜殘液的流量， /s； xF、xD、xW分別表示精餾過程中原料液、餾出液和釜殘液中易揮發(fā)組分的摩爾分率。 已知=0.98，G=0.09 /s,=0.93，假設(shè)=0.004 根據(jù)方程（4）-（10），可求

13、得 L=F=0.201 /s,D=0.00854 /s,W=0.192 /s, =0.0074 /s,=0.045,=0.004根據(jù)物料衡算，結(jié)果整理如下表：F（L）/sD/sW/sy2X1(xF)x2(xW)0.2018.5410-30.1927.410-30.0450.0042.熱量衡算精餾塔釜液吸收塔精餾塔冷卻水低壓蒸汽套管式換熱器-2套管式換熱器-1列管式換熱器吸收塔塔底流出液換熱器的選擇 根據(jù)流程工藝的需要，共需提供三臺換熱器進(jìn)行操作，我們選了兩臺套管式換熱器和一臺列管式換熱器。其流程如上圖所示，精餾塔塔底流出液，對吸收塔塔底流出的丙酮-水溶液進(jìn)行第一次加熱。之后再經(jīng)過套管換熱器進(jìn)行

14、冷卻，至20攝氏度，再通入吸收塔對空氣中的丙酮進(jìn)行吸收。被加熱的丙酮-水溶液再用低壓蒸汽加熱至泡點，送入精餾塔進(jìn)料版進(jìn)料。下面逐個進(jìn)行計算：套管式換熱器-1的計算根據(jù)物料衡算，再通過計算可知，含丙酮4.5%、水95.5%的混合溶液，其泡點溫度為98。用T=110低壓蒸汽對冷流體加熱，至泡點溫度t2=98，采用內(nèi)管直徑為 582.5mm，外管直徑為 78mm的套管式換熱器逆流傳熱，蒸汽流量選用qm，1=0.268kg/s，查得110飽和水蒸汽汽化焓為 H=2232.4kJ/kg。 冷流體平均摩爾質(zhì)量：冷=xiMi=0.04558.08+（1-0.045）18=19.80 kg/kmol;冷流體流

15、量qm，2=L冷=0.20119.80=3.98 kg/s冷流體進(jìn)口溫度t1，出溫度t2=98， Cp水=4.17 kJ/kg。qm，2Cp，水（t2-t1）= qm，1Ht1=t2-=98-=62 Q=qm，1H=0.2682232.4=598.3 kJ/stm=25.97 冷流體定性溫度t=（t1+t2）/2=（62+98）/2=80 冷流體在80下的物性數(shù)據(jù)如下：Pr971.84.1950.6703552.21 則d1=0.053 m;d2=0.058 m;d外=0.078 m u=1.86 m/s Re=2.7105 1=0.023Re0.8Pr0.4 =0.023（2.7105）0.

16、82.210.4 =8891.2 W/(m2K)飽和水蒸汽在110下的物性數(shù)據(jù)如下：Pr9514.2330.6844258.91.6u= = =0.13 m/sde=4A/=0.02 mRe=9583.72=0.023Re0.8Pr0.3=0.0239583.70.81.60.3 =1388.3 W/(m2K)傳熱系數(shù)K的計算：（忽略壁阻和污垢熱阻）K= 1/()=1/()= 2714.8 W/(m2K)Q= Ld2Ktm L=46.6 m因為46.6 m較大，選取每根管程為2 m,所以， 根列管式換熱器的計算 用精餾塔塔釜液體加熱吸收塔塔底流出的丙酮-水混合液，預(yù)熱至62，換熱器采用列管換熱

17、器，逆流傳熱。由丙酮氣液平衡數(shù)據(jù)表可得：液相中丙酮含量為0.4%時，釜液溫度為97 。 冷流體進(jìn)口溫度T1=97 ，出口溫度為T2， 將冷、熱流體近似看作純水溶液，則CP，1=CP，2= CP，水 。熱流體平均摩爾質(zhì)量：熱=xiMi=0.00458.08+（1-0.004）18=18.16 kg/kmol;熱流體流量qm，1=W熱=0.19218.16=3.49 kg/s 。qm，1Cp，1（T1- T2）= qm，2Cp，2（t2-t1）故 T2= T1- = 97- =49.1 采用直徑為193 mm的圓管，冷流體流經(jīng)管內(nèi)，熱流體在管外與之逆流換熱。則，內(nèi)徑d1=0.013 m；外徑d2=

18、0.019 m 熱流體定性溫度T=（97+49.1）/2=73.05 熱流體在73.05 下的物性數(shù)據(jù)如下：977.84.1840.6774062.55冷流體定性溫度t=（20+62）/2=41 冷流體在41 下的物性數(shù)據(jù)如下：992.24.1740.6333653.24.31設(shè)管內(nèi)冷流體流速為u2=0.5 m/s,qv，冷=4.01110-3 m3/sqv，冷=nd12un= = =61 根平均推動力tm=31.96 Q=qm，2Cp，2（t2-t1）=3.984.174（62-20） =697.7 kJ/s冷流體給熱西數(shù)的計算： Re=98731=0.023Re0.8Pr0.4 =0.02

19、398730.84.310.4 =3153.2 W/(m2K)熱流體給熱系數(shù)的計算：由化工原理附錄表查得含61根193 mm單程管的列管式換熱器的公稱直徑d=273 mm=0.273 m。u1 =0.087 m/sde=0.037 m Re=7752.62=0.023Re0.8Pr10.3=0.0237752.60.82.550.3 =709.9 W/(m2K)總傳熱系數(shù)的計算：（忽略管壁熱阻和污垢熱阻）K=1/（）=1/()=534.1 W/(m2K)Q= nLd2Ktm 故L=11.23 m按單程管設(shè)計，其傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。則可取傳熱管長為 L=6 m，則該換熱器管程數(shù)為Np=

20、L/62（管程數(shù)）所以 傳熱管總根數(shù)為612=122根則 查化工原理附錄表可得，含122根管長為6m，193 mm的傳熱管的雙程管的總公稱直徑為DN約為400 mm=0.4 m。套管式換熱器-2的計算將列管式換熱器中預(yù)熱過冷流體的釜液冷凝至20 ，進(jìn)吸收塔選用內(nèi)管直徑為582.5 mm，外管直徑為 78 mm的套管式換熱器逆流傳熱，熱流體經(jīng)管內(nèi)。已知：冷流體：流量=3.49 kg/s,進(jìn)口溫度=10 熱流體：流量=6.58 kg/s，進(jìn)口溫度=49.1 ,出口溫度=20由于丙酮的濃度很低，所以將冷熱流體均看作水，其比熱容近似相等根據(jù)熱量衡算式：Q=由此可得 熱流體定性溫度：查得熱流體在34.6

21、下物性參數(shù)：993.954.1740.6252727.24.865 = =4883.2 W/(K)冷流體的定性溫度 查得冷流體在17.7下物性數(shù)據(jù)：998.24.1830.598510047.02 = =10164.2 W/(K)傳熱系數(shù)的計算（忽略壁阻，污垢熱阻）： W/(K) 因為L=47.2 m太長，選取每根管程為2 m,所以， 根【設(shè)備的設(shè)計計算】1.主要參數(shù) 2.直徑 3.附加條件離心泵泵的用途：把吸收塔的吸收液打入換熱器流量：=0.004 /s=14.4 /h參數(shù)的選擇：因為離心泵進(jìn)水管充滿度必須是100%，流速小于1.2 m/s出水管是壓力管，充滿度自然是100%，流速取所在地區(qū)

22、的經(jīng)濟(jì)流速，一般也是12 m/s= 所以0.065 mA2= 0.05 m0.07 m根據(jù)化工原理一書，選IS6550125型單級單吸離心泵，其流量為15 ，揚程為21.8 m選輸水管為鑄鐵管=0.3 mm查20 下，=998.2 kg/m3,=1004 Pas,=1.21 m/s=2.01 m/s所以兩者都在阻力平方區(qū)，由得， 伯努利方程式：已知：操作壓強(qiáng)：P1=P2=101.325kpa，由其他組了解到精餾塔高Z=7 m，列管換熱器：=40,查得物性數(shù)據(jù)：=992.2 kg/m3；=653.2 Pas；=0.5 m/s； =0.013 m；=6 m 所以 由此可得 管子正方形排列時=1.4

23、管程阻力損失= = =0.95 m兩個套管換熱器局部阻力 對釜液的繼續(xù)冷卻的換熱器： L=46.7m,u=1.86m/s,選2m管長，則包含23個180度彎頭，彎頭的 對精餾塔的進(jìn)料加熱的換熱器L=47.7 m,u=1.59m/s,選2m管長，則包含23個180度彎頭，彎頭的同理，可得 輸水管局部阻力 進(jìn)口管：1個標(biāo)準(zhǔn)彎頭，1個全開閥門，選管長l=2 m， 出口管：2個標(biāo)準(zhǔn)彎頭，1個全開閥門，選管長l=15 m同理，可得 由上述條件，代入伯努利方程式，可求得 = =21.07 m21.8 m所以，IS6550125型單級單吸離心泵符合要求。換熱器（參見上述熱量計算）【設(shè)備示意圖】（參見附錄）設(shè)

24、備規(guī)格一覽表1.換熱器名稱管程數(shù)管子根數(shù)換熱管長度/m換熱管徑/mm公稱直徑/mm列管式換熱器21226193400套管式換熱器-11242583-套管式換熱器-21242583-2.離心泵型號揚程/m效率/%軸功率/kW(NPSH)r/mIS655012521.8581.542.0【總結(jié)體會】1.侯祥祥 3091303039通過本次化工原理課程設(shè)計，我們將學(xué)習(xí)化工原理的理論知識運用到了實際的生產(chǎn)中，進(jìn)行了第一次獨立的工業(yè)設(shè)計。在設(shè)計過程中不僅要考慮理論學(xué)習(xí)中的可行性，還要考慮到在生產(chǎn)實際中的安全性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。在本學(xué)期的化工原理學(xué)習(xí)中，我對吸收塔和精餾塔的認(rèn)識還是很有限的，我們所遇到的吸

25、收塔和精餾塔的計算也僅限于書上的例題和為了考試而做的一些復(fù)習(xí)題，它們都是簡化了的或者某個單元操作的計算，而這次的課程設(shè)計使我接觸到一個完完整整的工藝操作，關(guān)于丙酮回收中的吸收操作、精餾操作的計算和一些輔助設(shè)備的計算，包括換熱的計算以及泵的計算。讓我感覺到，光是平時學(xué)習(xí)的內(nèi)容對于在工程方面的應(yīng)用還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這需要我們平時自覺的培養(yǎng)自己的自學(xué)能力。設(shè)計中我們遇到了諸多問題，在剛開始時，還不懂如何下手去做。經(jīng)過簡單的思考后，總覺得已知量太少，列不出合理的方程進(jìn)行解答。因此，我曾經(jīng)給老師打電話請教，經(jīng)過老師的講解，我已基本明白計算的條件和步驟。在之后的設(shè)計計算中，有很多數(shù)據(jù)需要自己去查資料，這不僅

26、培養(yǎng)了我們的動手能力，也豐富了我們在化工設(shè)計領(lǐng)域的知識。在繪制工藝流程簡圖中，我們也遇到一些麻煩，如換熱器的選擇、泵的選擇、冷凝器的畫法、工藝流程圖的排布等等。這期間，也從老師那里獲得了很多有用的建議及幫助，我們對整個設(shè)計流程也有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。之后，再通過我們的慢慢摸索，我們又相互討論、取長補(bǔ)短，互相勉勵，最終將本次化工原理課程設(shè)計圓滿完成。我知道我們四個人的知識仍然還是有限的，我們的課程設(shè)計中也不免會有漏洞，但通過這次的課程設(shè)計，我們學(xué)會了離開老師進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，參看了多本指導(dǎo)書，盡量完善我們的設(shè)計。這些天的課程設(shè)計的訓(xùn)練，使我們對自己的所學(xué)的專業(yè)有了更多的認(rèn)識，這對我們接下來的學(xué)習(xí)提供了

27、一個很好的指導(dǎo)方向。幾天的課程設(shè)計過去了，我們不僅了解了工程設(shè)計的基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計的主要程序和方法，而且增強(qiáng)了分析和解決工程實際問題的能力。同時，通過課程設(shè)計，我們樹立了正確的設(shè)計思想，更尤為重要的是培養(yǎng)了我們實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，加強(qiáng)了工程設(shè)計能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)作風(fēng)。最后，我還要感謝我們的老師對我們的指導(dǎo)，感謝在設(shè)計過程中給予我們幫助的同學(xué)，與他們一起對一些問題的探討和交流讓我開拓了思路，也讓我在課程設(shè)計中多了些輕松、愉快。課程設(shè)計結(jié)束了，愿同學(xué)們和老師能回家好好過年了，祝大家新年快樂。侯祥祥 30913030392012年1月5日江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化

28、工09022. 朱曉燕 3091303036為期一周的化工原理課程設(shè)計終于告一段落了，原來它沒有我們想象中那么簡單。在還沒開始之前，就聽學(xué)長學(xué)姐們說起過，說就是畫一星期的圖，要用到之前化工制圖的知識，那時聽著，覺著應(yīng)該還不會太難。但是當(dāng)我們真正面對它時，天吶，什么都不知道啊，只有四個數(shù)據(jù)，簡簡單單，清清爽爽的四個數(shù)據(jù)，完全的無從下手。之前我們所做的習(xí)題，都是經(jīng)過簡化或者只計算其中一部分，條件充足，做題的時候基本上就是套套公式就行，而做課程設(shè)計，遇到的都是實際問題，條件都未知，即使全本書公式背得滾瓜爛熟都沒用，因為根本沒有數(shù)據(jù)代進(jìn)去。沒辦法，只得跑到圖書館去查查資料，翻翻其他版的教科書，找找人家

29、的經(jīng)驗公式啊，但是，并不是什么都能找到，還是缺大部分?jǐn)?shù)據(jù)呢，問問其他組的同學(xué)，回答是“合理假設(shè)”，聽著這四個字，我真沒話說了。沒有一丁點的實際經(jīng)驗，不了解現(xiàn)實生活中管徑一般取多大，泵的揚程是多大，對這些我們完全的沒概念，突然很佩服吳老師，上課經(jīng)常聽他提起他小時候看這個會想為什么會這樣，看到那個會想著與學(xué)過的知識又有什么關(guān)聯(lián)，看來我們學(xué)得真是太死板了，沒有與實際相聯(lián)系，“紙上得來終覺淺，覺知此事要躬行”，看來古人說得一點也沒錯啊。幸好，還有電腦，能靠上網(wǎng)還能查到一些有關(guān)的設(shè)備的知識，來彌補(bǔ)我們的不足。雖然設(shè)計的過程中遇到很多問題，但同時，我也學(xué)到了許多。首先，課程設(shè)計幫助我更好的熟悉了WORD等

30、軟件的操作，提高了我編排、整理文章的能力，這為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了基礎(chǔ)。同時，課程設(shè)計教會了我做學(xué)問要有耐心，不能急躁，慢工出細(xì)活，急功近利的最終結(jié)果是一事無成。課程設(shè)計很多地方需要先假設(shè)數(shù)據(jù)，再驗算，不符合結(jié)果的話，還要重新假設(shè)，再驗算，運氣好的話，三四次就算到結(jié)果，運氣不好的話，七八次都有可能。要是沒有耐心的話，往往會出現(xiàn)這種情況，在離正確答案還有一步時放棄了，結(jié)果前功盡棄。由于設(shè)計的各個部分都有聯(lián)系，牽一發(fā)而動全身，有時，算錯一步，后面的步步錯，就得從頭開始。所以這一星期，很好的培養(yǎng)了我的耐心。最為重要的是，課程設(shè)計教會了我與人合作。課程設(shè)計過程中，需要查找大量的資料，處理大量的數(shù)據(jù)，單

31、靠一個人的力量是很不容易完成的，因此需要我們合作。雖然合作過程中，大家為有些問題發(fā)生爭執(zhí)過，有一些小摩擦，但總體來說，我們還是達(dá)到了“1+12的效果。朱曉燕30913030362011年1月5日江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化工09023.熊甜甜 3091303035這次課程設(shè)計過程可謂一波三折，費了很大勁,也給我留下了深刻的映像，當(dāng)然也是獲益匪淺，體會了一些經(jīng)驗和教訓(xùn)。原本以為應(yīng)該很快就能做好，但真正開始著手處理時才發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)比想象的復(fù)雜。因為很多數(shù)據(jù)，公式在教科書上是根本找不到的，需要從很多其他書籍或資料上搜索，所以我們的課程設(shè)計是在圖書館中緊張地開始了。剛開始，我們詳細(xì)地討論了整個工藝流程并把要用到的

32、設(shè)備和需要計算的地方確定下來，分工后開始操作。我們開始動筆計算，發(fā)現(xiàn)很多未知量，在考慮了可以查到的數(shù)據(jù)后，還是萬分頭痛，無奈下我們只有撥通了老師的電話號碼，向老師請教，真是醍醐灌頂啊，一下思路就清晰了很多。但是任然有太多數(shù)據(jù)需要確定，我們費盡周折在圖書館和網(wǎng)上找到了一系列相關(guān)的數(shù)據(jù)和計算公式和處理方法，開始了動筆計算。但是，在我們確定計算方式的時候，爆發(fā)了激烈的爭論，每個人都有自己的思路，但是大家的方法不盡相同，有些結(jié)果相差還非常大，我們在辨別那種方法或思路比較正確或符合實際時，爭論得面紅耳赤，甚至在繁雜的計算壓力下，大家的耐心也似乎達(dá)到了極限，有些時候也鬧得不太愉快。但是，萬幸的是，我們在平

33、靜之后，都能清醒而理智的認(rèn)識到，我們是一個團(tuán)體，只有齊心協(xié)力，才能取得成功。大家又聚在一起，確定了最終的方案，并認(rèn)真地計算。從31號到3號，我們的計算與流程圖都差不多編寫好了，可是在最后關(guān)頭，我們難過地發(fā)現(xiàn)，我們的計算由于方法的失誤造成非常重要的一個數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯誤，對于正在為課程設(shè)計接近尾聲而感到萬分高興的我們，就像是一個晴天霹靂。我們頓時慌得手足無措，因為這一步的錯誤，宣判了我們前幾天的精力都白費了，因為我是負(fù)責(zé)計算過程整理的，我想到我花了那么多時間計算下來的結(jié)果，都不對，都得重算，我就覺得黯無天日，難過死了。但是在大家商討后，我們還是勇敢地決定重新再來，于是，我們又聚在一起，我們反復(fù)思考為

34、什么之前的數(shù)據(jù)不對，錯在哪里，怎么改進(jìn)，我們又開始了熱鬧的討論，當(dāng)然其中也存在一些疑問， 于是，我們又打電話請教了老師，我們搞清楚哪里不對和哪里不用改后，終于再一次確定了思路，又一次計算過程開始。最后，在剩下不多的時間里，我們爭分奪秒，終于完善了我們的課程設(shè)計計算，結(jié)合著畫好的流程圖，再通過枯燥的編輯，終于，我們有了自己的成果。在最后看到我們做好的課程設(shè)計時，真是感慨萬分。通過這次課程設(shè)計，我感覺到如果只是掌握課本上的知識，通過了考試，那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們要學(xué)的東西還有很多很多。一個完善的課程設(shè)計，需要縝密而詳細(xì)的考慮，一個小小的失誤或遺漏可能會造成難以想象的錯誤，可謂“失之毫厘，謬以千里?！?/p>

35、如果在動筆之前就經(jīng)過細(xì)致的思考，計算就不會輕易的出現(xiàn)失誤。而對于團(tuán)體作業(yè)，當(dāng)然不能忽視集體的力量，互相討論和請教，會事半功倍，若只是固執(zhí)的只遵循自己的意見，那就是事倍功半。一個團(tuán)體，需要齊心協(xié)力，才會到達(dá)成功的彼岸！可能我們的課程設(shè)計還有許多不足之處，但是這次的經(jīng)歷與體會，已讓我學(xué)到了很多，在以后的學(xué)習(xí)生涯來說，這次經(jīng)歷已彌足珍貴。熊甜甜 30913030352011年1月5日江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化工09024.周利芬 3091303035 考試周結(jié)束后緊接著就開始了化工原理的課程設(shè)計，雖然很累，但做完了之后的成就感還是滿溢于心的。過程中遇到了很多問題，經(jīng)過大家集體地討論又一一把這些問題解決，

36、從中進(jìn)一步鞏固了理論課所學(xué)的知識，也能把它們?nèi)趨R在一起應(yīng)用了。 剛開始著手設(shè)計的時候真的感到一片茫然，沒有接觸過也不知道從何入手，在學(xué)院討論了一下午從哪著手，又在圖書館泡了半天之后，終于決定吸收和精餾里面的各項參數(shù)算出來。吸收的亨利系數(shù)m被我們在圖書館的豐富資源中查到了計算H的公式，這才算邁出了設(shè)計的第一步。在吸收計算中，由于不知道y2和x1，顯得條件不充足，在我們把吸收精餾的公示都列出來之后，還是缺條件，然后我們經(jīng)討論決定先假設(shè)x2即Xw，計算y2的時候也是一波三折，但所幸還是順利解決。 再就是我們的主要設(shè)計目標(biāo)換熱器。換熱器最基本的就是4個溫度的選擇，這里比較糾結(jié)的就是換熱器冷液的出口溫度

37、即精餾塔的泡點溫度的計算，本來我們已經(jīng)由精細(xì)化工書上查到泡點溫度的計算公式，但經(jīng)過我們多次試差之后算出的結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)與事實不符，算得47.0的溫度對應(yīng)的飽和蒸汽壓居然超過了5個大氣壓。這時我真感覺有點氣餒了，真想錯了就錯了吧，但想想又不甘心，花了那么多時間都做到現(xiàn)在了就一定要對得起自己，所以就認(rèn)命的繼續(xù)改了。之后我又用了一種方法來算結(jié)果算出來還是61.2度，感覺上還是不對，當(dāng)天下午在老師的指導(dǎo)下我終于弄明白，公式?jīng)]錯但單位錯了！純組分的飽和蒸汽壓我想當(dāng)然地用KPa作單位了。這個教訓(xùn)告訴我看東西要看全面。再就是換熱器設(shè)備的選擇，我在網(wǎng)上查了一些廠家生產(chǎn)的通用型號，根據(jù)流量選了一種，結(jié)果算出來的單管

38、長有8米多，大家討論之后覺得管長太長不太符合實際，經(jīng)討論之后決定把單管管徑由25*2.5mm改為19*3mm，算出來的單管長就比較能令人接受了。由此換熱器的設(shè)備也就確定了。 最后就是離心泵的選擇和設(shè)計。初想到設(shè)計離心泵，位差不知道就是令人頭疼的問題，因為這意味著要返回去算精餾塔的塔高、塔板數(shù)和在第幾塊板進(jìn)料，后面兩項雖然麻煩但還會計算，但塔高。所以我又猶豫了，但聽說大家都是查資料再自己算得時候我就羞愧了，所以又上圖書管和請教百度，終于確定了位差了之后，我又犯愁了，泵沒有確定如何確定局部阻力損失呢？經(jīng)過查書我決定根據(jù)流量來先選定一個離心泵，這樣進(jìn)出口管徑就都知道了。然后照我的想法揚程就可以算出來

39、了，再和選定的離心泵的揚程比較，小于的話就可以了。但請教老師后發(fā)現(xiàn)我還是想的太簡單，三個換熱器是都有損失的，算法書上也有，并且離心泵的選擇也不規(guī)范，應(yīng)先查出一般水在管子里的流速再倒推輸水管應(yīng)有的直徑再選泵。這樣經(jīng)過一個星期的艱苦奮斗，我們才算把計算、設(shè)計、畫圖基本弄完，因為畫圖我沒有過多參與，這就不說了。都做完的那一刻突然有種如釋重負(fù)并興奮的感覺。那一刻，之前的辛苦都煙消云散了，剩下的就只有對自己完成了一項大工程的肯定，不過其中肯定還存在很多不足之處，懇請老師指正。周利芬 30913030332011年1月5日江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化工0902【參考文獻(xiàn)】1. 陳敏恒等，化工原理第三版，化學(xué)工業(yè)出版社2. 賈紹義、柴誠敬，化工原理課程設(shè)計，天津大學(xué)出版社3. 陳敏恒等，化學(xué)工程手冊，化學(xué)工業(yè)出版社4. 劉光啟，化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊，化學(xué)工業(yè)出版社5.化工過程及設(shè)備設(shè)計,華南理工大學(xué)出版社6. 魏文德，有機(jī)化工原料大全，北京化學(xué)工業(yè)出版社