化工设备选型与工艺设计(11级)

《化工设备选型与工艺课程设计》安排

一、适应专业及对象

应用化学专业11级全体学生。 二、本课程设计的目的与意义

本设计是在修完《化工设备选型与工艺设计》理论课的基础上开设的一门课程设计。旨在通过本课程设计，使学生能够将《化工设备选型与工艺设计》理论课讲授的常见化工设备的工艺设计与选型的基本原理、原则、工艺计算方法灵活运用到具体的设计中，能按基本原则对设备做出正确选型并绘制较规范的设备图，从而为毕业设计和以后从事化学工程技术工作打下坚实的基础。 三、主要内容和要求

本次设计从常见化工单元操作中选择2类重要的化工设备进行设计： ① 热交换设备：列管式换热器； ② 吸收设备：填料吸收塔。

二个班每班从上述化工设备中选一类设备进行设计，内容包括设备的工艺计算（物料衡算、热量衡算）、设备的主要工艺尺寸的计算、设备的选型。要求设计思路清晰、工艺计算准确有据，设备选型合理。

具体要求：

（1）编写设计说明书1份，设计说明书编写的内容和具体要求见附件； （2）绘制设备装配图一张，采用一号图纸，用CAD制图。 四、学分 2学分。 五、时间安排

设计时间：2周，2013～2014学年第2学期第14~16周。

定于2014年5月21日上午10：00在第十教学楼附一104教室召开本次课程设计的动员会议，请应用化学专业11级全体同学和指导教师准时参加。

六、指导老师

本次课程设计的指导老师由彭荣华、徐国荣、聂会东和郑柏树等四位老师担任。

应用化学系

2014年5月20日

附件一

设计说明书的内容及文本格式

一、主要内容

设计说明书应包括以下几个部分： 1. 设计任务书； 2. 目录；

3. 绪论（简要说明所设计的设备的性能、特点和用途等）； 4. 工艺计算（包括设计方案的确定和设计计算）； 5. 主要工艺尺寸的确定； 6. 主要辅助设备的工艺设计； 7. 设计结果列表； 8. 设计结果的讨论与说明； 9. 结束语；

10. 参考文献。（具体内容见设计任务书的要求） 二、文本格式

1. 封面

采用以下样式，只能填写，不能改变格式。（见附件） 2. 目录和任务书

采用打印稿。 3. 设计说明书

只能用手写稿（采用湖南科技大学论文用纸）。

《化工设备选型与工艺课程设计》

设计成绩：批 阅 人：

批阅日期：

设计题目：（小二号加粗并居中）

设计者： 班 级： 学 号： 指导教师： 设计日期： 2014.05.21~2014.06.04

湖南科技大学化学化工学院应用化学系

设计任务书（一班）

一、设计题目

热油冷却用列管式换热器的设计 二、设计条件 （1）热流体为热油

进口温度：T1140℃； 出口温度：T240℃； 压力：0.3 MPa

已知油在90℃的有关物性数据： 密度：0825kg/m3

恒压比热容：Cp02.22kJ/(kg℃） 导热系数：o0.140 W（/m℃）粘度：00.000715Pas （2）冷却介质为循环水

进口温度：t130℃； 出口温度：t140℃； 压力：0.4 MPa

已知冷却循环水在35℃的有关物性数据： 密度：0994kg/m3

恒压比热容：Cp04.08kJ/(kg℃） 导热系数：o0.626 W（/m℃）粘度：00.000725Pas （3） 生产能力

0g0（每位同学的具体设计生产能力为 h G1500~30kG=1500+XY×50 kg/h，

XY为学号的最后二位数。注意在打印设计任务书时必须把自己实际设计产量替

代1500～3000kg/h并去掉括号内说明） 三、设计内容与要求

（1）传热面积、换热管根数；

（2）确定管束的排列方式、程数，挡板的规格、数量； （3）壳体直径；

（4）冷热流体进、出口管径； （5）管、壳程的流体阻力损失； （6）评价设计成果。 四、设计成果

（1）设计说明书一份；

（2）列管式换热器装配图一张。 五、设计时间

设计时间为2周，从2014年05月21日至2014年06月04日。

代1500～3000kg/h并去掉括号内说明） 三、设计内容与要求

（1）传热面积、换热管根数；

（2）确定管束的排列方式、程数，挡板的规格、数量； （3）壳体直径；

（4）冷热流体进、出口管径； （5）管、壳程的流体阻力损失； （6）评价设计成果。 四、设计成果

（1）设计说明书一份；

（2）列管式换热器装配图一张。 五、设计时间

设计时间为2周，从2014年05月21日至2014年06月04日。

设计任务书（二班）

一、设计题目

氨吸收填料塔的设计 二、设计条件

（1）处理对象：合成氨厂精炼再生气中氨的吸收

（2）生产能力：处理再生气量为1000~7000 Nm3/h；（每位同学的具体设计生产能力为G=1000+XY×200 Nm3/h，XY为学号做的最后二位数。 注意在打印设计任务书时必须把自己实际设计产量替代1000~7000并去掉括号内说明） （3）操作方式：连续操作； （4）操作温度：30℃； （5）操作压力：常压；

（6）混合气组成：CO为89.9％，NH3为10.1％（体积分数）； （7）吸收剂：清水；

（8）出塔尾气浓度：NH3≤0.05％（体积分数）； （9）出塔氨水浓度：含NH3不大于2％（质量分数）。 三、设计内容与要求 （1）流程的布置与说明； （2）吸收塔的设计计算； （3）填料的选择；

（4）填料塔的工艺尺寸的确定； （5）输送机械功率的计算与选型； （6）附属装置的选择。 四、设计成果

（1）编写设计说明书一份。 （2）填料吸收塔装配图一张。 五、设计时间

设计时间为2周，从2014年05月21日至2013年06月04日。

主要参考资料

1. 贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津大学出版社，2002

2. 匡国柱，史启才. 化工单元过程及设备课程设计. 化学工业出版社，2002 3. 汤金石. 化工过程及设备课程设计（第二版）. 化学工业出版社，1998 4. 郑柏树. 《化工设备选型与工艺设计》课件. 2014 5. 周大军，揭嘉. 化工工艺制图. 化学工业出版社，2009 6. 魏崇光，郑晓梅. 化工工程制图. 化学工业出版社，1994 7. 娄爱娟，吴志泉，吴叙美. 化工设计. 华东理工大学出版社，2002

8. 国家医药管理局上海医药设计院. 化工工艺设计手册. 化学工业出版社，1986 9. N.P.乔佩，T.G.希克思. 化工计算手册. 化学工业出版社，1988 10. 袁一. 化学工程师手册. 机械工业出版社，2000

11. 王国胜. 化工原理课程设计. 大连理工大学出版社，2005

《化工设备选型与工艺课程设计》安排

一、适应专业及对象

应用化学专业11级全体学生。 二、本课程设计的目的与意义

本设计是在修完《化工设备选型与工艺设计》理论课的基础上开设的一门课程设计。旨在通过本课程设计，使学生能够将《化工设备选型与工艺设计》理论课讲授的常见化工设备的工艺设计与选型的基本原理、原则、工艺计算方法灵活运用到具体的设计中，能按基本原则对设备做出正确选型并绘制较规范的设备图，从而为毕业设计和以后从事化学工程技术工作打下坚实的基础。 三、主要内容和要求

本次设计从常见化工单元操作中选择2类重要的化工设备进行设计： ① 热交换设备：列管式换热器； ② 吸收设备：填料吸收塔。

二个班每班从上述化工设备中选一类设备进行设计，内容包括设备的工艺计算（物料衡算、热量衡算）、设备的主要工艺尺寸的计算、设备的选型。要求设计思路清晰、工艺计算准确有据，设备选型合理。

具体要求：

（1）编写设计说明书1份，设计说明书编写的内容和具体要求见附件； （2）绘制设备装配图一张，采用一号图纸，用CAD制图。 四、学分 2学分。 五、时间安排

设计时间：2周，2013～2014学年第2学期第14~16周。

定于2014年5月21日上午10：00在第十教学楼附一104教室召开本次课程设计的动员会议，请应用化学专业11级全体同学和指导教师准时参加。

六、指导老师

本次课程设计的指导老师由彭荣华、徐国荣、聂会东和郑柏树等四位老师担任。

应用化学系

2014年5月20日

附件一

设计说明书的内容及文本格式

一、主要内容

设计说明书应包括以下几个部分： 1. 设计任务书； 2. 目录；

3. 绪论（简要说明所设计的设备的性能、特点和用途等）； 4. 工艺计算（包括设计方案的确定和设计计算）； 5. 主要工艺尺寸的确定； 6. 主要辅助设备的工艺设计； 7. 设计结果列表； 8. 设计结果的讨论与说明； 9. 结束语；

10. 参考文献。（具体内容见设计任务书的要求） 二、文本格式

1. 封面

采用以下样式，只能填写，不能改变格式。（见附件） 2. 目录和任务书

采用打印稿。 3. 设计说明书

只能用手写稿（采用湖南科技大学论文用纸）。

《化工设备选型与工艺课程设计》

设计成绩：批 阅 人：

批阅日期：

设计题目：（小二号加粗并居中）

设计者： 班 级： 学 号： 指导教师： 设计日期： 2014.05.21~2014.06.04

湖南科技大学化学化工学院应用化学系

设计任务书（一班）

一、设计题目

热油冷却用列管式换热器的设计 二、设计条件 （1）热流体为热油

进口温度：T1140℃； 出口温度：T240℃； 压力：0.3 MPa

已知油在90℃的有关物性数据： 密度：0825kg/m3

恒压比热容：Cp02.22kJ/(kg℃） 导热系数：o0.140 W（/m℃）粘度：00.000715Pas （2）冷却介质为循环水

进口温度：t130℃； 出口温度：t140℃； 压力：0.4 MPa

已知冷却循环水在35℃的有关物性数据： 密度：0994kg/m3

恒压比热容：Cp04.08kJ/(kg℃） 导热系数：o0.626 W（/m℃）粘度：00.000725Pas （3） 生产能力

0g0（每位同学的具体设计生产能力为 h G1500~30kG=1500+XY×50 kg/h，

XY为学号的最后二位数。注意在打印设计任务书时必须把自己实际设计产量替

代1500～3000kg/h并去掉括号内说明） 三、设计内容与要求

（1）传热面积、换热管根数；

（2）确定管束的排列方式、程数，挡板的规格、数量； （3）壳体直径；

（4）冷热流体进、出口管径； （5）管、壳程的流体阻力损失； （6）评价设计成果。 四、设计成果

（1）设计说明书一份；

（2）列管式换热器装配图一张。 五、设计时间

设计时间为2周，从2014年05月21日至2014年06月04日。

代1500～3000kg/h并去掉括号内说明） 三、设计内容与要求

（1）传热面积、换热管根数；

（2）确定管束的排列方式、程数，挡板的规格、数量； （3）壳体直径；

（4）冷热流体进、出口管径； （5）管、壳程的流体阻力损失； （6）评价设计成果。 四、设计成果

（1）设计说明书一份；

（2）列管式换热器装配图一张。 五、设计时间

设计时间为2周，从2014年05月21日至2014年06月04日。

设计任务书（二班）

一、设计题目

氨吸收填料塔的设计 二、设计条件

（1）处理对象：合成氨厂精炼再生气中氨的吸收

（2）生产能力：处理再生气量为1000~7000 Nm3/h；（每位同学的具体设计生产能力为G=1000+XY×200 Nm3/h，XY为学号做的最后二位数。 注意在打印设计任务书时必须把自己实际设计产量替代1000~7000并去掉括号内说明） （3）操作方式：连续操作； （4）操作温度：30℃； （5）操作压力：常压；

（6）混合气组成：CO为89.9％，NH3为10.1％（体积分数）； （7）吸收剂：清水；

（8）出塔尾气浓度：NH3≤0.05％（体积分数）； （9）出塔氨水浓度：含NH3不大于2％（质量分数）。 三、设计内容与要求 （1）流程的布置与说明； （2）吸收塔的设计计算； （3）填料的选择；

（4）填料塔的工艺尺寸的确定； （5）输送机械功率的计算与选型； （6）附属装置的选择。 四、设计成果

（1）编写设计说明书一份。 （2）填料吸收塔装配图一张。 五、设计时间

设计时间为2周，从2014年05月21日至2013年06月04日。

主要参考资料

1. 贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津大学出版社，2002

2. 匡国柱，史启才. 化工单元过程及设备课程设计. 化学工业出版社，2002 3. 汤金石. 化工过程及设备课程设计（第二版）. 化学工业出版社，1998 4. 郑柏树. 《化工设备选型与工艺设计》课件. 2014 5. 周大军，揭嘉. 化工工艺制图. 化学工业出版社，2009 6. 魏崇光，郑晓梅. 化工工程制图. 化学工业出版社，1994 7. 娄爱娟，吴志泉，吴叙美. 化工设计. 华东理工大学出版社，2002

8. 国家医药管理局上海医药设计院. 化工工艺设计手册. 化学工业出版社，1986 9. N.P.乔佩，T.G.希克思. 化工计算手册. 化学工业出版社，1988 10. 袁一. 化学工程师手册. 机械工业出版社，2000

11. 王国胜. 化工原理课程设计. 大连理工大学出版社，2005