【正文】 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。 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。 冷流體流量 qm， 2=L M 冷 = = kg/s 冷流體進口溫度 t1， 出溫度 t2=98℃， Cp 水 = kJ/kg。 K) 熱流體給熱系數(shù)的計算： 由《化工原理》附錄表查得含 61 根 Φ 19 3 mm 單程管的列管式換熱器的公稱直徑 d=273 mm= m。 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。 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。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到了極限，有些時候也鬧得不太愉快。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。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。 再就是我們的主要設(shè)計目標(biāo) —— 換熱器。大家 又聚在一起，確定了最終的方案，并認(rèn)真地計算。同時，課程設(shè)計教會了我做學(xué)問要有耐心，不能急躁，慢工出細活，急功近利的最終結(jié)果是一事無成。之后，再 通過 我們的 慢慢摸索，我們 又 相互討論 、取長補短，互相勉勵， 最終將本次化工原理課程設(shè)計圓滿完 成。 K) 總傳熱系數(shù)的計算：（忽略管壁熱阻和污垢熱阻） K=1/（2121 α1α1 ?? dd ） =1/( ??) = W/(m2d2= m。 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行加熱，再通過套管換熱器，使用低壓蒸汽進行加熱至泡點。 丙酮回收單元是很多用丙酮作為溶劑進行化工生產(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 、深度冷卻等等。 填料塔的基本特點是結(jié)構(gòu)簡單，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。 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，從而達到相際間進行傳質(zhì)及傳熱的過程。 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 。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。 下面逐個進行計算： 套管式 換熱器 2 套管式 換熱器 1 列管式 換熱器 精餾塔釜液 低壓蒸汽 冷卻水 精餾塔 吸收塔 吸收塔塔底流出液 化工原理課程設(shè)計 13 ① 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 %、水 %的混合溶液，其泡點溫度為 98℃。 則，內(nèi)徑 d1= m； 外徑 d2= m 熱流體定性溫度 T=（ 97+） /2= ℃ 熱流體在 ℃ 下的物性數(shù)據(jù)如下 ： 31 // mkg? )/(/1 kkgkJcp ? )/(/1 KmW ?? sPa??? /1 1Pr 406 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： 32 // mkg? )/(/2 kkgKJcp ? )/(/2 KmW ?? sPa??? /2 2Pr 設(shè)管內(nèi)冷流體流速為 u2= m/s, qv，冷 =22,?mq = = 103 m3/s qv，冷 =n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行解答。 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。 剛開始，我們詳細地討論了整個工藝流程并把要用到的設(shè)備和需要計算的地方確定下來，分工后開始操作。 熊甜甜 3091303035 2021 年 1月 5日 江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化工 0902 4. 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。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。之后我又用了一種方法來算結(jié)果算出來還是 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。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)思考為什么之前的數(shù)據(jù)不對，錯在哪里，怎么改 進，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。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。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，而化工原理課程設(shè)計 25 且增強了分析和解決工程實際問題的能力。則可 取傳熱管長為 L=6 m， 則該換熱器管程數(shù)為 Np=L/6≈ 2（ 管程數(shù) ） 所以 傳熱管總根數(shù)為 61 2=122 根 則 查《化工原理》附錄表可得，含 122 根管長為 6m， Φ 19 3 mm 的傳熱管的雙程管的總公稱直徑為 DN約為 400 mm= m。 K) 化工原理課程設(shè)計 15 傳熱系數(shù) K的計算：（忽略壁阻和污垢熱阻） K= 1/(2121 α1α1 ?? dd )=1/(138 ??) = W/(m2 從列管換熱器流出的低含量丙酮 水溶液， 經(jīng)過套管換熱器進行冷卻，至 20 攝氏度，再 通入吸收塔對空氣中的丙酮進行吸收。 活性炭產(chǎn)品主要指標(biāo)有孔徑及其分布、容積率、強度和灰分等，這些 是選用活性炭依據(jù) 。 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。 在化工生產(chǎn)中，常常需要進行混合物的分離以達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。經(jīng)濟合理，冷卻水進出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量。而水吸收 精餾丙酮回收工藝能耗較低 ,工藝安全性和穩(wěn)定性較好 ,是當(dāng)前最好的替代工藝。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 水溶液進行第一次加熱。 熱流體平均摩爾質(zhì)量： M 熱 =Σ xiMi= +（ ） 18 = kg/kmol。 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。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。 朱曉燕 3091303036 2021 年 1月 5日 江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化工 0902 3. 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)?！?