化工原理课程设计 奶粉喷雾干燥
化工原理课程设计任务书
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一、设计题目：奶粉喷雾干燥
二、设计条件：
1、生产任务：年产全脂奶粉840吨（学号：13--18）；
以年工作日330天，日工作二班，班实际喷雾时间6小时计。产品质量
符合国家“全脂奶粉质量标准”。
2、进料状态：浓缩奶总固形物含50%
温度55℃、密度1120kg/m2、表面张力0.049N/m、黏度15cp。
成品奶粉含水量≯2.5%（一级品）、密度600 kg/m2、比热2.1kJ/kg.
3、新鲜空气状态：t
0=23℃、ф
=55%
大气压760mmHg
4、热源：饱和水蒸气。
三、设计项目：
a)工艺流程的确定
b)喷雾干燥装置的计算
c)辅助设备的选型及计算
d)绘制工艺流程图
e)编制设计说明书
四、设计时间和设计要求
时间：1.5周
要求：根据设计任务，确定方案合理，论证清楚，计算正确，简述简明，图纸整洁无误，书写整齐清洁。
目录
一、工艺流程确定及论证 (3)
1.1论证 (3)
1.1.1.本工艺采用喷雾干燥技术制备乳粉。 (3)
1.1.2本工艺采用压力式喷雾干燥 (4)
1.1.3本工艺采用并流型喷雾干燥 (5)
1.2喷雾干燥流程图 (6)
二、喷雾干燥装置的计算： (7)
2.1物料及热量衡算 (7)
2.1.1空气状态参数的确定 (7)
2.1.2排风状态参数确定： (8)
2.1.2物料衡算： (10)
2.1.3热量衡算 (11)
2.2.压力式雾化器计算 (12)
2.2.1 喷咀孔截面积、孔径及喷头个数的确定 (14)
2.2.2 喷咀旋转室的尺寸确定 (15)
2.2.3 喷嘴的生产能力 (16)
2.2.4 进旋转室切向通道长度L的计算 (16)
2.2.5 喷咀芯结构 (17)
2.2.6 干燥室（塔）主要尺寸的确定 (17)
三、辅助设备的选型计算（汇编4-1、曹277、乳品工业手册492） (18)
3.1空气过滤器的选型计算 (18)
3.2空气加热器的选型计算(汇编4-2~4，乳品工业手册493~502) (19)
3.2.1需要加热量Q需 (19)
3.2.2传热效率 (20)
3.2.3表面风速Va的选取 (20)
3.2.4受风面积F a (21)
3.2.5选型 (21)
3.2.6核算传热量 (21)
3.2.7空气阻力 (22)
3.3 粉尘回收装置的选型和计算 (22)
3.4 风机的选型计算 (23)
3.5高压泵（汇编4-18、乳品414） (24)
3.6其它辅助设备选用 (24)
四、设计结果的汇总： (25)
4.1主要工艺参数 (25)
4.2干燥装置及主要辅助设计一览表 (26)
五、带控制点的工艺流程图 (27)
六、设计说明 (27)
七、结束语 (28)
八、参考文献 (28)
一、工艺流程确定及论证
本工艺采用并流、压力式喷雾干燥法对奶粉进行喷雾干燥。
1.1论证
乳粉是一种干燥粉末状乳制品，具有耐保藏、使用方便的特点。生产乳粉的目的在于保留牛乳营养成分的同时，除去乳中大量水分，使牛乳由含水88%的液体状态转变成含水2%的粉末状态，从而大大缩小牛乳体积，既利于包装运输，又便于保藏和使用。乳粉的主要化学成分有水分、脂肪、蛋白质、乳糖、灰分、乳酸等，因含量差异而形成各种种类的乳粉。乳粉的营养价值一般通过乳脂肪及非脂乳固体部分来体现。
1.1.1.本工艺采用喷雾干燥技术制备乳粉。
喷雾干燥，是指用单独一次工序，将溶液、乳浊液、悬浮液或含有水分的膏糊状物料变成粉状、颗粒或块状的干燥产品。其形成取决于物料的物理特性，以
作。
及喷雾干燥设备的流程和操[]1
奶粉喷雾干燥的原理是将浓缩乳借用机械力量，即压力或离心的方法，通过喷雾器将乳分散为雾状的乳滴（直径为10-15um），大大增加了其表面积，同时送入热风的情况下雾滴和热风接触，浓乳中的水分便在0.01-0.04s的瞬间内蒸发完毕，雾滴被干燥成球形颗粒落入干燥室的底部，水蒸气被热风带走，从干燥室排风口排出，而且微粒表面的温度为干燥介质的湿球温度（50～60℃），若连续出料，整个干燥过程仅需10～30s，故特别适用于热敏性物料的干燥，蛋白质的变性很少，乳清蛋白依然保持良好的溶解性，酶的活性也没有丧失。具有较高的溶解度及冲调性，保持其原有的营养成分及色、香、味。
喷雾干燥的特点如下：
（1）干燥速度快：由于料液经喷雾后雾化成几十微米大小的液滴，所以单位重量的表面积很大，每公升料液经喷雾后表面积可达300㎡左右，因此热交换迅速，水分蒸发极快，干燥时间一般只要几秒钟，多则几十秒钟，具有瞬间干燥的特点。
（2）干燥过程中液滴的温度比较低：喷雾干燥可以采用较高的温度的载热体，但是干燥塔内的温度一般不会很高。当液滴仍有大量水分存在时，它的温度不超过热空气的湿球温度，例如塔内热空气温度>>100℃时，物料温度约50—60℃。所以适合于热敏性物料的干燥，能够保持产品良好的色泽和香味。
（3）干燥产品具有良好的分散性和溶解性能：根据工艺上的要求，选用适当的雾化器，可将料液喷成球状液滴，由于干燥过程是在空气中完成的，所得到的粉粒能保持与液滴相近似的球状，因此具有良好的疏松性、流动性、分散性，冲调时能迅速溶解。
（4）产品纯度高，环境卫生好：由于干燥是在密闭的容器内进行的，杂质不会混入产品，保证了产品纯度。生产有毒气、臭气物料时，可采用封闭循环或“自惰”循环系统的喷雾干燥设备，将毒气、臭气烧毁，防止公害，改善环境。（5）生产过程简化，操作控制方便：即使含水量高达90%的料液，不经浓缩，同样能一次获得均匀的干燥产品。大部分产品干燥后不需粉碎和筛选，从而简化了生产工艺流程。对于产品粒径大小、松密度、含水量等质量指标，可改变操作条件进行调整，控制管理都很方便。
（6）适宜于连续化大规模生产：干燥后的产品经连续排料，在后处理上结合冷却器和风力输送，组成连续生产作业线，实现自动化大规模生产。
其主要缺点有：
（1）当热风温度低于150 ℃时，热交换的情况较差，需要的设备体积大。在用低温操作时空气消耗量大，因而动力耗用量随之增大。
（2）为了保证乳粉水分含量的要求，必须严格控制各种产品干燥时排风的相对湿度，一般为10%~13%，故需消耗较多的空气量，从而增加了风机的容量及电耗，同时也增加了粉尘回收装置的负荷，影响了产品得率。
（3）对某些膏糊状物料，干燥时需加水稀释，这样就增加了干燥设备的负荷。（4）由于设备体积庞大，对生产卫生要求高的产品时，设备的清扫工作量较大。（5）设备的热效率较低，在进风温度不高时，热效率约30—40%左右。
1.1.2本工艺采用压力式喷雾干燥
喷雾干燥按照雾化方法分为压力式、离心式和气流式喷雾干燥。
离心式主要是利用高速旋转轴产生很大的离心力，使料液被甩出去而分散雾化。离心式的特点是可以处理较粘稠；料液内含有颗粒的物料；雾化均匀，不易堵塞雾化器。缺点是只能采用立式，由于高速旋转，故对旋转轴及轴承、齿轮等要求很严，乳粉中气泡较多，不利于保藏等。
压力式喷雾干燥器是通过高压设备给料液加压后通过雾化器雾化，其压力一般在2～20MP。与离心式相比，其结构较紧凑，生产能力大，耗能量少，而且改变内部元件能改变不同的雾炬形状，调节雾化压力能调整产品粒度【4】。压力式的主要缺点是高粘度物料不易雾化；喷嘴易堵塞；喷嘴易受磨损。对于低粘度的料液，采用压力式较适宜。因此在奶粉喷雾干燥中选择压力式。
1.1.3本工艺采用并流型喷雾干燥
喷雾干燥按照喷雾和流体流动方向分为并流型、逆流型和混合型三类。（1）逆流型操作特点是热利用率较高，但只适用于非热敏性物料的干燥，而且若空塔速度超过限度将引起颗粒的严重夹带，给回收系统增加负荷。
（2）混合型操作特点是气流与产品较充分接触，脱水效率高，但产品有时与湿的热空气流接触，故干燥不均匀，内壁局部粘粉严重。
（3）并流型操作特点是：被干燥物料允许在低温下进行干燥。由于热风进入干燥室立即与喷雾液滴接触，室内温度急降，不会使干燥物料受热过度，因此，适宜于热敏性物料的干燥。塔壁粘粉较少。由于在干燥室内细粒干燥时间短、粗粒干燥时间长，产品具有比较均匀干燥的特点，适合于液滴高度分散均一的喷雾场合。
综上所述，本生产工艺选用并流、压力式喷雾干燥法对奶粉进行喷雾干燥处理。
1.2喷雾干燥流程图
图1 喷雾干燥流程图
二、喷雾干燥装置的计算：
2.1物料及热量衡算
2.1.1空气状态参数的确定
L t0
t0=23
H0
Q L 空气加热器冷凝水干燥塔奶粉G2 t M2=70℃
图2物料、热量衡算图
2.1.1.1新鲜空气状态参数：（参化工原理P216～218）
由设计条件给定：t0＝23℃ф0＝55%
查得23℃饱和水蒸汽压Ps0＝21.07 mmHg （2809.24Pa）
湿度H0=0.622ф0P s0/(P-ф0P s0)
=0.622*0.55*21.07/(760-0.55*21.07)
=0.00963kg水/kg绝干气
热焓I0=(1.01+1.88H0) t0+2490H0
=(1.01+1.88*0.00963)*23+2490*0.00963
=47.625kJ/kg绝干气
湿比容υH0=(1/29+H/18)*22.4*(273+t0)/273
=(1/29+0.00963/18)*22.4*(273+ 23)/273
=0.8505m3(湿空气)/kg绝干气
2.1.1.2加热后空气的状态参数：（[2]，P467。[7],P229-P233）
全脂乳粉的加工工艺流程中，喷雾干燥的操作要点为先将过滤的空气由鼓风机吸进，通过空气加热器加热至130-160℃后，送入喷雾干燥室。如用电热或燃油炉加热，可使干燥介质的温度提高至200℃以上。虽然提高热空气温度可以提高热效率，强化干燥过程，减少干燥塔所需容积，但是考虑到温度过高会影响乳粉的质量，如发生龟裂或焦化，所以干燥介质的温度会受到限制。同时温度过低会使产品水分含量过高而不能达到标准。故加热后的空气温度可确定为150℃。
湿度H 1=H 0=0.00963Kg 水/Kg 绝干气 热焓I 1=(1.01+1.88*H 1)*t 1+2490H 1
=(1.01+1.88*0.00963)*150+2490*0.00963 =178.194KJ/Kg 绝干气
湿比容υH1＝(1/29+ H 1/18)*22.4*(273+ t 1)/273
=(1/29+0.00963/18)*22.4*(273+ 150)/273 =1.215m 3(湿空气)/kg 绝干气
2.1.2排风状态参数确定：
（乳粉生产基本知识 P258，乳与乳制品生产 P279,273,305）
干燥的乳粉含水量在2.5%以内，从塔底流出，热空气经旋风分离器收集所携带的乳粉颗粒，净化后的空气被排风机送入大气中，排放温度为80~90℃，相对湿度为10~13%。选定排放温度为80℃，但为了防止产品长时间受高温影响而使产品变性，且同时要防止露水的形成，故奶粉出口温度一般比排气温度低10℃。就整个干燥器做物料衡算：（化工原理 下P230））
()2M M1l M10102M M22G C t /W C t LI L I I G C t /W LI QL +++-=++
.
式中：C M -----产品比热，全脂奶粉为2.1kJ/kg ℃ (任务书给定)
C l -----水的比热，4.187kJ/kg 绝干气
t M1-----浓奶温度，任务书给定55℃ (任务书给定)
t M2-----奶粉出口温度，取70℃
Q L -----每蒸发1kg 水干燥室的热损失，按工业生产经验取251kJ/kg 水（[7],P305：对于保温适宜的干燥室而言：其散失的热量可取60千卡/公斤水，相当于251.04kJ/kg 水，而对于空气加热器的热损失可取40千卡/公斤水，相当于167.36kJ/kg 水。本工艺保温适宜，故采用热损失为251kJ/kg 水。）
W -----每小时蒸发水量（见物料衡算）201.514kg G 2-----每小时奶粉产量 （见物料衡算）212.12kg L -----每蒸发１千克水所需空气量Kg,l ＝1/(H 2－H 1) 将上式整理后可得：
()()l M12M M22M M1L 2121C t (G C t /W G C t /W Q )I I /H H -+=--－ 方程左端表示干燥室补充热量与损失热量之差，用Δ表示。 Δ=4.187*55－(212.12*2.1*70/201.514－212.12*2.1*55/201.514＋251) =－53.873KJ/Kg 水 Δ=(I 2－I 1)/(H 2－H 1)
=[(1.01+1.88H 2)t 2+2490H 2-I 1]/(H 2－H 1) =[(1.01+1.88H 2)*80+2490H 2-178.194) ]/(H 2-0.00963) =－53.873KJ/Kg 水
解得:H 2＝0.03635 Kg 水/Kg 绝干气 热焓 I 2＝(1.01+1.88 H 2)t 2+2490 H 2
＝(1.01+1.88*0.03635)*80+2490*0.03635 ＝176.779kJ/kg 绝干气
ф2的求取：由()22s22s2H 0.622P /P P фф=- 查得80℃饱和水蒸汽压s2P ＝355.1mmHg
0.03635＝0.622*355.1ф2/(760-355.1*ф2)
解得： ф2＝11.82%﹤13%
为保证乳粉水分含量的要求，必须严格控制排风相对湿度ф2=10～13%。由于ф2在此范围以内，所以含水量可以保证。
湿比容υH2=(1/29+H 2/18)*22.4*(273+t 2)/273=(1/29+0.03635/18)*22.4*(273+80)/273
=1.0573m 3(湿空气)/kg 绝干气
2.1.2物料衡算：
2.1.2.1每小时需得奶粉量G2
可由年产量，年工作日，日工作班数及喷雾时间求取（相关数据由任务书给定：年产全脂奶粉880吨，年工作日为330天，日工作二班，班实际喷雾时间6小时）
2G =3
8401033026
???=212.12kg/h
2.1.2.2 每小时喷雾浓奶量及蒸发水分量W
()()1221G G *1/1w w =-- =212.12*(1-0.025)/(1-0.50) =413.634kg/h
W=G 1-G 2=413.634－212.12=201.514kg/h 2.1.2.3每蒸发1kg 水干空气用量（绝干量计） L=1/(H 2－H 1)＝1/(0.03635-0.00963） =37.425kg 绝干气/kg 水 每小时干空气量
L ＝W/(H 2－H 1)＝201.514/（0.03635-0.00963）=7541.69Kg 绝干气/h 新鲜空气体积流量
V 0=LυH0=7541.69*0.8505=6414.21m 3/h 热空气体积流量
V 1=LυH1=7541.69*1.215=9163.15m 3/h 干燥空气体积流量
V 2=LυH2=7541.69*1.0573=7973.83m 3/h
2.1.3热量衡算 2.1.
3.1 输入系统热量
新鲜空气输入： 10Q LI ==7541.69×47.625=359172.97KJ/h 热器输入热量： 210Q L I I -＝（）＝7541.69×(178.194-47.625)
=984710.92 KJ/h
浓奶带入的热量：
32M M1l M1Q G C t WC t =+ ＝212.12×2.1×55+201.514×4.187×55
＝70905.51KJ/h 123Q Q Q Q ∑++入＝＝3.6×105
+9.85×105
+0.71×105
＝14.16×105KJ/h
2.1.
3.2 输出系统的热量
排气带出的热量: 12'Q LI = =7541.69×176.779=1333212.4KJ/h 产品奶粉带出的热量： 222'M M Q G C t =＝212.12×2.1×70=31181.64KJ/h 干燥室热损失： 3'=WQ L Q ＝201.514×251=50580.014KJ/h 123'''Q Q Q Q =++∑出＝13.33×105
+0.31×105
+0.51×105
＝14.15×105KJ/h
ΣQ 入＝ΣQ 出可见热量收支平衡。 2.1.3.3 干燥过程的热效率
表示每蒸发1kg 水分，干燥器内所需加入的热量中用于汽化水分所耗热量的百分率。
η=((r 0+C W t 2)-C l t M1)/L(I 2－I 0)
=((2490+1.88*80)-4.187*55)/ (37.425 (176.779-47.625) ) = 49.9%
2.1.
3.4 空气加热器蒸汽消耗量：（[5] 喷雾干燥,P266）
选取加热用饱和水蒸气温度T= t1+10=150+10=160℃
查得其饱和蒸汽压为6.303Kgf/cm2(绝压)，汽化潜热为2087.1kJ/kg
并取热效率ηk=95%
蒸汽消耗量:D k=Q2/rηk=984710.92/2087.1*0.95=496.64kg/h
2.2.压力式雾化器计算
压力式喷嘴在结构上的共同特点是使液体获得旋转运动，即液体获得离心惯性力，然后由喷嘴孔高速喷出。压力喷嘴一般分为旋转型压力喷嘴和离心型压力喷嘴两种类型。液体通过内插头完成旋转运动，然后由嘴喷喷出。具有使液体旋转的内插头喷嘴，称为离心型压力喷嘴【3】。旋转型压力喷嘴则是液体经过旋转室喷出的喷嘴，与离心型相比，其流量更大，适于生产能力较大的干燥设备。因而在此选用旋转型压力喷嘴。
2.2.1 喷咀孔截面积、孔径及喷头个数的确定 2.2.1.1 喷咀孔截面积
雾化角增大，流量系数C D 减小，使喷咀的料液处理量降低，而塔径却需增大【3】。因而为使塔径不至过大，且与气流良好接触,根据经验,雾化角控制在60~70°。在此选65°。
由θ=65°，查图3-44可查，得A ’=2.5 再由A ’=2.5查图3-42，可得孔板系数C D =0.25 据公式：ρ
P
g C Q F D
?=
2
ρ——浓奶密度1120kg/m 3
Q ——喷嘴流量 41413.634
1.02610360011203600
G Q ρ-=
==???3(/)m s
△P ——压力式雾化器的操作压力，应在100~150 kgf/cm 2之间，
选取120kgf/cm 2
C D ——孔板系数 C D =0.25 故
F=
4
62.83210--=?2m
2.2.1.2 孔径
选取喷嘴孔径do ，根据经验一般为1~1.5mm ，选1.2mm ，则r 0=0.6mm 。 2.2.1.3 喷头个数的确定
()
()6
2
230
2.83210 2.5041.210
4
4
F
n d
π
π
--?=
=
=??个
此值需圆整为3个。
2.2.2 喷咀旋转室的尺寸确定
由式：1
A R
r A o π=
A 1=nbh
∵A ’=2
/11
0)(
R r A ∴可得A 1=
2/11
,
0)('R r A R r π
A ’ ——喷咀的结构参数 A ’=2.5 r 0 ——喷咀孔半径
R ——旋转室半径，取R=3mm
b ——液体入口宽度，取b=0.4mm ，b 太大，不会粘在壁上，分散开，
b 太窄，阻力大。 A 1 ——切向通道总的截面积 R 1 ——R 1=R-=2b 3-2
4
.0=3-0.2=2.8mm n ——增向通道个数 n=4 h ——液体入口高度 A 1=
33
31/23
0.6103100.610()2.5 2.810
π----??????=? 1.047×10-62m 64
13
1.04710 6.51040.410
A h nb ---?∴===???m 整取0.9mm 根据经验校核
2R/b=2×3/0.4=15 其值在6~30之间
h/b=7×10-4/0.4×10-3=1.75 其值在1.3~3.0之间
2.2.3 喷嘴的生产能力
A’=A
333 1/21/21/2 000
3
33
11
0.6103100.610
()()()
40.4100.710 2.810
r r R r
R nbh R
ππ---
---
?????
==?=
?????
2.34
查图3-42，可得C D’=0.26
查图可得θ=630
∴实际的Q’=F·C D’r
p
g?
2
=
4
6
29.812010
2.832100.26
1120
-
???
???=1.07×10-4m3/s
大于4
1.02610-
?m3/s 符合要求
由
p
p
Q
Q
?
?
=
1
1
可用来调节流量。
2.2.4 进旋转室切向通道长度L的计算
如图可知
2
2
2
1
R
R
L-
=
R2——空气心外半径一般取
R2=4~4.5mm，取
R2=4mm
R ——旋转室半径，R=3mm
)
(
65
.2
3
42
2
1
mm
L=
-
=
2
2
2
2
2
2
)
(
)
(b
R
R
b
R
R
L-
-
-
-
-
=
1.54mm = L=
mm L L 10.22
65
.254.1221=+=+ L ——入口长度 经验校核
25.54
.010.2==b L 在0.9~7之间 L/b 在0.9~7时对流量系数没有多大影响。当L/b 过大时，压头损失过大。L/b 过小时，液体进入旋转室后就会出现散乱流动，不能在室内均匀地旋转。 2.2.5 喷咀芯结构
厚度为6~7mm ，喷嘴孔长度取孔直径1.2mm 。 2.2.6 干燥室（塔）主要尺寸的确定
因立式喷雾设备较卧式有如下优点【6】：
干燥塔生产能力大，占地面积小，设备蒸发强度大，干燥时间长，有利于提高设备的热效率等，故选择立式。
采用多喷头式n=3，呈多边三角形布置。 其中心距为1000mm 。
喷头与塔壁间距可取1000~1200mm ，在此取1100mm ，可减少周壁的沾粉现象，气流的截面速度下降，有利于设备热效率提高。
q=0.03t 1-1=0.03×150-1=3.5 kg 水/m 3h V=
q
W
V ——干燥室的有效容积
W ——干燥室的水分蒸发 q ——干燥强度
t 1——进入干燥室的热风温度 V=()3201.5143.557.58m =
F
V D V
H =
=
2
4
π
H ——立式干燥室的有效高度 F ——干燥室的截面积
D ——干燥室的直径 D=0
500
2(1100)3355()cos30
mm ?+= 经圆整 D=3.5m
∴()()1122
57.58
5.9863.544V H m H m D ππ===→=?圆整
H 2=D=3.5（m ）
取d=0.4~0.5m 在此d=0.4m 夹角应小于60°，使产品不易堵塞。 通过几何计算 2/2/2 3.5/20.4/2
0.442
3.5
D d tg
H α
--=
==
α=48°<60°符合要求。
因为锥形壳体的应力，随半锥角α的增大而增大；当α角很小时，其应力值接近圆筒形壳体的应力值。所以在设计制造锥形容器时，α角要选择合适，不宜太大 。
三、辅助设备的选型计算（汇编4-1、曹277、乳品工业手册492）
3.1空气过滤器的选型计算
材料采用中空泡沫塑料，油浸式滤层，滤层用不锈钢细丝，形成绒团（钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料均可）喷以轻质定子油或真空泵油（无味、无臭、无毒、挥发性低、化学稳定性高）制成每块50×50cm 左右单体厚约5～12cm ，当空气通过时，空气中杂质即被阻挡或为油膜吸附于滤层中，每隔一定时期拆下用碱水清洗，干燥后喷油重新安装，可继续使用。
F=
m
Lv Ho
——m 为滤层过滤强度，一般为4000~8000m 3/m 2 h
选m=5000m 3/m 2h
027541.690.8505
1.285000
H Lv F m m
?=
=
=
圆整为1.3m 2
核算m=
0327541.690.8505
4934.01.3
H Lv m m h F
?=
=
空气阻力H f =0.5sv 1.8
S ：滤层厚度，通常取10 cm
V ：过渡速度为
s m m
/3600 H f =0.5 1.8
24934.010()8.8203600
mmH ??=
过滤时一部分孔被堵，导致Hf 上升，至一定程度（
O
mmH 220~15>）时
取下清洗。进料时无压力，不会有漏奶等情况，清洗时仅需拆下进奶管道，离心转盘，清洗容易，轻便。长期不清洗，使过滤器的阻力增大，从而使进风量减少，影响生产能力。
3.2空气加热器的选型计算(汇编4-2~4，乳品工业手册493~502)
空气加热器是以紫铜管或钢管上绕以紫铜的翅片，最后经搪锡而制成具有一定加热面积的加热器，干燥设备一般由若干加热器组成。目前在乳粉生产上常用的有S 型及GL 型两种形式。
空气加热器是对新鲜空气进行加热的必要设备，用饱和蒸汽作为热源，在加热管内流动，新鲜空气在加热管外经翅片间通过，经热交换后空气的温度可达150~170℃，热空气的温度主要取决于加热面积，饱和蒸汽的压力及质量。为强化传热，可采用翅片式换热器，加大湍流程度，减少该侧热阻。 3.2.1需要加热量Q 需
Q 需=
()
()
1067541.69178.194-47.625 1.0410KJ /h 0.95
L I I η
-?=
=?
3.2.2传热效率10
15023
0.927
16023
S
t t
F
T T
--
===
--
∑
选定饱和蒸汽压力：6.3kgf/cm2查[1]P334的T
S
=160℃
3.2.3表面风速Va的选取
GLII型钢制空气热交换器比GLI型散热排管的传热系数高，比I型散热排
管重量轻，体积小，消耗金属少，且造价比S、U
II
型钢制散热排管便宜。故选用GLII型空气加热器。
由ε查[4-3] V
a
-ε图的V
a
=1.5m/s，N=8排。
化工原理课程设计任务书 zong (修复的)共32页
2012年 06月 工业背景及工艺流程 乙醛是无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥
发、易燃烧且能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶，因其分子中具有羰基，反应能力很强，容易发生氧化，缩合，环化，聚合及许多类型加成反应。乙醛也是一种重要的烃类衍生物在合成工业有机化工产品上也是一种重要的中间体。其本身几乎没有直接的用途，完全取决于市场对它的下游产品的需求及下游产品对生产路线的选择，主要用于醋酸、醋酐、醋酸乙烯等重要的基本有机化工产品，也用于制备丁醇、异丁醇、季戊四醇等产品。这些产品广泛应用于纺织、医药、塑料、化纤、染料、香料和食品等工业。 国内乙醛生产方法有乙烯氧化法、乙醇氧化法和乙炔氧化法三种技术路线。工业上生产乙醛的原料最初采用乙炔，以后又先后发展了乙醇和乙烯路线。乙炔水化法成本高，因其催化剂——汞盐的污染难以处理等致命缺点，现以基本被淘汰。乙醇氧化或脱氢法制乙醛虽有技术成熟，不需要特殊设备，投资省，上马快等优点，但成本高于乙烯直接氧化法。乙烯直接氧化法制乙醛。由于其原料乙烯来源丰富而价廉，加之反应条件温和，选择性好，收率高，工艺流程简单及“三废”处理容易等突出优点，深受世界各国重视，发展非常迅速，现以成为许多国家生产乙醛的主要方法。 精馏方案的确定： 精馏塔流程的确定; 塔型的选择; 操作压力的选定; 进料状态选定; 加热方式等
所选方案必须： （1）满足工艺要求； （2）操作平稳、易于调节； （3）经济合理； （4）生产安全。 包括：流程的确定;塔型的选择;操作压力的选定;进料状态选定;加热方式等 操作压力选择 ●精馏可在常压、加压或减压下进行。 ●沸点低、常压下为气态的物料必须选用加压精馏；热敏性、高沸点 物料常用减压精馏。 进料状态的选择 ●一般将料液预热到泡点或接近泡点后送入塔内。这样可使： ● (1)塔的操作比较容易控制； ● (2)精馏段和提馏段的上升蒸汽量相近，塔径相似，设计制造比 较方便。 加热方式： ●（1）间接蒸汽加热 ●（2）直接蒸汽加热 ●适用场合：待分离物系为某轻组分和水的混合物。 ●优点：可省去再沸器；并可利用压力较低的蒸汽进行加热。操作 费用和设备费用均可降低。
食品工程原理课程设计奶粉喷雾干燥
封面（按要求的格式制作）
食品工程原理课程设计任务书 专业：XXX 班级：XXX 姓名：XXX 一、计题目：年产全脂奶粉——奶粉喷雾干燥 二、设计条件： 1、生产任务：年产全脂奶粉750吨（学号：1--9）； 800吨( 例） 850吨（学号：10--18）； 900吨（学号：19--24）； 950吨（学号：25--30） 以年工作日310天（例），300（学号尾号为单数）；330天（学号尾数为双号），日工作二班，班实际喷雾时间6小时计。产品质量符合国家“全脂奶粉质量标准”。 2、进料状态：浓缩奶总固形物含量48%（例） 46%（学号5,6,11,12,17,18,23,24,29,30） 50%（学号：3,4,9,10,15,16,21,22,27,28） 52%（学号：1,2,8,7,13,14,19,20,25,26）温度55℃、密度1120kg/m2、表面张力0.049N/m、黏度15cp。 成品奶粉含水量≯2.5%（一级品）、密度600 kg/m2、比热2.1kJ/kg.K。 3、新鲜空气状态：t 0=20℃、ф =50%（例） t 0=22℃、ф =52%（学号1—10）； t 0=23℃、ф =55%（学号11—20）； t =25℃、ф =60%（学号21—30） 大气压760mmHg 4、热源：饱和水蒸气。 三、设计项目： a)工艺流程的确定 b)喷雾干燥装置的计算 c)辅助设备的选型及计算 d)绘制工艺流程图（涉及各设备平面图） e)编制设计说明书 四、设计时间和设计要求 时间：1周 要求：根据设计任务，确定方案合理，论证清楚，计算正确，简述简明，图纸整洁无误，书写整齐清洁。
化工原理课程设计
《化工原理》课程设计报告精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师
目录 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3) 一．设计题目 (3) 二．操作条件 (3) 三．塔设备型式 (3) 四．工作日 (3) 五．厂址 (3) 六．设计内容 (3) 设计方案 (4) 一．工艺流程 (4) 二．操作压力 (4) 三．进料热状态 (4) 四．加热方式 (4) 精馏塔工艺计算书 (5) 一．全塔的物料衡算 (5) 二．理论塔板数的确定 (5) 三．实际塔板数的确定 (7) 四．精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8) 五．塔体工艺尺寸设计 (10) 六．塔板工艺尺寸设计 (12) 七．塔板流体力学检验 (14) 八．塔板负荷性能图 (17) 九．接管尺寸计算 (19) 十．附属设备计算 (21) 设计结果一览表 (24) 设计总结 (26) 参考文献 (26)
苯-氯苯精馏塔的工艺设计 苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务 一．设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.6%的氯苯140000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于0.1%。原料液中含氯苯为22%（以上均为质量%）。 二．操作条件 1.塔顶压强自选； 2.进料热状况自选； 3.回流比自选； 4.塔底加热蒸汽压强自选； 5.单板压降不大于0.9kPa； 三．塔板类型 板式塔或填料塔。 四．工作日 每年300天，每天24小时连续运行。 五．厂址 厂址为天津地区。 六．设计内容 1.设计方案的确定及流程说明 2. 精馏塔的物料衡算； 3.塔板数的确定； 4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 5.精馏塔主要工艺尺寸；
化工课程设计小结
化工原理课程设计小结 随着毕业日子的到来，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我们的指导老师罗老师、朱老师和李老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。 课程设计报告主要包括以下几个方面． 1．封面（根据自己的个性设计）2．目录3．主界面（介绍这次设计的课题、人员、目标、任务、人员分工）4．主要过程（要告诉别人你的这个作品该怎么用）5．程序流程图（用图来表示主要过程）6．核心源程序（你觉得这个作品它具备的主要功能是什么，就将实现这个功能的代码给COPY下来）7．主要函数（你程序代码里用的函数中你觉得重要的或是难的）8．心得9．附录（你完成这次课程设计参考的书，这个可以多写一点，以示用心认真） 我第一次做课程设计时写报告就是这么写的．你参考参考．希望能对你有些帮助
奶粉喷雾干燥(1)食品工程设计
食品工程原理 课程设计说明书 设计题目奶粉喷雾干燥 专业粮食工程 班级粮工1103班 姓名郝林娜 指导老师马森 河南工业大学 2013年12月22日
食品工程原理课程设计任务书 专业：粮食工程 班级：1103班 姓名：郝林娜 学号：201111020327 一、设计题目：奶粉喷雾干燥 二、设计条件： 1、生产任务：年产全脂奶粉950吨。 以年工作日310天，日工作二班，班实际喷雾时间6小时计。产品质量符合国家“全脂奶粉质量标准”。 2、进料状态：浓缩奶总固形物含量48%。 温度55℃、密度1120kg/m2、表面张力0.049N/m、黏度15cp。 成品奶粉含水量≯2.5%（一级品）、密度600 kg/m2、比热2.1kJ/kg.K。 3、新鲜空气状态：t0=25℃、ф0=60%，大气压760mmHg 4、热源：饱和水蒸气。 三、设计项目： a)工艺流程的确定 b)喷雾干燥装置的计算 c)辅助设备的选型及计算 d)绘制工艺流程图 e)编制设计说明书 四、设计时间和设计要求 时间：1周 要求：根据设计任务，确定方案合理，论证清楚，计算正确，简述简明，图纸整洁无误，书写整齐清洁。
目录 一、工艺流程确定及论证 (4) 1.1论证 (4) 1.2喷雾干燥流程图 (7) 二、喷雾干燥的计算 (7) 2.1物料及热量衡算 (7) 2.1.1空气状态参数的确定 (7) 2.1.2物料衡算 (10) 2.1.3热量衡算 (11) 2.2离心式雾化器的计算 (11) 2.2.1液滴直径ζ的计算 (12) 2.2.2液滴离开转盘的初速度 (13) 2.2.3液滴水平飞行距离 (14) 2.2.4离心喷雾器所需功率 (15) 2.3喷雾干燥塔主要尺寸的计算 (15) 2.3.1塔径D (15) 2.3.2塔高H (16) 三、辅助设备的选型计算 (16) 3.1空气过滤器的选型计算 (16) 3.2空气加热器的选型计算 (17) 3.3粉尘回收装置的选型和计算 (19) 3.4风机的选型计算 (21) 3.5其他辅助设备选用 (22) 四、设计结果总汇 (22) 4.1主要工艺参数 (22) 4.2干燥装置及主要辅助设计一览表 (23) 五、带控制点的工艺流程图 (24) 六、设计说明 (24) 七、结束语 (26) 八、参考文献 (27)
2017化工课程设计心得体会范文
2017化工课程设计心得体会范文 2017化工课程设计心得体会范文一 化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。 本次化工原理课程设计历时两周，是上大学以来第一次独立的工业化设计。从老师以及学长那里了解到化工原理课程设计是培养我们化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形;在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。由于第一次接触课程设计，起初心里充满了新鲜感和期待，因为自我认为在大学里学到的东西终于可以加以实践了。可是当老师把任务书发到手里是却是一头雾水，完全不知所措。可是在这短短的三周里，从开始的一无所知，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。我的课程设计题目是苯――氯苯筛板式精馏塔设计图。在开始时，我们不知道如何下手，虽然有课程设计书作为参
考，但其书上的计算步骤与我们自己的计算步骤有少许差异，在这些差异面前，我们显得有些不知所措，通过查阅《化工原理》，《化工工艺设计手册》，《物理化学》，《化工原理课程设计》等书籍，以及在网上搜索到的理论和经验数据。我们慢慢地找到了符合自己的实验数据。并逐渐建立了自己的模版和计算过程。在这三周中给我印象最深的是我们这些“非泡点一族”在计算进料热状况参数q时，没有任何参考模板，完全靠自己捉摸思考。起初大家都是不知所措，待冷静下来，我们仔细结合上课老师讲的内容，一步一步的讨论演算，经大家一下午的不懈努力，终于把q算出来了。还有就是我们在设计换热器部分，在试差的过程中，我们大部分人都是经历了几乎一天多的时间才选出了合适的换热器型号，现在还清楚的记得我试差成功后那激动的心情，因为我尝到了自己在付出很多后那种成功的喜悦，因为这些都是我们的“血泪史”的见证哈。 在此感谢我们的杜治平老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次课程设计的细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢同组的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。 2017化工课程设计心得体会范文二
化工原理课程设计简易步骤
《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学院 专业班级 完成时间
目录 1.设计任务书……………………………………………（） 2.设计方案的确定与工艺流程的说明…………………（） 3.精馏塔的物料衡算……………………………………（） 4.塔板数的确定………………………………………（） 5.精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算………（） 6.精馏段的汽液负荷计算………………………………（） 7.精馏段塔体主要工艺尺寸的计算…………………（） 8.精馏段塔板主要工艺尺寸的计算…………………………（） 9.精馏段塔高的计算…………………………………（） 10.精馏段塔板的流体力学验算…………………………（） 11.精馏段塔板的汽液负荷性能图………………………（） 12.精馏段计算结果汇总………………………………（） 13.设计评述……………………………………………（） 14.参考文献………………………………………………（） 15.附件……………………………………………………（） 附件1：附图1精馏工艺流程图………………………（） 附件2：附图2降液管参数图……………………………（）附件3：附图3塔板布孔图………………………………（）
板式塔设计简易步骤 一、 设计方案的确定及工艺流程的说明 对塔型板型、工艺流程、加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等进行说明，并 绘制工艺流程图。（图可附在后面） 二、 精馏塔物料衡算：见教材P270 计算出F 、D 、W ，单位：kmol/h 三、 塔板数的确定 1. 汽液相平衡数据： 查资料或计算确定相平衡数据，并绘制t-x-y 图。 2. 确定回流比： 先求出最小回流比：P 266。再确定适宜回流比：P 268。 3. 确定理论板数 逐板法或梯级图解法（塔顶采用全凝器）计算理论板层数，并确定加料板位置：P 257-258。（逐板法需先计算相对挥发度） 确定精馏段理论板数N 1、提馏段理论板数N 2 4. 确定实际板数： 估算塔板效率：P 285。（①需知全塔平均温度，可由 t-x-y 图确定塔顶、塔底温度，或通过试差确定塔顶、塔底温度，再取算术平均值。②需知相对挥发度，可由安托因方程求平均温度下的饱和蒸汽压，再按理想溶液计算。） 由塔板效率计算精馏段、提馏段的实际板层数N 1’,N 2’：P 284式6-67。 四、 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 1. 操作压力m p ：取2 F D m p p p += 2. 精馏段平均温度m t ：查t-x-y 图确定塔顶、进料板温度，再取平均值。或由泡点方程试差法确定塔顶、进料板温度。 3. 平均摩尔质量M Vm 、M Lm ：由P 8式0-27分别计算塔顶、进料板处的摩尔质量，再分别 取两处的算术平均值。汽相的摩尔分率查t-x-y 图。 4. 平均密度Vm ρ、Lm ρ： Lm ρ：用P 13式1-7分别计算塔顶、进料板处液相密度，再 取算术平均值。m Vm m Vm T R M p ??= ρ 5. 液体表面张力m σ：由B B A A m x x σσσ+=分别计算塔顶mD σ与进料板mF σ，再取 平均值。 6. 液体粘度m μ：与表面张力的计算类似。 五、 精馏段汽液负荷（Vs 、Ｌs ）计算 V=（R+1）D L=RD
喷雾干燥塔的知识,工作原理、操作规程、故障修复
喷雾干燥塔是一种可以同时完成干燥和造粒的装置，是在生物农药、医药、食品微生物等领域很常见的一种设备。今天小七为大家详细介绍喷雾干燥塔的工作原理、特点、操作规程、常见故障修复方法以及操作注意事项，让七友短时间内对喷雾干燥塔有一个深度了解！ 主要功能：可将溶液状态的物料喷入喷雾干燥塔中，物料干燥后呈固体粉末状态出料，按工艺要求可以调节料液泵的压力、流量、喷孔的大小，得到所需的按一定大小比例的球形颗粒。多数用于生物农药，医药，食品微生物的干燥。
作用原理：空气经过滤和加热，进入干燥器顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体顶部的高速离心雾化器或高压雾化器，喷雾成极细微的雾状液珠，与空气并流接触在极短的时间内可干燥为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，微尘物料由脉冲布袋收集器收集，废气由风机排空。 喷雾干燥塔的特点
1、干燥速度快，完成只需数秒钟; 2、适宜于热敏性物料干燥; 3、使用范围广:根据物料的特性，可以用于热风干燥、离心造粒和冷风造粒，大多特性差异很大的产品都能用此机生产; 4、由于干燥过程是在瞬间完成的，产成品的颗粒基本上能保持液滴近似的球状，产品具有良好的分散性，流动性和溶解性; 5、生产过程简化，操作控制方便。喷雾干燥通常用于固含量60%以下的溶液，干燥后，不需要再进行粉碎和筛选，减少了生产工序，简化了生产工艺。对于产品的粒径、松密度、水份，在一定范围内，可改变操作条件进行调整，控制、管理都很方便; 6、为了使物料不受污染和延长设备寿命，凡是与物料接触部分，均可以采用不锈钢材料制造。 喷雾干燥塔的主要类型1离心喷雾 高速离心喷雾干燥是液体工艺成形和干燥工业中最广泛应用的工艺。最适用于从溶液、乳液、悬浮液和糊状液体原料中生成粉状、颗粒状固体产品。因此，当成品的颗粒大小分布、残留水份含量、堆积密度和颗粒形状必须符合精确的标准时，喷雾干燥是一道十分理想的工艺。
化工原理课程设计
安阳工学院课程设计说明书 课程名称：化工原理课程设计 设计题目：列管式换热器 院系：化学与环境工程学院 学生姓名：赵安顺 学号：201005020025 专业班级：应用化学一班 指导教师：路有昌
列 设计一台列管式换热器 一、设计任务及操作条件 (1)处理能力 2.5×105 t/a热水 (2)设备型式列管式换热器 (3)操作条件 ①热水:入口温度80℃,出口温度60℃. ②冷却介质:循环水,入口温度32℃,出口温度40℃. ③允许压降:不大于105Pa. ④每年按300天计算,每天24小时连续运行. 二、设计要求及内容 (1)根据换热任务和有关要求确认设计方案; (2)初步确认换热器的结构和尺寸; (3)核算换热器的传热面积和流体阻力; (4)确认换热器的工艺结构. 摘要：通过对列管式换热器的设计，首先要确定设计的方案，选择合适的计算步骤。查得计算中用到的各种数据，对该换热器的传热系数传热面积工艺结构尺寸等等要进行核算，与要设计的目标进行对照是否能满足要求，最终确定换热器的结构尺寸为设计图纸做好准备和参考，来完成本次课程设计。 关键词：标准方案核算结构尺寸
目录 一.概述 (4) 二.方案的设计与拟定 (4) 三.设计计算 (8) 3.1确定设计方案 (9) 3.1.1选择换热器的类型 (9) 3.1.2流动空间及管子的确定 (9) 3.2确定物性数据 (9) 3.3初选换热器规格 (10) 3.3.1热流量 (10) 3.3.2冷却水用量 (10) 3.3.3平均温度差 (10) 3.3.4换热器规格 (11) 3.4核算总传热系数 (11) 3.4.1计算管程传热系数 (11) 3.4.2 计算壳程传热系数 (12) 3.4.3 确定污垢热阻 (13) 3.3.4 总传热系数 (13) 3.5计算压强降 (14) 3.5.1计算管程压强降 (14) 3.5.2计算壳程压强降 (14)
喷雾干燥法制备奶粉实验
喷雾干燥实验 （一）实验目的 ①了解喷雾干燥设备流程及气动离心雾化器工作原理； ②熟识喷雾干燥的操作； ③通过实验深入了解喷雾干燥的优点和缺点； ④了解喷雾干燥产品形态。 （二）实验原理与内容 喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。原料液可以是溶液、乳浊液、悬浮液。 液体的雾化器将料液分散为雾滴，增大干燥过程的传热传质速率。雾化器是喷雾干燥的关键部件之一，目前常用的有3种，即压力式雾化器、离心式雾化器、气流式雾化器。 雾化的液体与热气流的接触表面积很大，它与较高温度的气流一接触就迅速进行传热传质，雾滴水分吸收热量后又迅速蒸发成水蒸气，空气既作载热体又作载湿体。在干燥初期，雾滴很小，物料内部湿含量的扩散传递而造成的干燥阻力几乎等于零，物料的温度一直处于物料的表面湿球温度，为恒速干燥阶段。在物料表面没有充水分时，物料就开始升温并在内部形成温度梯度，为降速干燥阶段。若当温度梯度很大，物料内部的蒸汽压大于物料粒子表面内聚力时，粒子即会爆开，瞬时增大传质蒸发表面。因此喷雾干燥的粉末大多是非球形。本实验是采用离心喷雾，实验内容包括1、喷雾干燥设备流程及设备结构介绍；2、喷雾干燥设备使用操作要点介绍；3、喷雾干燥；4、干燥产品形态观察。 （三）实验仪器、设备 小型离心喷雾干燥设备（移动式高速离心喷雾干燥机，型号LPG—5，江苏省常州先锋干燥设备有限公司）。设备参数：离心盘直径50mm、干燥室直径800mm,圆筒高600毫米，筒锥角度60°。这样的离心喷雾高速旋转的动力是采自压缩空气，压缩空气推动涡轮通过挠性轴带动离心盘转动,液料从加工料中均匀滴入离心盘中央受离心力的作用以切线方向甩出,绕成大小均匀的雾状水滴，分别于干燥室中；由于离心盘转速高达2.5万转/分。挠性轴细小，故注意操作，小心加料均匀，防止结焦以保证离心盘的动力平衡。 实验材料：鸡蛋液 测量仪器：小型离心喷雾干燥设备上热电偶温度计(进出风)、形态观察仪器。 （四）实验步骤 1．测定实验环境温度、鸡蛋液含水率及可溶性固性物含量等。 2.认真检查设备流程和各部件的结构构造。 3.启动排风机，检查系统部分连接是否良好,有无漏气的地方。 4.接上加热电源预热干燥室，160℃~180℃。 5.达到所要求的温度，即启动离心转盘到正常运转、并慢慢进少量的物料，
化工原理课程设计——换热器的设计
中南大学《化工原理》课程设计说明书 题目：煤油冷却器的设计 学院：化学化工学院 班级：化工0802 学号： 1505080802 姓名： ****** 指导教师：邱运仁 时间：2010年9月
目录 §一.任务书 (2) 1.1.题目 1.2.任务及操作条件 1.3.列管式换热器的选择与核算 §二.概述 (3) 2.1.换热器概述 2.2.固定管板式换热器 2.3.设计背景及设计要求 §三.热量设计 (5) 3.1.初选换热器的类型 3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定 3.3.确定物性数据 3.4.计算总传热系数 3.5.计算传热面积 §四. 机械结构设计 (9) 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.壳程内径及换热管选型汇总 4.4.折流板 4.6.接管 4.7.壁厚的确定、封头 4.8.管板 4.9.换热管 4.10.分程隔板 4.11拉杆 4.12.换热管与管板的连接 4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型) 4.14.膨胀节的设定讨论 §五.换热器核算 (21) 5.1.热量核算 5.2.压力降核算 §六.管束振动 (25) 6.1.换热器的振动 6.2.流体诱发换热器管束振动机理 6.3.换热器管束振动的计算 6.4.振动的防止与有效利用 §七. 设计结果表汇 (28) §八.参考文献 (29) §附：化工原理课程设计之心得体会 (30)
§一.化工原理课程设计任务书 1.1.题目 煤油冷却器的设计 1.2.任务及操作条件 1.2.1处理能力：40t/h 煤油 1.2.2.设备形式：列管式换热器 1.2.3.操作条件 (1).煤油：入口温度160℃，出口温度60℃ (2).冷却介质：循环水，入口温度17℃，出口温度30℃ (3).允许压强降：管程不大于0.1MPa,壳程不大于40KPa (4).煤油定性温度下的物性数据ρ=825kg/m3，黏度7.15×10-4Pa.s，比热容2.2kJ/(kg.℃)，导热系数0.14W/(m.℃) 1.3.列管式换热器的选择与核算 1.3.1.传热计算 1.3. 2.管、壳程流体阻力计算 1.3.3.管板厚度计算 1.3.4.膨胀节计算 1.3.5.管束振动 1.3.6.管壳式换热器零部件结构 §二.概述 2.1.换热器概述 换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。 换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，如表2-1所示。 表2-1 传热器的结构分类
化工原理课程设计任务书
（封面） XXXXXXX学院 化工原理课程设计任务书 题目： 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导老师： 时间：年月日
目录 1、工艺生产流程线 (4) 2、流程及方案的说明和论证 (4) 3、换热器的设计计算及说明 (5) 4、计算校核 (6) 5、设计结果概要表 (9) 6、设计评价及讨论 (11) 参考文献 (11) 附图：主体设备结构图和花版设计图
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：列管式换热器设计。 二、设计任务：将自选物料用河水冷却至生产工艺所要求的温度。 /d； 三、设计条件：1.处理能力：G=29*300 t 物料 2. 冷却器用河水为冷却介质，考虑广州地区可取进口水温度为 20～30℃； 3.允许压降：不大于105 Pa； 4.传热面积安全系数5~15%； 5.每年按330天计，每天24小时连续运行。 四、设计要求：1.对确定的工艺流程进行简要论述； 2.物料衡算、热量衡算； 3.确定列管式换热器的主要结构尺寸； 4.计算阻力； 5.选择适宜的列管式换热器并进行核算； 6.用Autocad绘制列管式冷却器的结构图（3号图纸）、花板布 置图（4号图纸）。 7.编写设计说明书(包括：①封面；②目录；③设计题目（任务 书）；④流程示意图；⑤流程及方案的说明和论证；⑥设计计 算及说明（包括校核）；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要 表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。) 备注：参考文献格式： 期刊格式为：作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号（期号）：起止页码 专著格式为：作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码 例：潘继红等.管壳式换热器的分析和计算.北京：科学出版社，1996,70～90 陈之瑞，张志耘.桦木科植物叶表皮的研究.植物分类学报,1991,29（2）:127～135 1.工艺生产流程： 物料通过奶泵被送入冷却器后，经管盖进行多次往返方向的流动。冷却后由出料管流出，不合格的物料由回流阀送回冷却器重新冷却，直至符合要求。经过处理的河水由冷却器的进口管流入，由出口管流出，其与牛奶进行逆流交换热量。 牛奶灭菌后温度高达110～115℃，然后进行第一阶段的冷却，冷却到均质温度55～75℃，而后进行均质。无菌均质后，牛奶经过第二阶段的冷却，最终由冷却水冷却至所需的出口温度。本实验所设计的就是第一阶段冷却的列管式换热器。
喷雾干燥课程设计(模版)
二、工艺流程确定 （首先应初选你的工艺流程，如：） 选用并流、离心式喷雾干燥法进行奶粉的喷雾干燥。 （接着要论证这一工艺过程的合理性，大致从牛奶的特性，如牛奶属热敏性、高营养等等，以及喷雾干燥的特性或优势，以说明要喷雾干燥这个单元操作是比较适合用来加工牛奶成为奶粉的） 在接着要进行对比论证： 1、? 2、为什么要采用并流立式（优缺点，当然重点要突出优点） 3、为什么要采用离心喷雾（有的的压力喷雾）（优缺点，当然重点要突出 各自的优点，略述缺点） 最后明确你的选择工艺流程。整个论证过程要突出对比，要充分论述并说明对于任务书提出的产品加工要求你为什么要选择这样的工艺流程，表达的文字要简洁，让别人能够知道你选择的理由。 喷雾干燥流程图： （此处要给出你确定的工艺流程简图（步骤框图），让别人能够知道生产加工的总体框架，框图以美观、协调、步骤的前后工序明了，图形的画法按自己的理解思考） )
三、喷雾干燥装置的计算： １物料及热量衡算 （这部分主要进行干燥静力学计算，期间要确定一些状态参数，所有公式简单罗列了一下，有的自己可以用公式编辑器重新书写，图形和版面可以作些调整，但应围绕工整简洁，要用适当的语言表述计算过程进行以及逻辑推理关系，所有的公式应标明出处，关键参数的选择要充分说明理由） １－１空气状态参数的确定 G1 t M1 新鲜空气蒸汽热空气浓奶排气 ~ L t 0ф0 H0υH0I0 ２ 热损失q l 空气加热器冷凝水干燥塔奶粉G2 t M1 物料、热量衡算图 \ a 新鲜空气状态参数：（参化工原理P２１６～２１８） 由设计条件给定：t0＝℃ф0＝ 查得２５℃饱和水蒸汽压P s0＝ m/mHg 求湿含量H ＝０.６２２（ф0P s0）／（P-ф0P s0）
化工设计课程学习总结范文三篇
化工设计课程学习总结范文三篇 化工设计课程学习总结范文三篇 本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原 理课程设计，总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高，可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来，得到较为合理的设计成果，达到了课程综合训练的目的，提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。同时，在设计过程中也存在者一些共性的问题，主要表现在： 一、设计中存在的问题 1．设计过程缺乏工程意识。 学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考，只是为了纯粹计算为设计，缺乏对问题的工程概念的解决方法。 2.学生对单元设备概念不强。 对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉，依葫芦画瓢的不 在少数，没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。
绘图能力欠缺，如：带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。 3.物性参数选择以及计算。 在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及 计算，然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题，指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数，每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法，还有如何确定体系的定性温度。 二、解决措施 1.加强工程意识。 设计过程中鼓励学生多做深层次思考，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，强化学生综合和创新能力的培养；引导学生积极查阅资料和复习有关教科书，学会正确使用标准和规范，强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施：一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养，让同学明确什么是工程概念，比如：理论上的正确性，技术上的可行性，操作上的安全性，经济上的合理性，了解工程问题的计算方法。比如试差
化工原理课程设计换热器设计
化工原理 课 程 设 计 设计任务：换热器 班级：13级化学工程与工艺（3）班 姓名：魏苗苗 学号：90 目录 化工原理课程设计任务书 (2) 设计概述 (3) 试算并初选换热器规格 (6) 1. 流体流动途径的确定 (6)
2. 物性参数及其选型 (6) 3. 计算热负荷及冷却水流量 (7) 4. 计算两流体的平均温度差 (7) 5. 初选换热器的规格 (7) 工艺计算 (10) 1. 核算总传热系数 (10) 2. 核算压强降 (13) 设计结果一览表 (16) 经验公式 (16) 设备及工艺流程图 (17) 设计评述 (17)
参考文献 (18) 化工原理课程设计任务书 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件：1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度℃。 3、允许压强降：不大于50kPa。 4、每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式：管壳式换热器 四、处理能力：109000吨/年苯 五、设计要求： 1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。 3、设计结果概要或设计结果一览表。
4、设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5、对本设计的评述及有关问题的讨论。 六、附表： 1.设计概述 热量传递的概念与意义 热量传递的概念 热量传Array递是指由于 温度差引起 的能量转移， 简称传热。由 热力学第二 定律可知，在 自然界中凡 是有温差存 在时，热就必 然从高温处 传递到低温 处，因此传热
是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。 化学工业与热传递的关系 化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量；又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。此外，化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题，由此可见；传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。总之，无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。 应予指出，热力学和传热学既有区别又有联系。热力学不研究引起传热的机理和传热的快慢，它仅研究物质的平衡状态，确定系统由一个平衡状态变成另一个平衡状态所需的总能量；而传热学研究能量的传递速率，因此可以认为传热学是热力学的扩展。 传热的基本方式 根据载热介质的不同，热传递有三种基本方式： 热传导（又称导热）物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。热传导的条件是系统两部分之间存在温度差。
化工原理课程设计范例
专业：化学工程与工艺 班级：黔化升061 姓名：唐尚奎 指导教师：王瑾老师 设计时间: 2007年1月 前言 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。 筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次设计就是针对水乙醇体系，而进行的常压二元筛板精馏塔的设计及其辅助设备的选型。由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。 目录 一、设计任务 二、方案选定 三、总体设计计算-------------------------------05 3.1气液平衡数据------------------------------ 05 3.2物料衡算------------------------------------- 05 3.3操作线及塔板计算------------------------- 06 3.4全塔Et%和Np的计算----------------------06 四、混合参数计算--------------------------------07 4.1混合参数计算--------------------------------07 4.2塔径计算--------------------------------------08 4.3塔板详细计算-------------------------------10 4.4校核-------------------------------------------12 4.5负荷性能图----------------------------------14 五、筛板塔数据汇总-----------------------------16 5.1全塔数据-------------------------------------16 5.2精馏段和提馏段的数据-------------------17 六、讨论与优化-----------------------------------18 6.1讨论-------------------------------------------18 6.2优化--------------------------------------------18
《化工原理》课程设计实践教学总结
《化工原理》课程设计实践教学总结 摘要：化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使学生初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。 关键词：化工原理；课程设计；实践；可行性 中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）22-0205-02 《化工原理》是化学工程与工艺专业的必修专业课程之一，理论课之后国内大部分高校的本科人才培养计划中安排了实践教学环节――《化工原理》课程设计。我们学校的化学工程与工艺专业培养计划也如此。《化工原理》课程设计是培养化工专业学生综合运用所学的理论知识，树立正确的设计思想，解决常规化工设计中一些实际问题的一项重要的实践教学。其出发点是通过课程设计提高学生搜集资料、查阅文献、计算机辅助绘图、分析与思考解决实际生产问题等能力。笔者从事了3届的课程设计教学，从中总结了许多宝贵的经验和教学方法，以期提高教学效果。现将笔者的教学体会作一介绍。 一、课程设计题目应具有普遍性、代表性
我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练，使将来在不同岗位就业的学生都能受益，都能解决这类工程的实际问题，并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重，尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验，题目的选取应从以下几个方面考虑： 1.课程设计题目尽可能接近实际生产，截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型，比如某合成氨厂的传热单元的设计，流体输送过程中离心泵的设计，管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系，不至于出现不合理的偏差。 2.课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开，比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2～3个常见的单元操作，从而实现某一简单的化工任务。 3.课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算，常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如，如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯，或甲醇-水等这样的体系，因为这些混合体系的参数大部分工具
奶粉工艺及关键控制点
加工概要 1.原奶验收：由原奶公司提供原料奶，集团公司组织的第三方化验室检验，工 厂按生鲜牛乳收购标准检验接收。 2.粗过滤：原奶经过80目的孔径的滤网过滤，去除原奶中较大杂质。 3.冷却、贮存：原奶经过板式换热器冷却到2-4℃，贮存在200吨的带有搅拌 器的原奶贮罐中，防止脂肪上浮，储存时间不超过36小时。 4.预热：原料奶经过板式换热器与巴氏杀菌奶进行热交换，使原料奶预热到 60℃左右。 5.分离：经预热后的原奶进入分离机去除细小杂质，此过程将原料奶分离为脱 脂奶和稀奶油。 6.均质：经分离机分离出的稀奶油与除菌后的部分脱脂奶混合均质。 7.预热、杀菌：牛奶经85±1℃，15秒的热杀菌，杀死原料奶中大部分的微生 物，延长原料奶的保存时间。 8.冷却贮存：巴氏杀菌后的原料奶冷却到6℃以下，贮存在200吨的巴氏奶贮 罐中，贮存时间小于72小时，如生产全脂奶粉或脱脂奶粉，直接从巴氏奶贮罐进入浓缩杀菌。 11.粉类添加：各种粉类原料通过倾倒站由风送系统统一加入到配粉罐中贮存。 13.化油：按配方要求将玉米油、大豆油、无水奶油等放入化油间，化油间的温 度应保持在50-60℃左右溶化后，一起按配方要求通过油泵和流量计打入油贮罐中。 15计量：按配方要求将混合油经油泵打入称重罐称取混合油的重量。 16. 真空混料：按配方要求将巴氏奶经计量后打入湿混罐和真空混料罐中，料液 通过板式换热器循环加热至40℃，当真空混料器温度、重量、真空度达到设定值后，粉类原料，混合油料及营养素等由于真空而被吸入料液中，所有原料在真空下混合，混合结束后，真空混料罐自动排空至湿混罐。 17. 营养素溶解：矿物质、维生素、钙粉分别添加，用150-200kg纯净水，分别 溶解后，打入预混缸，每打完一种用150kg纯净水冲洗添加罐和管线。 18.过滤：经混合的料液经滤网过滤，去除原料中可能带入的物理杂质。 19.均质：混合后的料液通过均质机进行均质，将脂肪球进行机械处理，把它们
化工课程设计心得体会
化工课程设计心得体会 篇一：化工原理课程设计心得 小结；本次化工原理课程设计历时两周，是学习化工原理以来第一次独立的工业设计。化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形；理解计算机辅助设计过程，利用编程使计算效率提高。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。 在短短的两周里，从开始的一头雾水，到同学讨论，再进行整个流程的计算，再到对工业材料上的选取论证和后期的程序的编写以及流程图的绘制等过
程的培养，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。 我们从中也明白了学无止境的道理，在我们所查找到的很多参考书中，很多的知识是我们从来没有接触到的，我们对事物的了解还仅限于皮毛，所学的知识结构还很不完善，我们对设计对象的理解还仅限于书本上，对实际当中事物的方方面面包括经济成本方面上考虑的还很不够。 在实际计算过程中，我还发现由于没有及时将所得结果总结，以致在后面的计算中不停地来回翻查数据，这会浪费了大量时间。由此，我在每章节后及时地列出数据表，方便自己计算也方便读者查找。在一些应用问 题上，我直接套用了书上的公式或过程，并没有彻底了解各个公式的出处及用途，对于一些工业数据的选取，也只是根据范围自己选择的，并不一定符
合现实应用。因此，一些计算数据有时并不是十分准确的，只是拥有一个正确的范围及趋势，而并没有更细地追究下去，因而可能存在一定的误差，影响后面具体设备的选型。如果有更充分的时间，我想可以进一步再完善一下的。 通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。 我还要感谢我的指导老师***老师对我们的教导与帮助，感谢同学们的相互支持。限于我们的水平，设计中难免有不足和谬误之处，恳请老师批评指正。