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化工原理課程設計直流氣體干燥聚氯乙烯論文.doc

'化工原理課程設計直流氣體干燥聚氯乙烯論文.doc'
?SCU化工原理課程設計書——直管氣流干燥器大學輕紡與食品學院瑞霄學號:0843091092目錄一、緒 論 二、任務書三、流程1.流程圖2.流程概述四、設計方案及參數的確定1.設計方案的確定2.參數確定五、干燥器主要尺寸的計算1.基本物料衡算2.干燥管主要參數的計算3.加速段管長的計算4.恒速段管長的計算六、主要附屬設備的選型和計算1.加料器的選型和計算2.旋風分離器的選型和計算3.空氣加熱器的選型和計算 七、設計評價 1.對氣流干燥器的評價 2.對附屬設備的評價 八、心得體會 九、設計結果一覽表 十、主要符號表 十一、參考文獻緒論化工原理課程設計的目的和要求課程設計是《化工原理》課程的一個總結性教學環節,是培養學生綜合運用本門課程及有關選修課程的基本知識去解決某一設計任務的一次訓練。在整個教學計劃中,它也起著培養學生獨立工作能力的重要作用。 課程設計不同于平時的作業,在設計中需要學生自己做出決策,即自己確定方案,選擇流程,查取資料,進行過程和設備計算,并要對自己的選擇做出論證和核算,經過反復的分析比較,擇優選定最理想的方案和合理的設計。所以,課程設計是培養學生獨立工作能力的有益實踐。 通過課程設計,學生應該注重以下幾個能力的訓練和培養: 1. 查閱資料,選用公式和搜集數據(包括從已發表的文獻中和從生產現場中搜集)的能力; 2. 樹立既考慮技術上的先進性與可行性,又考慮經濟上的合理性,并注意到操作時的勞動條件和環境保護的正確設計思想,在這種設計思想的指導下去分析和解決實際問題的能力; 3. 迅速準確的進行工程計算的能力;4. 用簡潔的文字,清晰的圖表來表達自己設計思想的能力聚氯乙烯  全名為polyvinyl chloride,主要成份為聚氯乙烯,另外加入其他成分來增強其耐熱性,韌性,延展性等。工業聚氯乙烯樹脂主要是非晶態結構,但也包含一些結晶區域(約5%),所以聚氯乙烯沒有明顯的溶點,約在80℃左右開始軟化,熱扭變溫度( 1.82MPa負荷下)為70-71℃,在加壓下150℃開始流動,并開始緩慢放出氯化氫,致使聚氯乙烯變色(由黃變紅、棕、甚至于黑色)。工業聚氯乙烯重均相對分子質量在4.8-4.8萬圍,相應的數均相對分子質量為2-1.95萬。而絕大多數工業樹脂的重均相對分子質量在10-20萬,數均相對分子質量在4.55-6.4萬.硬質聚氯乙烯(未加增塑劑)具有良好的機械強度、耐候性和耐燃性,可以單獨用做結構材料,應用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬質聚氯乙烯可以用增強材料。它是當今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應用的一種合成材料。由于化學穩定性高,所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風機等。聚氯乙烯的硬板廣泛應用于化學工業上制作各種貯槽的襯里,建筑物的瓦楞板,門窗結構,墻壁裝飾物等建筑用材。由于電氣絕緣性能優良,可在電氣、電子工業中,用于制造插頭、插座、開關和電纜。在日常生活中,聚氯乙烯用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等,它的全球使用量在各種合成材料中高居第二?!VC可分為軟PVC和硬PVC。其中硬PVC大約占市場的2/3,軟PVC占1/3。軟PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表層,但由于軟PVC中含有柔軟劑(這也是軟PVC與硬PVC的區別),容易變脆,不易保存,所以其使用圍受到了局限。硬PVC不含柔軟劑,因此柔韌性好,易成型,不易脆,無毒無污染,保存時間長,因此具有很大的 開發應用價值。PVC的本質是一種真空吸塑膜,用于各類面板的表層包裝,所以又被稱為裝飾膜、附膠膜,應用于建材、包裝、醫藥等諸多行業。其中建材行業占的比重最大,為60%,其次是包裝行業,還有其他若干小圍應用的行業。氯化乙烯基最初是在1835年在JustusvonLiebig實驗室合成出來的。而聚氯乙烯是由Baumann在1872年合成的。但是直到20世紀20年代才在美國生產出了第一個聚氯乙烯的商業產品,在接下來的20年歐洲才開始大規模生產。 聚氯乙烯具有原料豐富(石油、石灰石、焦炭、食鹽和天然氣)、制造工藝成熟、價格低廉、用途廣泛等突出特點,現已成為世界上僅次于聚乙烯樹脂的第二大通用樹脂,占世界合成樹脂總消費量的29%。聚氯乙烯容易加工,可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進行加工。聚氯乙烯主要用于生產人造革、薄膜、電線護套等塑料軟制品,也可生產板材、門窗、管道和閥門等塑料硬制品。   食品干燥技術食品工業的很多原料均含有大量水分,為使食品具有良好的保藏性和節約運輸費用,則 要求水分含量盡可能降低。所以從物料中除去水分是食品加工過程中經常進行的過程,稱為 干燥或去濕。          采用的技術有普通干燥、冷凍干燥和噴霧干燥。一、普通干燥干燥過程中,物料表面的水分要不斷汽化,從而使部的水分繼續擴散到表面來,達到 干燥的目的。根據物料加熱的方式不同,分為三種干燥方法:對流干燥(熱風干燥)、輻射 干燥及接觸干燥(傳導式)。          1.對流干燥直接以高溫的空氣為熱源,借對流方式將熱量傳遞給物料,熱空氣既是載熱 體又是載濕體。一般熱風干燥多在常壓下進行。          2.輻射干燥是食品工業上的一種重要的干燥方法。即利用紅外線、遠紅外線、微波等能 源,將熱量傳遞給物料的干燥方法??稍诔夯蛘婵障逻M行。          3.接觸干燥是間接靠間壁的導熱將熱量傳遞給與壁面接觸的物料。熱源可以是水蒸氣、 熱空氣或熱水等。接觸干燥可在常壓下進行也可在真空下進行。常壓下操作時,物體與氣體 之間雖然有熱交換,但氣體的主要作用是將蒸氣帶走。  二、冷凍干燥          冷凍干燥又稱真空冷凍干燥、冷凍升華干燥、分子干燥等,是將物料預冷至-30~-40℃, 使物料中的大部分水分變為固態冰,然后提供低溫熱源,在真空狀態下,使冰直接升華為水 蒸氣而使物料脫水的過程。冷凍干燥是一種特殊的干燥方法。它包括兩個重要的步驟:凍結物品及升華分離結晶體。 在真空條件下,通過升華作用,把物料中凍結的水分不重新融化而從物料中分離除去。方法和過程          1.物料中水分的預凍結食品的凍結主要是水溶液的凍結。當食品部溶質濃度低于低共 熔濃度時,冷凍的結果是冰晶的析出,隨后溶液的濃度越來越高,理論上達到低共熔濃度為 止;若溶質濃度高于低共熔濃度時,冷卻結果表現為溶質不斷析出,余下的溶液濃度越來越 低,理論上也達到低共熔濃度為止。          2.凍結物料進行升華干燥凍結物料的升華干燥是在真空干燥箱進行的。在升華過程 中,物料中凍結水分汽化需要吸收熱量,因此,需要給物料加熱,以提高冷凍干燥速率。但 所提供的熱量應保證凍結物料的溫度接近而又低于物料的共熔點,以便使物料中冰晶既不溶 解又能以最高速率進行升華。在升華過程中,溫度幾乎不變,干燥速率保持恒定。  。省略部分。課程設計使我更了解了化工設計和生產過程中資料與經驗的重要性。有人說化工原理是理論和經驗結合的學科。在現實應用中,由于有許多理論尚不能解決的問題,所以實踐生產經驗和經驗所總結的一般規律相當重要。作為設計者,不僅要一絲不茍,重復的計算、校核,而且要廣泛閱讀相關資料和結合生產經驗,這樣才能更加設計出符合實際生產過程的成果。雖然結果都計算出來了,也都進行了校核,可能依然有些問題沒有發現,這是在以后學習中需要慢慢進步的。設計結果一覽表干燥管管長(m)9溫度物料=20=41.6569管徑(m)0.37干燥時間(s)0.37氣體=140=114.3附屬設備螺旋加料器葉輪轉速(r/min)188.98選型直徑70 (mm)螺距70(mm)Kd0.36K1500.7旋風分離器需要風量()8797.6496型號CLP/A-9.4X型風量9721.2002風速15m/s1078.5186Pa空氣加熱器需要面積()166.6型號臺數6臺實際面積186.0 主要符號表C 比熱容,G 固體物料質量流率,H 氣體濕度L 絕干氣體質量流率,P 壓力,Q 傳熱速率,kWr 濕分汽化潛熱,t 氣體溫度,V 氣體比容,u 氣體速度,m/s 干燥時間,sl 干燥管長度,mW 濕分汽化量, 固體物料溫度, 物料密度, 對數平均溫度,w 濕含量D 管徑,m參考文獻[1] 葉世超等編著. 2006. 《化工原理》(下冊):科學 [2] 科技大學《化工原理設計導論》編寫組編著.《化工原理設計導論》:科技大學 袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈
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