化工原理设计要求
化工原理课程设计课程目标
化工原理课程设计课程目标一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理的基本概念，如流体力学、热力学、传质与传热等；2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的基本原理和设备结构；3. 引导学生运用数学和物理方法分析化工过程中的现象和问题。
技能目标：1. 培养学生运用化工原理解决实际问题的能力，如进行物料和能量平衡计算；2. 提高学生运用图表、数据和实验等方法进行化工过程分析和优化的技巧；3. 培养学生利用专业软件进行化工过程模拟和计算的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的热爱，激发学生学习兴趣和探究精神；2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，提高解决实际问题的自信心；3. 增强学生对化工行业的社会责任感，认识化工在国民经济发展中的重要作用。
课程性质分析：本课程为化工原理课程设计，旨在通过实际案例和练习，使学生将理论知识与实际工程相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的化学、数学和物理基础知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力，但实际工程经验不足。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 采用案例教学、讨论式教学等方法，激发学生的主动性和创新性；3. 强化过程评价，关注学生的个性化发展。
二、教学内容1. 流体力学基础：流体性质、流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态；2. 热力学基础：热力学第一定律、热力学第二定律、热量传递与能量平衡；3. 传质与传热：质量传递原理、传热原理、对流传质与对流传热；4. 单元操作原理：流体输送、热量交换、分离操作、反应器设计；5. 化工过程模拟与优化：物料与能量平衡计算、过程模拟软件操作、过程优化方法；6. 化工案例分析：典型化工过程分析、设备结构介绍、操作参数优化。
教学大纲安排：第一周：流体力学基础第二周：热力学基础第三周：传质与传热第四周：单元操作原理（一）第五周：单元操作原理（二）第六周：化工过程模拟与优化第七周：化工案例分析与实践第八周：课程总结与评价教材章节及内容：第一章：流体力学（1-3节）第二章：热力学（4-6节）第三章：传质与传热（7-9节）第四章：单元操作原理（10-16节）第五章：化工过程模拟与优化（17-19节）第六章：化工案例分析（20-22节）教学内容科学性和系统性保证：1. 紧密结合教材，按照课程目标组织教学内容；2. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力；3. 由浅入深，循序渐进，使学生系统掌握化工原理知识。
化工原理课程设计
a1
1000
a2
2100
3000
b1
m
精馏装置的工艺设计
◎ 任务：完成整套装置的流程设计、物料与热量衡算、 塔及附件设计、辅助设备选型设计。 1．设计方案的确定 1.1 设计方案的确定 （１）精馏方式的选择 （间歇、连续、特殊精馏、与其 它分离方法组合） 溶液的分离应首选蒸馏。 ◎ 分离要求高的分离应首选连续精馏；仅当α＜1.1或α＝1 时才可考虑特殊精馏。 ◎ 小批量多品种时可考虑间歇精馏。
段分别计算）。
tm 1 t F tW ; p m 1 p F pW 2 2
PF，PW由PD+n×板压降求得。
x xF xW 2 ； y y F yW 2 ，与xF，xW平衡
M L xM A 1 x M B ； MV yM A 1 y M B
3.2 塔径的计算
初选板间距：Ht↑→umax↑→u↑→DT↓，H↑（cf.表5-1）
筛板塔板间距： DT ,m : 0.8～1.2
1.4～2.4
2.6～6.6
Ht,mm：300～500 400～700 450～800 (间隔50mm)
板上清液层高度：hL=0.05～0.10m （0.06即可）； D=1.2m，Ht=0.45；D=1.4m，Ht=0.4m
此处水冷至30℃送往贮槽，热能利用问题暂不考虑。
1.2
工艺流程说明
◎ 工艺流程图（cf. p.216），原料预热器可画成列管式，
塔顶回流部分修改（见参考图）。
◎ 工艺流程说明：按流程顺序用文字叙述。
原料→塔顶D、塔底W去向，经过设备用名称（代号）
表示，同时说明工艺参数的控制。
〖例〗来自前道工序的苯－甲苯混合液送入原料贮槽（V
化工原理课程设计的目的与要求
目录一、化工原理课程设计的目的与要求二、化工原理课程设计的内容三、安排与要求四、设计步骤1．收集基础数据2．工艺流程的选择3．做全塔的物料平衡4．确定操作条件5．确定回流比6．理论板数与实际板数7．确定冷凝器与再沸器的热负荷8．初估冷凝器与再沸器的传热面积9．塔径计算与板间距确定10．堰及降液管的设计11．塔板布置及筛板塔的主要结构参数12．筛板塔的水力学计算13．塔板结构14．塔高参考文献设计任务书一、化工原理课程设计的目的与要求通过理论课的学习和生产实习，学生已经掌握了不少理论知识和生产实际知识。
对于一个未来的工程技术人员来说，如何运用所学知识去分析和解决实际问题室至关重要的。
本课程设计的目的也正是如此。
化工原理课程设计是化工专业的学生在校学习期间第一次进行的设计，要求每位同学独立完成一个实际装置(本次设计为精馏装置)的设计。
设计中应对精馏原理、操作、流程及设备的结构、制造、安装、检修进行全面考虑，最终以简洁的文字，表格及图纸正确地把设计表达出来．本次设计是在教师指导下，由学生独立进行的没计，因此，对学生的独立工作能力和实际工作能力是一次很好的锻炼机会，是培养化工技术人员的一个重要坏节。
通过设计，学生应培养和掌握：1，正确的设计思想和认真负责的设计态度设计应结合实际进行，力求经济、实用、可靠和先进。
2，独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力设计由学生独立完成，教师只起指导作用。
学生在设计中碰到问题可和教师进行讨论，教师只做提示和启发，由学生自已去解决问题，指导教师原则上不负责检查计算结果的准确性，学生应自己负责计算结果的准确性，可靠性．’学生在设计中可以相互讨论，但不能照抄。
为了更好地了解和检查学生独立分析问题和解决向题的能力，设计的最后阶段安排有答辩．若答辩不通过，设计不能通过。
3，精馏装置设计的一般方法和步骤4，正确运用各种参考资料，合理选用各种经验公式和数据由于所用资料不同，各种经验公式和数据可能会有一些差别。
化工原理课程设计完整版
————大学化工原理课程设计说明书专业：班级：学生姓名：学生学号：指导教师：提交时间：成绩：化工原理课程设计任务书专业班级设计人一、设计题目分离乙醇-水混合液（混合气）的填料精馏塔二、设计数据及条件生产能力：年处理乙醇-水混合液（混合气）：0.7 万吨（开工率300天/年）；原料：乙醇含量为40 %（质量百分率，下同）的常温液体（气体）；分离要求：塔顶乙醇含量不低于（不高于）93 %；塔底乙醇含量不高于（不低于）0.3 %。
建厂地址：沈阳三、设计要求（一）编制一份设计说明书，主要内容包括：1、前言；2、流程的确定和说明（附流程简图）；3、生产条件的确定和说明；4、精馏（吸收）塔的设计计算；5、附属设备的选型和计算；6、设计结果列表；7、设计结果的讨论与说明；8、注明参考和使用的设计资料；9、结束语。
（二）绘制一个带控制点的工艺流程图（2#图）（三）绘制精馏（吸收）塔的工艺条件图（坐标纸）四、设计日期：2012 年03 月07 日至2012 年03 月18 日目录前言 (1)第一章流程确定和说明 (2)1.1加料方式的确定 (2)1.2进料状况的确定 (2)1.3冷凝方式的确定 (2)1.4回流方式的确定 (3)1.5加热方式的确定 (3)1.6再沸器型式的确定 (3)第二章精馏塔设计计算 (4)2.1操作条件与基础数据 (4)2.1.1操作压力 (4)2.1.2气液平衡关系与平衡数据 (4)2.1.3回流比 (4)2.2精馏塔工艺计算 (5)2.2.1物料衡算 (5)2.2.2 热量衡算 (9)2.2.3理论塔板数的计算 (12)2.2.4实际塔板数的计算 (13)2.3精馏塔主要尺寸的设计计算 (15)2.3.1塔和塔板设计的主要依据和条件 (15)2.3.2. 塔体工艺尺寸的计算 (18)2.3.3填料层高度的计算 (21)2.3.4填料层压降的计算 (22)2.3.5填料层的分段 (24)第三章附属设备及主要附件的选型计算 (25)3.1冷凝器的选择 (25)3.1.1 冷凝剂的选择 (25)3.2再沸器的选择 (26)3.2.1间接加热蒸气量 (26)3.2.2再沸器加热面积 (26)3.3塔内其他构件 (27)3.3.1 接管的计算与选择 (27)3.3.2 液体分布器 (29)3.3.3 除沫器的选择 (30)3.3.4 液体再分布器 (31)3.3.5填料及支撑板的选择 (31)3.3.6裙座的设计 (31)3.3.7手孔的设计 (32)3.3.8 塔釜设计 (32)3.3.9 塔的顶部空间高度 (32)3.4精馏塔高度计算 (32)第四章设计结果的自我总结和评价 (34)4.1精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表 (34)4.2精馏塔主要工艺尺寸 (34)4.3同组数据比较 (35)4.4设计结果的自我总结与评价 (35)附录 (37)一、符号说明 (37)二、不同设计条件下设计结果比较 (38)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。
化工原理 课程设计 精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计：精馏塔
一、设计题目
设计一个年产10万吨的乙醇-水溶液精馏塔。
该精馏塔将采用连续多级蒸馏的方式，将乙醇与水进行分离。
乙醇的浓度要求为95%（质量分数），水含量要求低于5%。
二、设计要求
1. 设计参数：
操作压力：常压
进料流量：10万吨/年
进料组成：乙醇40%，水60%（质量分数）
产品要求：乙醇95%，水5%
2. 设计内容：
完成精馏塔的整体设计，包括塔高、塔径、填料类型、进料位置、塔板数、回流比等参数的计算和选择。
同时，还需完成塔内件（如进料口、液体分布器、再沸器等）的设计。
3. 绘图要求：
需要绘制精馏塔的工艺流程图和结构示意图，并标注主要设备参数。
4. 报告要求：
完成设计报告，包括设计计算过程、结果分析、经济性分析等内容。
三、设计步骤
1. 确定设计方案：根据题目要求，选择合适的精馏塔类型（如筛板塔、浮阀塔等），并确定进料位置、塔板数和回流比等参数。
2. 计算塔高和塔径：根据精馏原理和物料性质，计算所需塔高和塔径，以满足分离要求。
3. 选择填料类型：根据物料的特性和分离要求，选择合适的填料类型，以提高传质效率。
4. 设计塔内件：根据塔板数和填料类型，设计合适的进料口、液体分布器、再沸器等塔内件。
5. 进行工艺计算：根据进料组成、产品要求和操作条件，计算每块塔板的温度和组成，以及回流比等参数。
6. 进行经济性分析：根据设计方案和工艺计算结果，分析项目的投资成本和运行成本，评估项目的经济可行性。
化工原理课程教学内容设计
化工原理课程教学内容设计一、课程简介化工原理是化学工程专业的基础课程之一，旨在培养学生对化学工程领域中的基本原理和理论进行掌握和应用的能力。
本课程内容设计旨在帮助学生全面了解化工原理的基本概念、原理和应用，并培养学生的分析问题和解决问题的能力。
二、教学目标1. 掌握化工原理中的基础概念和本质；2. 理解化工原理与化学工程实际应用的关系；3. 培养学生的问题分析与解决能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容及安排1. 化工原理的基本概念（2周）1.1 化学工程与化工原理的关系1.2 化工原理的发展历程1.3 化工原理中的重要概念和术语2. 物质的组成与结构（3周）2.1 原子和元素2.2 分子和化学键2.3 物质的组成与性质2.4 化学平衡与反应动力学3. 基本热力学（4周）3.1 能量和热力学基本概念3.2 热力学定律与计算3.3 化学反应热力学3.4 理想气体混合物的热力学计算4. 流体力学基础（3周）4.1 流体的性质和流动方式4.2 流体静力学4.3 流体动力学4.4 流体力学方程和应用5. 物质传输基础（4周）5.1 质量传输基础5.2 热传输基础5.3 动量传输基础5.4 物质传输方程和应用6. 反应工程基础（4周）6.1 化学反应工程基本概念6.2 反应动力学与反应速率方程6.3 反应器的基本类型和性能6.4 反应器的设计和应用四、教学方法1. 理论讲授：通过教师的讲授，向学生传授化工原理的基本概念和理论知识。
讲授过程中，可采用多媒体辅助教学，例如使用投影仪展示示意图、计算公式等。
2. 实验教学：在教学过程中，适当安排化学工程实验、模拟实验等，通过实际操作和实验数据分析，帮助学生深入理解化工原理的实际应用。
3. 讨论研究：引导学生参与课堂讨论，组织小组讨论，提出问题和解决问题的思路。
通过学生的交流和思考，培养学生的问题分析和解决问题的能力。
4. 课程设计项目：每学期结合具体实例，布置一到两个课程设计项目。
化工原理课程设计说明书
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油：入口温度130℃，出口温度70℃②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃③允许压强降：管侧允许压力损失为5MPa，壳侧允许压力损失为10MPa④生产任务：油的流速为10000kg/h三、设备类型列管式换热器四、设计要求（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作、和维修；（4）经济上合理。
化工原理课程设计说明书1.设计概述换热是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右，占总投资的35%～46%。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳（列管）式换热器，尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。
一般来讲，管壳式换热器具有易于加工制造、成本低、可靠性高，且能适应高温高压的特点。
数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。
其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。
化工原理课程设计
本次课程设计的要求
准备： 1. 化工原理课程设计书一本（约40页） 2. A1图纸1张、
本次课程设计的时间安排
18周周一8：30-10：00 18周周一~周三下午 18周周四~周五 18周周五15:00~16:00 19周周一~19周周五 19周周五15:00
挡板数
:
NB
l B
1
壳程压强:
ps
Ff
o
N
TC
(
N
B
1)
N B (3.5
2B D
)
fS
uo2 2
1 ( kPa )
要求小于30kPa.
壳程阻力损失 :
hfs ps / 1(J / kg)
(3)壁温校核
核算壁温时，一般忽略管壁热阻，按以下近似 公式计算：
T tW t tW
1
o
Rso
1
35/31
（三）流体流速的选择
列管式换热器中常用的流速范围
流体的种类
一般液体
易结垢液体
气体
管程
0.5~3
>1
5~30
m/s
壳程
0.2~1.5
>0.5
3~15
列管式换热器中不同粘度液体的最大流速
液体粘度，mPa·s >1500 1500~500 500~100 100~35
35~1
<1
最大流速，m/s 0.6
i
Rsi
计算所得的tW 若与假设相差大，则必需重新假设。
三、换热器结构设计
主要参考书： 《钢制列管式固定管板换热器结构设计手册》 《换热器设计手册》 钱颂文 化学工业出版社
化工原理课程设计说明书模板
化工原理课程设计说明书模板一、课程背景化工原理是化学工程专业的一门基础课程，是学生打下化工理论基础的重要课程之一。
本课程旨在系统地介绍化工原理的基本理论和应用，帮助学生建立化工原理的相关知识体系，为日后的专业学习和工作打下坚实的理论基础。
二、课程目标1.理解化工原理的基本概念和原理；2.掌握化工原理的基本计算方法和理论模型；3.能够应用化工原理的知识解决实际工程问题；4.培养学生的创新能力和实践能力。
三、课程内容1.化工原理的基本概念a.化工原理的定义和基本概念b.化工原理的基本原理和规律c.化工原理的相关学科和领域2.物质的结构与性质a.物质的基本结构和性质b.物质的相态变化与热力学c.物质的组成与性质的关系3.热力学基础a.热力学基本定律和概念b.热力学过程的基本方程和计算方法c.热力学的应用和工程实践4.化工原理的传质与分离a.传质的基本概念和理论b.分离过程的基本原理和方法c.分离设备的设计和应用5.反应工程基础a.化学反应的基本原理和动力学b.反应器的类型和设计原则c.反应工艺的应用和优化6.流体力学基础a.流体的基本性质和流动规律b.流体的流动类型和应用c.流体力学在化工领域的应用四、教学方法1.理论讲授：通过讲授化工原理的基本概念、理论和计算方法，帮助学生建立起扎实的理论基础。
2.课堂互动：鼓励学生积极参与课堂讨论和提问，促进学生对化工原理的深入理解。
3.实践教学：引导学生参与化工实验和工程设计，培养学生的实践能力和创新意识。
的综合分析和表达能力。
五、课程评估1.平时表现：包括课堂参与情况、作业完成情况等。
2.中期考试：包括对化工原理基本概念和计算方法的考核。
3.期末考试：总结对整门课程的掌握情况，包括理论知识和应用能力的考核。
六、教材1. 《化工原理导论》，作者：王明华，出版社：化学工业出版社2. 《化工原理》，作者：张三，出版社：化学出版社七、课程作业1.每周布置相关的课后习题，加强学生对专业知识的理解和掌握。
化工原理课程设计 案例范本
化工原理课程设计案例范本一、课程设计题目以甲醇为原料，设计甲醇制乙醇的工艺流程。
二、设计要求1.设计产乙醇的工艺流程，包括反应器、分离器、加热器、冷却器等装置的选型和设计。
2.考虑工艺流程的能耗、安全性、环保性等因素。
3.设计出产乙醇的最佳工艺流程，并给出工艺流程图和各设备的工作参数。
三、设计思路1.甲醇制乙醇的反应方程式为：CH3OH + CH3OH → C2H5OH + H2O2.设计工艺流程时，首先需要选择反应器。
甲醇制乙醇反应一般采用连续式反应器或循环式反应器，常见的有管式反应器、搅拌式反应器等。
3.反应器后需要设置分离器，将反应产物中的乙醇和水分离出来。
常见的分离器有蒸馏塔、回流蒸馏塔等。
4.在工艺流程中还需要设置加热器和冷却器，以控制反应温度和分离出的产物温度。
5.最后，需要考虑工艺流程的能耗、安全性和环保性等因素，选择合适的设备和工艺条件。
四、设计步骤1.确定反应器：选择管式反应器，其反应温度为240℃，反应压力为30MPa。
2.设计分离器：选择蒸馏塔作为分离器，分离塔采用三段式结构，塔顶温度为95℃，塔底温度为80℃。
3.设计加热器和冷却器：反应器前后分别设置加热器和冷却器，加热器采用热交换器，冷却器采用空气冷却器。
4.确定工艺流程：甲醇制乙醇的工艺流程如下图所示。
甲醇加热→反应器→分离塔→乙醇冷却五、设计结果1.工艺流程图2.设备参数表设备名称设计参数反应器反应温度240℃，反应压力30MPa分离塔三段式结构，塔顶温度95℃，塔底温度80℃加热器热交换器冷却器空气冷却器六、结论本设计以甲醇为原料，设计了甲醇制乙醇的工艺流程。
通过选择合适的反应器、分离器、加热器和冷却器等设备，设计出了产乙醇的最佳工艺流程，并给出了各设备的工作参数。
该工艺流程具有能耗低、安全性高、环保性好等优点，可为实际生产提供参考。
《化工原理》课程设计教学大纲
《化工原理》课程设计教学大纲总学时：两周一、课程设计的目的和基本要求化工原理课程设计是继化工原理课程之后，综合运用化工原理和有关先修课程所学的基础知识，联系化工生产实际，针对实际设计任务而进行的化工设计实践，是化工类及其相近专业的综合性和实践性较强的实践教学环节。
通过化工原理课程设计，使学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
在化工原理课程设计中学生需要根据设计的要求和基本数据，查阅相关文献资料，通过分析、优化，选择合适的方案和确定合理的流程、对过程和设备进行物料、能量、动量、相平衡等计算，通过论证和核算，确定操作条件和相关设备的结构尺寸。
化工原理课程设计强调工程观点、定量运算和设计能力的训练，强调理论与实际相结合，提高分析问题、解决问题的能力。
化工原理课程设计的基本要求如下：（1）熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选用计算公式。
（2）在兼顾技术上先进可行、经济上合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行所需要的检测和计量参数。
（3）准确迅速地进行工艺过程计算和主要设备的工艺尺寸计算。
（4）用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达设计思想和计算结果。
二、课程设计的主要内容（1）板式精馏塔的设计；（2）虹吸式再沸器的设计；（3）填料吸收塔的设计；（4）干燥器的设计；对于任一设计课题，要求学生完成以下设计内容：（1）设计方案确定。
对工艺流程、主要设备的形式等设计方案的确定原则进行简要的论述。
（2）工艺过程计算。
包括工艺参数的选定、物料衡算和热量衡算等。
（3）主要设备计算。
包括主要设备的工艺尺寸的计算等。
（4）典型辅助设备的选型与计算。
包括典型辅助设备主要工艺尺寸的计算、设备规格型号的选定等。
（5）工艺流程简图。
以单线图的形式绘制，应标绘出主体设备与辅助设备的外形、物流方向、主要参数测量点及图例等。
化工原理课程设计 (2)(2013)
6、塔板负荷性能图；
7、辅助设备计算与选型（泵、再沸器及冷 凝器） 8、筛板塔的工艺设计计算结果总表 ； 9、筛板塔接管尺寸一览表 10、设计讨论 11、参考文献 12、附属图纸（理论板图解图、塔板负荷 性能图、塔板结构示意图及工艺流程图）
2013-6-24
四、精馏塔工艺设计
计算前先查出物性数据。
2013-6-24
4、塔板工艺尺寸计算
安定区
开孔区
受 液 区
降 液 管
溢流堰
2013-6-24
2013-6-24
2013-6-24
（1）溢流装置的设计
2013-6-24
液相负荷、塔径与液流型式的关系
液体流量L，m3/h 塔径D，mm U形流 单溢流 双溢流
1000 1400 2000 3000 4000 5000
7以下 9以下 11以下 11以下 11以下 11以下
45以下 70以下 90以下 110以下 110以下 110以下
90～160 110～200 110～230 110～250
2013-6-24
1) 出口堰（溢流堰）
(0.6 ~ 0.8) D
堰长
，单溢流
lW
(0.5 ~ 0.6) D
，双溢流
塔径标准化以后，应重新验算液沫夹带量，必要时在此先进 行塔径的调整，然后再决定塔板结构的参数，并进行其它各 项计算。
2013-6-24
塔有效高度：
H HD ( N p 2 S ) HT S H HF HB
' T
式中 HD——塔顶空间，m；
HB——塔底空间，m；
HT——塔板间距，m； HT’——开有人孔的塔板间距，m； HF——进料段高度，m； Np——实际塔板数； S——人孔数目（不包括塔顶空间和塔底空间的人孔）。
《化工原理》课程标准
《化工原理》课程标准一、课程简介《化工原理》是一门重要的专业课程，旨在培养学生掌握化工过程的基本原理、方法和技能，为今后从事化工及相关领域的工作奠定基础。
本课程涵盖了流体流动、传热、蒸发、吸收等基本原理，以及化工单元操作的设计、操作与优化等内容。
二、教学目标1. 掌握化工原理的基本概念、原理和方法，能够运用所学知识解决实际工程问题。
2. 培养学生具备化工单元操作的设计、操作和优化的能力。
3. 提高学生的实验技能和数据分析能力，为今后的工作和实践奠定基础。
三、教学内容与要求1. 流体流动：掌握流体流动的基本概念和原理，了解流体流动的测量方法，能够进行流体流动现象的分析和计算。
2. 传热：掌握传热的基本原理和规律，了解传热设备的设计和操作方法，能够进行传热过程的控制和优化。
3. 蒸发：了解蒸发的基本原理和工艺流程，掌握蒸发设备的选型和操作方法，能够进行蒸发过程的优化和控制。
4. 吸收：掌握吸收的基本原理和方法，了解吸收设备的设计和操作，能够进行吸收过程的设计、操作和优化。
5. 化工单元操作：了解各种化工单元操作的基本原理和方法，掌握各种设备的操作和优化，能够进行综合运用和创新设计。
四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学，通过图片、视频等形式展示化工原理的基本原理和设备，提高学生的学习兴趣。
2. 结合案例教学，通过实际工程案例引导学生分析问题和解决问题，提高其实践能力。
3. 组织实验课程，培养学生的实验技能和数据分析能力，加深对理论知识的理解。
4. 定期组织讨论课，鼓励学生交流互动，分享经验和心得，增强团队合作和交流能力。
五、考核方式与标准1. 平时成绩：包括出勤率、课堂表现、作业完成情况等，占比30%。
2. 期中考试：检验学生对理论知识的掌握情况，占比20%。
3. 实验成绩：包括实验操作、实验报告等，占比20%。
4. 期末考试：全面检验学生对《化工原理》课程的掌握程度，占比30%。
六、课程资源与支持1. 提供课程PPT、视频、案例分析等教学资源，方便学生自学和复习。
化工原理课程设计说明书——(甲醇-水)
目录一．概述 (3)1.设计原始条件 (3)2.板式塔类型 (3)3.工艺流程选定 (4)二．精馏塔物料衡算 (4)三、经济费用估算 (5)1.最小回流比Rmin计算（图解法） (5)2.精馏塔气、液相负荷 (7)3.精馏、提镏段操作方程 (7)4.理论塔板数N (8)5.总板效率ET和实际板数NT (8)6.塔径估算 (9)7.年总费用估算 (11)四．精馏塔塔体工艺尺寸计算 (14)1.最适回流比Ropt的求取 (14)2.精馏塔气、液相实际负荷 (15)3.精馏、提镏段操作方程 (15)4.理论塔板数N (15)五、塔板主要工艺尺寸及流体力学性能计算 (16)1.塔径初选 (16)2．塔径初步核算 (17)3.堰及降液管设计（选用齿形堰） (18)4.孔布置 (19)5.干板压降h和塔板压降P h (19)c6.漏液计算并验其稳定性 (20)7.校核液泛情况 (20)8.雾沫夹带 (21)9.计算结果整理 (21)六．描绘负荷性能图（第一块塔板） (22)1.漏液线 (22)2.过量雾沫夹带线 (22)3.液泛线 (22)4.液相上限线 (23)5.液相下限线 (23)6.操作线 (23)七描绘负荷性能图 (24)第一块板(精馏段第一块板) (24)八附属设备的设计 (29)1.塔高计算 (29)2.泵的设计和选型 (29)4.冷却器选用 (32)5.塔底再沸器的选用 (33)6.全凝器选用 (33)(图一) 由图一查得，x F =0.3152时，泡点进料t b =77.1℃ 此时进料状况 参数q=1， 所以q 线方程为：f x x用图解法，在图二上做q 线，与相平衡线交与e 点（0.3152， 0.6758），所以，最小回流比为： 8889.03152.06758.06758.09964.0min =--=--=e e e D x y y x R取操作回流比为：33.18889.05.15.1min =⨯=⨯=R R2.精馏塔气、液相负荷精馏段：)/(26.4269.3133.1h kmol D R L =⨯=⨯= ())/(95.7369.3133.21h kmol D R D L V =⨯=+=+= 提镏段：)/(65.14239.10026.42h kmol qF L L =+=+=')/(95.7370.6865.142h kmol W L V =-=-'='3.精馏、提镏段操作方程换热器费用)/(1645002000年元==A C F 7.3冷却水费用30℃时，)/(174.4,K kg kJ C pc ⋅=水 5=∆t ℃ s kg t C Q Q m pc /296.375174.413.1724.76132=⨯+=∆⋅+=冷)/(44.3222371000/3.080003600296.37年元=⨯⨯⨯=Cw 7.4蒸气费用150.9℃时，水的潜热kg kj r /4.21159.150=s kg r Q Q m /4647.0)(9.15041=+=蒸年）（元/22.29442421000/220800036004647.0s =⨯⨯⨯=C7.5 年总费用年）（元/368065805.1)(33.0=+++⨯=w s F D C C C C C 四．精馏塔塔体工艺尺寸计算1.最适回流比Ropt 的求取通过对R/Rmin 与费用关系的优化计算，选取Ropt=1.1Rmin总费用与R/Rmin 的关系如图所示。
化工原理教学设计样例
化工原理教学设计样例第一部分：课程简介《化工原理教学设计样例》是一门旨在系统性地介绍化工原理的课程。
通过深入的理论讲解和丰富的实例分析，本课程旨在帮助学生建立对化工原理的扎实理解和应用能力，为他们今后的学习和工作打下坚实基础。
第二部分：教学目标本课程的教学目标包括：1. 理解化工原理的基本概念和理论框架；2. 掌握化工过程的基本原理和热力学、动力学等方面的知识；3. 能够应用化工原理的知识解决实际问题；4. 提高学生的创新能力和团队合作能力；第三部分：教学内容与方法1. 教学内容：本课程的主要内容包括但不限于：(1) 化工原理基本概念；(2) 化工热力学；(3) 化工动力学；(4) 化工传质过程；(5) 化工反应工程基础；(6) 化工流程模拟与优化；2. 教学方法：(1) 理论讲授：通过课堂授课，系统性地讲解化工原理的基本理论和概念，引导学生建立牢固的理论基础；(2) 实例分析：通过真实的案例分析，让学生了解化工原理在实际应用中的具体情况，培养学生的问题解决能力；(3) 实验操作：进行化工原理相关的实验操作，让学生通过亲自动手来观察和实践，加深对化工原理的理解；(4) 讨论交流：组织学生就特定的化工原理问题展开讨论，激发学生的思维，培养他们的团队合作能力。
第四部分：教学评价方式评价方式包括但不限于：1. 日常表现：包括出勤情况、课堂参与度等；2. 作业与实验报告：对学生的作业和实验报告进行评价；3. 期中、期末考试：进行笔试、实验操作等形式的考核；4. 课程设计：组织学生进行化工原理相关的课程设计，综合考察学生的综合能力。
第五部分：课程设置为了达到以上的教学目标，本课程设置如下：1. 第一章：化工原理基本概念2. 第二章：化工热力学3. 第三章：化工动力学4. 第四章：化工传质过程5. 第五章：化工反应工程基础6. 第六章：化工流程模拟与优化第六部分：总结《化工原理教学设计样例》旨在通过系统、全面的教学安排，引导学生深入理解化工原理的核心概念和方法，培养其分析问题、解决问题的能力，为今后的学习和工作奠定坚实基础。
化工原理课程设计附录
化工原理课程设计附录一、引言本文基于化工原理课程设计的附录部分，旨在针对化工原理的相关实际问题进行探讨和分析。
通过全面、详细、深入地探讨任务主题，加深对于化工原理的理解和应用。
二、实验设备及试剂2.1 实验设备以下是本次化工原理课程设计所使用的实验设备： 1. 反应釜：用于进行化工反应的设备，通常由不锈钢制成，具有加热、冷却、搅拌等功能。
2. 蒸馏装置：用于分离混合液中的组分，常用于提纯化合物。
3. 干燥器：用于去除溶剂中的水分，提高溶剂的纯度。
4. 安全阀：用于保证反应过程中的压力稳定，避免因压力过高而发生事故。
5. 数据记录仪：用于记录实验过程中的温度、压力等参数，方便数据的整理和分析。
2.2 试剂以下是本次化工原理课程设计所使用的试剂： 1. 环己烷：一种有机溶剂，常用于化工反应中作为反应介质。
2. 硫酸：一种无机酸，常用于反应中的催化剂或反应物。
3. 乙醇：一种有机溶剂，常用于化工领域。
4. 氢氧化钠：一种无机碱，常用于中和酸性溶液或调节反应体系的pH值。
5. 甲酸：一种有机酸，常用于化工合成反应中作为反应物。
三、实验步骤及结果3.1 实验步骤在本次实验中，我们按照以下步骤进行： 1. 准备实验设备：包括反应釜、蒸馏装置、干燥器等。
2. 配置试剂：根据实验要求，按照一定比例配制所需试剂溶液。
3. 装置实验体系：将所需试剂溶液按照一定顺序加入反应釜中，并接入相应的设备。
4. 进行实验反应：根据实验要求调节温度、压力等参数，进行化学反应。
5. 数据记录与分析：利用数据记录仪记录实验过程中的温度、压力等参数，并进行相应的数据分析。
6. 结果整理：整理实验过程中所得数据，并进行结果的分析和讨论。
3.2 实验结果根据实验步骤的进行，我们得到了以下实验结果： 1. 温度变化曲线：在实验过程中，记录了温度随时间的变化曲线。
根据实验数据分析，我们可以得到温度变化的规律。
2. 压力变化曲线：同样，我们还记录了压力随时间的变化曲线，并进行了相应的数据分析。
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化工原理设计要求-1在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.45(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.96,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率50%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-2在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.42(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率52%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-3在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.44(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.94,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力3KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率55%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-4在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为450Kg/h,组成为0.45(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.97,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率53%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-5在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为520Kg/h,组成为0.42(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.93,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 3 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率54%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-6在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.46(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率48%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-7在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.45(苯的摩尔分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.96,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率52%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-8在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.43(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.94,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率52%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-9在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.40(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.92,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力3KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率49%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-10在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为690Kg/h,组成为0.47(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.98,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率50%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-11在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.45(苯的摩尔分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率47%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-12在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为600Kg/h,组成为0.43(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率54%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-13在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为450Kg/h,组成为0.44(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.94,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率50%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-14在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为670Kg/h,组成为0.45(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率53%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-15在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为400Kg/h,组成为0.41(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率52%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-16在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为440Kg/h,组成为0.41(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率55%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-17在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为430Kg/h,组成为0.41(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.96,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率50%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-18在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.45(苯的摩尔分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.92,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率55%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-19在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.43(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.96,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率51%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-20在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为380Kg/h,组成为0.42(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.96,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率49%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-21在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.43(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.94,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率51%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-22在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.44(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率51%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-23在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.44(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.95,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率48%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-24在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为450Kg/h,组成为0.43(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.96,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率51%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-25在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为550Kg/h,组成为0.46(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.96,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率48%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-26在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.44(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.94,塔底的组成为0.01.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率52%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.化工原理设计要求-27在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物.已知原料液的处理量为500Kg/h,组成为0.42(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.92,塔底的组成为0.02.设计条件如下:操作压力 4 KPa(塔顶表压);进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.8KPa全塔效率52%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算.。