化工原理课程设计
化工原理课程设计甲醇填料吸收塔设计
投资估算及经济效益分析
投资估算
根据甲醇填料吸收塔的设计方案，对设备、材料、安装、调试等各方面的费用进行详细估算，以确保投资预算的 准确性。
经济效益分析
通过对比不同设计方案的经济效益，包括投资回报率、净现值、内部收益率等指标，评估甲醇填料吸收塔的经济 效益，为决策提供依据。
环保法规遵守情况说明
在甲醇吸收塔周围设置防火墙或 防火带，防止火灾蔓延。同时， 塔体上应设置明显的安全警示标 志和灭火器材。
防爆措施
对于可能存在爆炸危险的区域， 应采取相应的防爆措施，如设置 防爆门、防爆窗等。此外，还应 对塔体进行定期检查和维修，确 保设备完好无损。
防毒措施
甲醇具有一定的毒性，因此在设 计过程中应采取相应的防毒措施 。例如，在塔体上设置排风口和 通风设备，确保空气流通；工作 人员在操作时应佩戴防毒面具和 防护服等个人防护用品。
化工原理课程设计甲 醇填料吸收塔设计
目录
• 课程设计背景与目的 • 甲醇填料吸收塔基本原理 • 设计方案制定与参数选择
目录
• 工艺流程设计与优化 • 设备布置与管道设计 • 控制系统设计与实现 • 经济评价与环保考虑
01
课程设计背景与目的
化工原理课程设计意义
01 02
理论与实践结合
化工原理课程设计是连接化工理论学习与工程实践的重要桥梁，通过课 程设计，学生可以将所学的化工原理知识应用于实际工程问题中，加深 对理论知识的理解和掌握。
塔内件设计与优化
通过对塔内件（如分布器、收集器、再分布器等）的设计和优化，实现气液均匀分布、减少返混和降低压降等目标， 从而提高吸收效率和降低能耗。
操作条件优化
通过对操作条件（如温度、压力、流量等）的优化，使吸收塔在最佳工况下运行，提高吸收效率和产品 质量，降低能耗和废弃物排放。
化工原理课程设计前言
化工原理课程设计前言
化工原理是化学工程专业的一门重要课程，它是学生在学习化学工程专业知识
的基础上，进一步深入了解化工过程的基本原理和技术。
本课程设计旨在通过实际案例分析和计算，帮助学生加深对化工原理的理解，提高解决实际工程问题的能力。
在化工原理课程设计中，我们将涉及到化工原理的基本概念、热力学、传质和
反应工程等内容。
通过对这些内容的学习和实践，学生将能够掌握化工过程中的基本原理和技术，为将来的工程实践打下坚实的基础。
本课程设计将以实际工程案例为背景，通过对案例的分析和计算，让学生了解
化工原理在实际工程中的应用。
同时，我们还将引导学生运用所学知识，解决实际工程中的问题，培养学生的工程实践能力和创新意识。
通过本课程设计的学习，学生将不仅能够掌握化工原理的基本理论，还能够了
解化工工程中的现实问题和挑战。
我们希望学生能够通过本课程设计，对化工原理有一个更加深入和全面的理解，为将来的工程实践做好充分的准备。
最后，希望学生能够认真对待本课程设计，积极参与课程学习和实践，不断提
高自己的专业能力和素质，为将来的工程实践做好充分的准备。
同时，也希望学生在学习过程中能够保持好奇心和求知欲，不断探索和创新，为化工行业的发展做出自己的贡献。
化工原理课程设计将是一次知识的盛宴，也将是一次思维的碰撞。
让我们一起
期待这个过程，为自己的未来梦想努力奋斗！。
化工原理课程设计
化工原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法，包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等，培养学生分析和解决化工问题的能力。
1.掌握流体的密度、粘度、热导率等物理性质。
2.理解流体力学的基本方程，包括连续方程、动量方程和能量方程。
3.掌握流体流动和压力降的基本理论，包括层流和湍流、管道流动和开放流动等。
4.理解气液平衡的基本原理，包括相图、相律和相变换等。
5.掌握传质过程的基本方法，包括扩散、对流传质和膜传质等。
6.能够运用流体力学基本方程分析流体流动问题。
7.能够计算流体流动和压力降的基本参数，如流速、压力降等。
8.能够分析气液平衡问题，确定相态和相组成。
9.能够运用传质过程的基本方法分析和解决化工问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
3.培养学生团队协作和自主学习的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等。
1.流体的物理性质：包括密度、粘度、热导率等，通过实例讲解其测量方法和应用。
2.流体力学基本方程：讲解连续方程、动量方程和能量方程，并通过实例分析其应用。
3.流动和压力降：讲解层流和湍流的特性，分析管道流动和开放流动的压力降计算方法。
4.气液平衡：讲解相图、相律和相变换的基本原理，并通过实例分析气液平衡问题。
5.传质过程：讲解扩散、对流传质和膜传质的基本方法，并通过实例分析传质问题的解决方法。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等基本概念和理论。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生主动思考和分析化工问题，提高学生的分析和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际化工案例，使学生更好地理解和应用化工原理，培养学生的实际操作能力。
化工原理课程设计完整版
化工原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法，了解化工生产的基本过程和设备，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解化工原理的基本概念和原理；（2）熟悉化工生产的基本过程和设备；（3）掌握化工计算方法和技能。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题；（2）具备化工过程设计和优化能力；（3）学会使用化工设备和仪器进行实验和调试。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和沟通能力；（2）增强学生对化工行业的认识和兴趣；（3）培养学生对科学研究的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.化工原理基本概念和原理：包括溶液、蒸馏、吸收、萃取、离子交换等基本操作原理和方法。
2.化工生产过程和设备：包括反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等的基本结构和原理。
3.化工计算方法：包括物料平衡、热量平衡、质量平衡等计算方法。
具体教学大纲安排如下：第1-2周：化工原理基本概念和原理；第3-4周：化工生产过程和设备；第5-6周：化工计算方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生理解和掌握；2.案例分析法：分析实际案例，让学生学会运用化工原理解决实际问题；3.实验法：进行实验操作，培养学生的实践能力和实验技能；4.小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：《化工原理》；2.参考书：相关化工原理的教材和学术著作；3.多媒体资料：教学PPT、视频、动画等；4.实验设备：反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等。
以上教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估，考察学生的学习态度和理解能力。
化工原理课程设计柴诚敬
化工原理课程设计 柴诚敬一、课程目标知识目标：1. 理解并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. 学会运用化学工程的基本原理分析典型化工过程中的现象与问题；3. 掌握化工流程设计的基本方法和步骤，能结合实际案例进行流程分析与优化。
技能目标：1. 能够运用数学工具解决化工过程中的计算问题，如物料平衡、能量平衡等；2. 培养学生运用实验、图表、模拟等方法对化工过程进行研究和评价的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的兴趣和热爱，激发学习积极性；2. 增强学生的环保意识，使其认识到化工过程对环境的影响及责任感；3. 培养学生严谨、求实的科学态度，提高其创新意识和实践能力。
本课程针对高年级学生，结合化工原理课程性质，注重理论与实践相结合，旨在培养学生运用基本原理解决实际问题的能力。
教学要求以学生为中心，注重启发式教学，激发学生的主动性和创造性。
课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够全面掌握化工原理知识，为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括：1. 化工流体力学基础：流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态等；参考教材第二章：流体力学基础。
2. 热力学原理及应用：热力学第一定律、第二定律，以及理想气体、实际气体的热力学性质；参考教材第三章：热力学原理及其在化工中的应用。
3. 传质与传热过程：质量传递、热量传递的基本原理，以及相应的传递速率计算；参考教材第四章：传质与传热。
4. 化工过程模拟与优化：介绍化工过程模拟的基本方法，如流程模拟、动态模拟等，以及优化策略；参考教材第五章：化工过程模拟与优化。
5. 典型化工单元操作：分析各类单元操作的基本原理及设备选型，如反应器、塔器、换热器等；参考教材第六章：典型化工单元操作。
教学大纲安排如下：第一周：化工流体力学基础；第二周：热力学原理及应用；第三周：传质与传热过程；第四周：化工过程模拟与优化；第五周：典型化工单元操作。
化工原理课程设计
化工原理课程设计1. 引言化工原理课程设计是化学工程专业本科学生的一门重要课程。
该课程旨在通过实际案例的分析和解决，让学生掌握化工原理的基本知识和应用技能。
本文将介绍化工原理课程设计的目的、内容、方法和评价。
2. 目的化工原理课程设计的目的是培养学生的工程实践能力和解决问题的能力。
通过实际案例的分析和设计，使学生能够应用所学的化工原理知识解决实际问题，提高工程实践能力。
3. 内容化工原理课程设计的内容涵盖了化工过程的基本原理和工艺流程的设计。
以下是化工原理课程设计的主要内容：3.1 化工过程的基本原理在化工原理课程设计中，学生将学习化工过程的基本原理，包括物质的平衡、能量的平衡、动量的平衡等。
学生将掌握化工过程中的质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律等基本原理。
3.2 工艺流程的设计在化工原理课程设计的过程中，学生将学习如何设计化工工艺流程。
学生将通过分析化工原料的性质和工艺要求，选择适当的反应器类型、控制参数等，设计出满足工艺要求的化工工艺流程。
4. 方法化工原理课程设计采用项目驱动的教学方法。
以下是化工原理课程设计的方法：4.1 实践项目学生将参与实际的化工工程项目，通过实际操作和实验，了解化工工艺的实际应用和操作流程。
学生将在实践中学习化工原理知识，提高解决问题和分析能力。
4.2 课程讲解和案例分析教师将通过课堂讲解和案例分析，介绍化工原理的基本概念和原理。
学生将通过分析和讨论实际案例，掌握化工原理的实际应用方法。
5. 评价化工原理课程设计的评价主要包括学生项目报告的评分和学生的学术表现。
以下是化工原理课程设计的评价指标：5.1 项目报告评分学生将根据课程设计项目的要求，提交相应的设计报告。
教师将对学生的设计报告进行评分，评估学生的设计能力和分析能力。
5.2 学术表现除了项目报告的评分外，教师还将评估学生的学术表现。
学生的学术表现包括参与课堂讨论、提出问题和解答问题的能力等。
6. 总结化工原理课程设计是化学工程专业学生培养工程实践能力和解决问题能力的重要课程。
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。
化工原理课程设计
化工原理课程设计（一）——碳八分离工段原料预热器设计学生姓名：왕량学校：대련대학专业班级：화공101学号：10412041指导老师：왕위징时间：2012.07.08目录一、设计任务书 (3)二、概述及设计方案简介 (4)1.碳八芳烃分离工艺简介 (4)2.换热器简介 (4)三、设计条件及主要物性参数 (7)1.设计条件 (7)2.主要物性参数 (7)四、工艺设计计算 (9)1.估算传热面积 (9)2.选择管径和管内流速 (11)3.选取管长、确定管程数和总管数 (12)4.平均传热温差校正及壳程数 (13)5.传热管排列 (14)6.管心距 (15)7.管束的分程方法 (15)8.壳体内径 (16)9.折流板和支承板 (16)10.其它主要附件 (17)11.接管 (17)五、换热器核算 (17)1.热流量核算 (17)2. 传热管和壳体壁温核算 (24)3. 换热器内流体阻力计算 (26)六、设计自我评述 (31)七、参考文献 (32)八、主要符号表 (32)八、附录 (33)附录1 工艺尺寸图 (33)附录2工艺流程图 (34)一、设计任务书化工原理课程设计任务书姓名：王亮班级：化工101碳八分离工段原料预热器设计冷流体：液体（流量15Koml/h）组成摩尔分率乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯18% 18% 40% 24%加热水蒸气压力为122Kg cm/由20℃加热到162℃要求管程和壳程压差均小于50KPa,设计标准式列管换热器二、概述及设计方案简介1.碳八芳烃分离工艺简介碳八芳烃分离即C8芳烃分离，根据工业需要将碳八芳烃分离成单一组分或馏分的过程。
C8芳烃分离的主要目的是活的经济价值较高的对二甲苯和邻二甲苯。
因此，C8芳烃分离有常常与碳八芳烃异构化结合在一起，以获得更多的对、邻二甲苯。
在个别情况下，也要分离出高纯度的乙苯、苯乙烯。
各种C8芳烃间沸点很接近难以用一般的精馏方法分离，各种C8芳烃沸点如表所示。
化工原理课程设计介绍PPT课件
03
化工原理课程设计案例分析
设计案例一：分离设备的设计
分离设备设计
介绍各种分离设备的原理、 特点和应用，如离心机、 过滤器、萃取塔等。
设计要求
根据给定的工艺条件和要 求，选择合适的分离设备， 进行结构设计、参数计算 和性能评估。
案例分析
以实际生产中的分离设备 为例，分析其设计特点、 操作原理和优缺点，提出 改进方案。
计算错误或误差过大
总结词
计算错误或误差过大是化工原理课程设计中 常见的问题之一，可能影响设计的可行性和 准确性。
详细描述
学生在计算过程中可能因为粗心或对计算公 式掌握不够熟练，导致计算错误或误差过大。 为了解决这个问题，学生需要仔细核对计算 过程和结果，确保计算的准确性和可靠性。 同时，学生也需要加强对计算公式和方法的 掌握和理解，提高计算能力和精度。
设计案例三：换热设备的设计
换热设备设计
介绍各种换热设备的原理、特点 和应用，如管壳式换热器、板式
换热器、翅片式换热器等。
设计要求
根据给定的热量交换条件和要求， 选择合适的换热设备，进行结构设 计、参数计算和性能评估。
案例分析
以实际生产中的换热设备为例，分 析其设计特点、操作原理和优缺点， 提出改进方案。
培养能力
课程设计有助于培养学生 的工程设计能力、创新能 力和解决问题的能力。
学科交叉
化工原理课程设计涉及多 个学科领域，如化学、物 理、数学等，有助于提高 学生的跨学科思维能力。
课程设计的任务和要求
系统分析
工艺计算
学生需要分析给定化工过程的流程、设备 、操作条件等，理解各单元操作的基本原 理和相互关系。
见和建议，不断完善和优化设计方案。
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。
化工原理课程设计成果简述
化工原理课程设计成果简述一、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、传质和反应工程等；2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的基本原理，如流体输送、热交换、吸收和蒸馏等；3. 帮助学生理解化工过程的基本规律，并能运用这些规律分析实际问题。
技能目标：1. 培养学生运用数学和物理知识解决化工过程中实际问题的能力；2. 提高学生进行实验操作、数据分析和处理的能力；3. 培养学生运用计算机软件进行化工过程模拟和优化的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的兴趣和热情，激发他们探索未知、追求真理的精神；2. 培养学生的团队合作意识，使他们学会在化工项目中与他人协作；3. 增强学生的环保意识，让他们了解化工生产对环境的影响，培养他们绿色化学的理念。
本课程针对高年级学生，结合化工原理的学科特点，注重理论知识与实际应用相结合。
在教学过程中，注重启发式教学，培养学生的创新能力和实践能力。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握化工原理的基本知识，具备解决实际问题的能力，并形成积极的情感态度和价值观。
为后续的教学设计和评估，课程目标已分解为具体的学习成果，以便更好地实现教学目标。
二、教学内容本课程教学内容紧密结合课程目标，选取以下重点内容进行讲解：1. 化工原理基本概念：包括流体力学、热力学、传质和反应工程等基本原理；- 教材章节：第1章 流体力学基础，第2章 热力学基础，第3章 传质过程原理，第4章 化学反应工程。
2. 常见单元操作原理：涵盖流体输送、热交换、吸收和蒸馏等单元操作；- 教材章节：第5章 流体输送设备，第6章 热交换设备，第7章 吸收与解吸，第8章 蒸馏与萃取。
3. 化工过程规律：分析化工过程中能量、质量和动量平衡，以及相应的工艺计算；- 教材章节：第9章 化工过程分析与计算。
4. 化工实验与数据处理：开展实验操作，学会使用实验数据和计算机软件进行数据处理；- 教材章节：第10章 化工实验技术，第11章 数据处理与计算机应用。
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。
化工原理热传热课程设计
化工原理热传热课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握热传递的基本概念，包括导热、对流和辐射。
2. 理解热传递的基本定律，如傅里叶热传导定律、牛顿冷却定律和斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
3. 学会应用热传递原理分析化工过程中典型设备的热量传递问题。
技能目标：1. 能够运用数学模型对热传递问题进行定量分析和计算。
2. 掌握使用实验方法研究热传递过程的基本技能。
3. 能够运用化工原理解决实际热传递问题，进行初步的热设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工热传递学科的兴趣，激发他们的探究欲望。
2. 增强学生的工程意识，认识到热传递在化工领域的重要性和实际应用价值。
3. 培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，在学习过程中积极与他人交流合作。
课程性质分析：本课程为化工原理中的热传递章节，是理论与实践相结合的课程。
考虑到学生年级的知识深度，课程设计将侧重于基本理论的掌握和实际应用能力的培养。
学生特点分析：学生处于能够理解抽象概念和进行定量计算的阶段，具有一定的物理和数学基础，但需加强将理论知识应用于实际问题解决的能力。
教学要求：通过本课程的学习，学生应能将热传递原理与化工实践相结合，形成系统的知识结构，并能在后续学习和工作中灵活运用。
二、教学内容1. 热传递基本概念：导热、对流、辐射。
- 教材章节：第二章 热传递基本概念与定律。
- 内容：热能传递方式、热传递过程中的能量守恒。
2. 热传递基本定律：傅里叶热传导定律、牛顿冷却定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
- 教材章节：第二章 热传递基本概念与定律。
- 内容：热传导定律推导、热对流和热辐射的基本原理。
3. 热传递数学模型与计算：稳态和非稳态热传递、边界条件和初始条件。
- 教材章节：第三章 热传递数学模型与计算。
- 内容：建立数学模型、求解热传递方程、应用实例分析。
4. 热传递实验方法：实验设计、数据采集、结果分析。
- 教材章节：第四章 热传递实验方法。
- 内容：实验原理、实验设备与操作、实验数据处理。
化工原理课程设计
第一章绪论本次化工原理课程设计我们的任务是设计筛板塔分离苯和甲苯的混合物。
分离苯和甲苯对现实有着很重要的意义。
苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是涂料、橡胶、胶水等的溶剂，也可以作为燃料。
苯的沸点为80.1℃，熔点为5.5℃，在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体，易挥发。
苯比水密度低，密度为0.88g/ml，但其分子质量比水重。
苯难溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。
甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂，也是有机化工的重要原料，但与同时从煤和石油得到的苯和二甲苯相比，目前的产量相对过剩，因此相当数量的甲苯用于脱烷基制苯或岐化制二甲苯。
甲苯衍生的一系列中间体，广泛用于染料、医药、农药、火炸药、助剂、香料等精细化学品的生产，也用于合成材料工业。
甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄、二氯苄和三氯苄，包括它们的衍生物苯甲醇、苯甲醛和苯甲酰氯（一般也从苯甲酸光气化得到），在医药、农药、染料，特别是香料合成中应用广泛。
甲苯的环氯化产物是农药、医药、染料的中间体。
甲苯氧化得到苯甲酸，是重要的食品防腐剂（主要使用其钠盐），也用作有机合成的中间体。
甲苯及苯衍生物经磺化制得的中间体，包括对甲苯磺酸及其钠盐、CLT酸、甲苯-2,4-二磺酸、苯甲醛-2,4-二磺酸、甲苯磺酰氯等，用于洗涤剂添加剂，化肥防结块添加剂、有机颜料、医药、染料的生产。
甲苯硝化制得大量的中间体。
可衍生得到很多最终产品，其中在聚氨酯制品、染料和有机颜料、橡胶助剂、医药、炸药等方面最为重要。
甲苯是最简单，最重要的芳烃化合物之一。
在空气中，甲苯只能不完全燃烧，火焰呈黄色。
甲苯的熔点为-95 ℃，沸点为111 ℃。
甲苯带有一种特殊的芳香味（与苯的气味类似），在常温常压下是一种无色透明，清澈如水的液体，密度为0．866克／厘米3，对光有很强的折射作用（折射率：1,4961）。
化工原理课程设计吸收前言
化工原理课程设计吸收前言一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理中吸收过程的基本概念和原理；2. 学习并熟悉吸收塔的结构、类型及其在化工过程中的应用；3. 掌握吸收过程的基本数学模型和计算方法，能进行简单吸收过程的设计计算。
技能目标：1. 能够运用吸收原理分析和解决实际问题，具备一定的工程实践能力；2. 学会使用相关软件或工具对吸收过程进行模拟和优化，提高计算准确性；3. 培养团队合作意识，提高沟通与协作能力，共同完成吸收过程的设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学习的兴趣，激发学习热情，形成主动学习的态度；2. 增强学生的环保意识，认识化工过程对环境的影响，树立绿色化学观念；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，提高学生的职业素养。
课程性质：本课程为化工原理的重要组成部分，旨在通过吸收过程的学习，使学生掌握基本理论，具备实际工程问题的分析和解决能力。
学生特点：学生已具备一定的化学基础和工程观念，具有一定的数学和物理学习能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的工程实践能力和创新意识。
通过课程目标的具体分解，实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 吸收过程的基本概念：包括吸收塔的定义、作用及其在化工生产中的应用。
教材章节：第二章 吸收与吸附2. 吸收塔的结构与类型：学习不同类型的吸收塔结构特点及其在工业中的应用。
教材章节：第二章 吸收与吸附3. 吸收过程的数学模型与计算方法：掌握吸收过程的速率方程、平衡关系及传质系数的计算。
教材章节：第三章 传质过程4. 吸收塔的设计计算：学习并运用吸收塔设计的相关公式，进行实际案例计算。
教材章节：第四章 化工设备的设计计算5. 吸收过程的模拟与优化：介绍吸收过程模拟软件，通过软件对吸收过程进行模拟和优化。
教材章节：第六章 化工过程模拟与优化6. 吸收塔的工业应用案例：分析吸收塔在实际工业生产中的应用案例，提高学生的工程实践能力。
化工原理课程设计完整版
目录1.序言 (2)2.原始数据 (2)3.精馏塔的工艺设计 (3)一、物料衡算 (3)二、塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算 (3)三、确定最佳操作回流比与塔板层数 (5)四、塔板结构计算 (11)五、溢流堰高度h及堰上液层高度ow h的确定 (12)w六、板面筛孔布置的设计 (13)七、力学性能参数计算及校核 (13)八、塔板负荷性能图 (15)4.筛板设计计算的主要结果 (18)5.主要符号说明 (18)6.参考文献 (18)7.双组分筛板塔流程图 (19)8.结束语 (20)序言化工生产常需要进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。
精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。
为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。
本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。
此设计苯—甲苯物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。
精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，工艺流程图、主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，换热器和泵及各种尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
Ⅰ.原始数据1.设计题目：双组分连续精馏筛板塔的设计2.原料处理量：1.25×104kg/h3.原料组成：4.分离要求：（1）：馏出液中低沸点组分的含量不低于0.970（质量分率）。
（2）：馏出液中低沸点组分的收率不低于0.985（质量分率）5.操作条件：（1）：操作压力：常压。
（2）：进料及回流状态：泡点液体。
化工原理课程设计-热交换器
化工原理课程设计-热交换器引言热交换器是化工工艺中常用的一种设备，其作用是实现热量的交换，从而实现能量的转移。
本文将从热交换器的原理、设计要点、性能评价等方面进行介绍和讨论。
一、热交换器的原理热交换器是通过两个介质之间的热传导来实现能量转移的设备。
它由一个或多个传热表面组成，介质在这些表面上相互接触，并通过传热表面之间的热传导来实现热量的传递。
根据介质的流动方式，热交换器可以分为管壳式热交换器和板式热交换器。
1.1 管壳式热交换器管壳式热交换器是目前最常用的一种热交换器。
它由一个管子和一个外壳组成，在外壳内部通过一个或多个管子，介质在管子内部流动，通过管子和外壳之间的热传导来实现热量的传递。
管壳式热交换器结构简单、可靠性高，广泛应用于化工、制冷等领域。
1.2 板式热交换器板式热交换器是近年来发展起来的一种新型热交换器。
它由一系列平行排列的波纹板组成，流体通过波纹板之间的间隙流动，通过波纹板的热传导来实现热量的传递。
板式热交换器具有传热效率高、体积小、重量轻等优点，因此在化工工艺中得到广泛应用。
二、热交换器的设计要点热交换器的设计是化工工艺中非常重要的一部分，设计的好坏直接影响到热交换器的性能。
下面将介绍热交换器设计的几个关键要点。
2.1 热传导热传导是热交换器实现热量传递的基本方式。
在设计热交换器时，需要考虑介质之间的热传导系数、传热表面的材料、传热表面的形状等因素，并通过合理的设计来提高热传导效率。
2.2 流体流动流体的流动方式对热交换器的传热效果有着重要影响。
在设计热交换器时，需要考虑流体的流动速度、流动的方式（如层流、湍流）、流体的阻力等因素，并通过合理的设计来优化流体的流动方式，提高传热效率。
2.3 温度差温度差是热交换器实现热量转移的驱动力。
在设计热交换器时，需要考虑介质之间的温度差、介质的流量、介质的性质等因素，并通过合理的设计来控制温度差，提高传热效率。
2.4 材料选择热交换器的材料选择直接影响到其耐腐蚀性、耐高温性、传热效率等性能。
化工原理课程设计任务
化工原理课程设计任务
本次化工原理课程设计的任务是通过理论学习和实践操作，深入了解化工原理的基本原理和应用，并通过具体的项目任务来提高学生的实践能力和解决问题的能力。
具体任务包括：
1. 学习化工原理的基本理论知识，包括流体力学、热传递、传质分离等方面的内容。
2. 进行实验操作，学习使用各种化工仪器设备，如流量计、温度计、压力计等，掌握实验数据记录和分析的方法。
3. 进行项目设计和实施，根据实际需求，设计并完成一个小型化工过程，如液体混合、蒸馏、萃取等。
4. 学习并掌握化工过程的模拟和优化方法，使用相关软件进行模拟计算和优化设计。
5. 进行结果分析和报告撰写，对实验数据进行处理和分析，撰写实验报告和项目报告，总结经验和教训。
通过以上的任务，学生将能够全面了解化工原理的应用和实践操作，培养解决实际问题的能力，提高团队合作和沟通能力。
同时，也能够培养学生的创新思维和科学研究能力，为将来从事相关工作打下坚实的基础。
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大学课程设计说明书题目名称：苯—乙苯板式精馏塔设计学院：化学与化工学院专业班级：化学工程与工艺学生姓名：学号：完成时间：2013年2月1目录1设计任务 (4)2主要物性数据 (5)2.1苯、乙苯的物理性质 (5)2.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力 (5)2.3苯、乙苯在某些温度下的粘度 (5)2.4苯、乙苯的液相密度 (5)2.5苯、乙苯的液体汽化热 (6)2.6不同塔径的板间距 (6)3工艺计算 (6)3.1精馏系统工艺流程介绍 (6)3.2精馏塔全塔的物料衡算 (7)3.3塔板数的确定 (7)3.3.1逐板计算法 (12)3.3.2图解法 (13)3.4相关物性参数的计算 (14)3.4.1操作温度 (14)3.4.2混合物的密度 (14)3.4.3混合物的表面张力 (15)3.4.4混合物的黏度 (16)3.4.5混合物的相对挥发度 (16)3.4.6气液负荷计算 (17)3.5实际塔板数的求取 (17)3.6塔和塔板的主要工艺尺寸计算 (19)3.6.1塔径 (19)3.6.2溢流装置 (21)3.6.3拱形降液管宽度W d和截面A f (22)3.6.4降液管底隙高度 (23)3.6.5塔板布置 (23)3.6.6筛孔计算及其排列 (24)3.7筛板的流体力学计算 (25)3.7.1液面落差 (27)3.7.2液沫夹带 (27)3.7.3漏液 (27)3.7.4液泛 (28)3.8塔板负荷性能图 (29)3.8.1漏液线 (29)3.8.2雾沫夹带线 (30)3.8.3液相负荷下限线 (31)3.8.4液相负荷上限线 (31)3.8.5液泛线 (32)4塔附件设计 (35)4.1接管 (35)24.1.1进料管 (35)4.1.2回流管 (35)4.1.3塔釜出料管 (36)4.1.4塔顶蒸汽出料管 (36)4.1.5塔釜进气管 (36)4.1.6法兰 (37)4.2筒体与封头 (37)4.2.1筒体 (37)4.2.2封头 (37)4.3除沫器 (37)4.4裙座 (38)4.5人孔 (38)5塔的总体高度设计 (38)5.1塔的顶部空间高度 (38)5.2塔的底部空间高度 (38)5.3塔体总高 (38)6附属设备计算 (39)6.1热量衡算 (39)6.1.1塔顶的热量衡算 (39)6.1.2塔釜的热量衡算 (39)6.2冷凝器的选择 (40)6.3再沸器的选择 (40)7Aspen Plus模拟结果 (41)7.1DSTWU模块计算 (41)7.1.1DSTWU模块计算结果 (41)7.1.2生成回流比随理论塔板数变化图表 (43)7.2Distl模块简捷校核结果 (44)7.3RadFrac模块严格计算 (45)7.3.1RadFrac模块进行校核计算 (45)7.3.2RadFrac模块进行设计规定 (45)7.3.3由RadFrac得到的各种曲线 (48)8计算结果一览表 (49)8.1物料衡算表 (49)8.2筛板塔工艺设计数据表 (51)8.3热量衡算表 (52)9主要符号说明 (53)10参考文献 (54)31.设计任务1.1 设计对象：苯—乙苯体系1.2 分离方法：板式精馏塔分离1.3 生产能力：原料处理量为18000kg/h1.4 进料状况及组成：原料中含苯40%（摩尔分率，下同），其余为乙苯。
泡点进料1.5 操作条件：常压操作塔顶为饱和液体回流塔底再沸器为间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5atm（绝压）塔顶冷凝器冷却水进口温度为25℃忽略设备与环境的热损失1.6操作条件：连续操作1.7 分离要求：塔顶馏出液中含苯99%，釜底液中含乙苯97%。
1.8 设计内容：（1）精馏系统工艺流程图及说明；（2）塔板型式选择；（3）基础物性数据，气液相物性数据、气液平衡关系；（4）系统物料衡算和热量衡算；（5）精馏塔工艺尺寸的计算；（6）塔盘和溢流装置设计；（7）流体力学计算、负荷性能图；（8）计算并确定进出口管径；（9）化工设备工艺条件；（10）化工设备装配图。
452.主要物性数据2.1苯、乙苯的物理性质饱和蒸汽压为P s苯和乙苯的饱和蒸汽压可用安托尼方程计算，即lnP s =A-BT+C 其中P s 单位为mmHg,T 单位为K ，其参数如下：2.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力2.3苯、乙苯在某些温度下的粘度2.4苯、乙苯的液相密度2.5苯、乙苯的液体气化热2.6不同塔径的板间距3．工艺计算3.1精馏系统工艺流程介绍本设计任务为分离苯—乙苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏。
精馏过程的流程设计如下：设计中采用泡点进料，塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
该物系属于易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.5倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
如图所示，原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。
操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。
并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。
673.2精馏塔全塔的物料衡算苯的摩尔质量：乙苯的摩尔质量：由于原料中含苯40%，乙苯60%，故其平均摩尔质量为：则原料的摩尔流率为：因为分离要求是塔顶馏出液中含苯99%，塔釜中含乙苯97%，则由全塔的物料衡算有：由上式得：则有：3.3塔板数的确定由Aspen Plus 来估算苯-乙苯体系的T-x-y 关系（所选的物性方法为：PENG-ROB ）得：M8910图3-1 苯-乙苯体系的T-x-y相图图3-2 苯-乙苯体系的x-y相图3.3.1逐板计算法最小回流比的求取：因为是泡点进料，故q=1，则（以苯计算）：x e=0.4，查表3-1知y e=0.762418 则：解得：又因操作回流比为最小回流比的1.5倍，故：精馏段操作线方程：提馏段操作线方程：因泡点进料，q=1，x q=x F=0.4，第1块板上升的气相组成为：从第1块板下降的液相组成由表3-1线性插值为：（线性插值方法为：查表3-1得：解得：其他线性插值均按此方法计算。
）由第2块板上升的气相组成用式（a）求取：第2块板下降的液相组成由表3-1插值得：第3块板上升的气相组成为：第3块板下降的液相组成R F如此反复计算得：∵，∴第7块板上升的气相组成由提馏段操作线方程（b）计算：第7块板下降的液相组成由表3-1插值得：如此反复计算得：故所需总理论板数为10块，第6块为加料板。
（从上往下计算，不含冷凝器，含塔釜）3.3.2图解法如图3-3所示，综上所述：理论塔板数为10块，进料板为第6块。
（从上往下计算，不含冷凝器，含塔釜）3.4相关物性参数的计算3.4.1操作温度利用表3-2中数据插值得：℃℃即：进料温度为103.65230℃，塔顶温度为80.14601℃，塔釜温度为：132.86850℃ 则：精馏段平均温度为：℃提馏段平均温度为：℃3.4.2混合物的密度由于苯-乙苯体系为理想性较强的混合溶液，故其体积近似服从加和规则，混合溶液密度为：（w 为质量分数） （3-1）又w 与摩尔分率之间的关系为：（3-2）将式（3-2）代入式（3-1）则可得到用摩尔分率x A （A 为苯）表示的混合溶液的密度 ρL 。
不同温度下苯或乙苯的密度可以由下式得到：苯：0.283941(1)562.0580.1360.26666ρ+-=(T 的单位为℃) （3-3）乙苯：0.28454273.151(1)617.1574.3600.26162T ρ++-=(T 的单位为℃) （3-4）混合气体密度为： V PMRTρ=（M 为平均相对分子质量） (T 的单位为℃) （3-5） 精馏段： 由℃可得：,F t =t w t =1再由℃查表3-2插值得到：，，则：由式（3-2）得：，代入式（3-1）得：精馏段液相密度：气相密度：提馏段： 由℃可得：再由℃查表3-2插值得：，，则：由式（3-2）得：代入式（3-1）得：提馏段液相密度：气相密度：3.4.3混合物的表面张力由于苯-乙苯体系接近理想混合物，故其表面张力可按下式计算： m i iix σσ=∑ （3-6）又 苯： 1.23620.071815(1)r T σ=- （3-7） 乙苯： 1.2630.065787(1)r T σ=- （3-8）℃时，由式（3-7）、（3-8）得：℃时，由式（3-7）、（3-8）得：t =A x y L M V L A w V A w t =ρρx y V故精馏段表面张力：提馏段表面张力：3.4.4液相混合物的黏度苯(L)： 294.68e x p 7.5117 2.794l n (273.15)273.15T T μ⎡⎤=+-+⎢⎥+⎣⎦（3-9） 乙苯(L): 1208.6exp 13.5630.377ln(273.15)273.15T T μ⎡⎤=-+++⎢⎥+⎣⎦（3-10）液相混合物的黏度可按下式计算：Li i L x μμ∑=式中i x ——进料中各组分的摩尔分数；Li μ——i 组分的液态黏度，mPa·s 。
℃时，由（3-9）、（3-10）得：℃时，由式（3-9）、（3-10）得：精馏段黏度：提馏段黏度：3.4.5混合物的相对挥发度精馏段平均相对挥发度：由精馏段平均温度下的气液平衡组成：，，得：提馏段平均相对挥发度：A σB σm σm由提馏段平均温度下的气液平衡组成：，得：3.4.6气液负荷计算 精馏段气液负荷：由3.3.2知：，则质量流量为：体积流量为：提馏段气液负荷：因为是饱和进料，即q=1，则有：由3.3.2知：，则质量流量为：体积流量为：3.5实际塔板数的求取塔板效率是气、液两相的传质速率、混合和流动状况，以及板间反混（液沫夹带、气泡夹带和漏液所致）的综合结果。
板效率为设计的重要数据。
A x y αL =V LM M L V板效率与塔板结构、操作条件、物质的物理性质及流体力学性质有关，它反映了实际塔板上传质过程进行的程度。
塔效率： TT PN E N =（3-11） O'Connell 对几十个工业塔及实验塔板效率进行综合归纳，认为蒸馏塔可用相对挥发度与液相黏度的乘积作为参数来关联全塔效率，其经验式为：()245.049.0-=L T E αμ （3-12）式中α——相对挥发度；——液相黏度，mPa·s 。
上式中α、的数据均取塔顶、塔底平均温度下的值。
此法使用于=0.1～7.5，且板上液流长度≤1.0m 的一般工业板式塔。