化工原理课程设计(原料预热器①).
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
化工原理课程设计换热器资料课件
加工成型
采用冲压、焊接、铸造等工 艺将材料加工成换热器的主 体结构。
表面处理
对加工成型的换热器进行清 洗、除锈、喷漆等表面处理 ，以提高其耐腐蚀性和美观 度。
组装与调试
将各部件按照设计要求进行 组装，并进行严格的调试和 检测，确保换热器的性能和 质量符合要求。
05
换热器运行维护与故障处 理
换热器的运行操作要点
03
换热器设计计算
设计计算的基本步骤
计算传热面积
选择合适的换热器类型
根据工艺要求、操作条件、经济 性和可靠性等因素，选择合适的 换热器类型。
根据传热方程和给定的工艺条件 ，计算所需的传热面积。
设计换热器结构
根据传热面积和工艺要求，设计 换热器的结构参数，如管径、管 长、管数、折流板间距等。
确定设计任务和设计条件
本次课程设计的任务是设计一个满足特定工艺要求的换热器，要求掌握换热器 的基本原理、设计方法和优化措施。
实例分析过程展示
换热器类型的选择
设计参数的确定
热力计算与校核
结构设计与优化
根据工艺条件和设计要求，选 择合适的换热器类型，如管壳 式换热器、板式换热器等。
确定换热器的设计参数，包括 流体的进出口温度、流量、压 力降等。
振动与噪音
振动和噪音可能是由于设备不平衡、紧固件松动等原因引起的，需及 时检查并调整；若问题严重，需停机检修并更换损坏部件。
06
课程设计实例分析与讨论
实例背景介绍
换热器在化工生产中的应用
换热器是化工生产中常见的设备，用于实现两种不同温度流体之间的热量交换 ，以达到加热或冷却的目的。
课程设计任务与要求
换热器设计的优化与创新
总结本次课程设计的经验教训，探讨换热器设计的优化与 创新方向，如提高传热效率、降低压力降、实现紧凑化设 计等。
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(原料预热器①)
目录一、设计题目 _________________ 0二、设计依据 _________________ 0三、设计要求 _________________ 0第1节：物料衡算、热量衡算_____________________________________________ 01.精馏塔物料衡算 ______________________________________________________________ 02.冷凝器物料衡算及热量衡算 ____________________________________________________ 53.产品冷却器物料衡算及热量衡算 ________________________________________________ 74.原料预热器（1）的物料衡算及热量衡算 _________________________________________ 85.原料预热器（2）的物料衡算及热量衡算 _________________________________________ 96.再沸器的物料衡算及热量衡算 _________________________________________________ 107.物料衡算汇总表 _____________________________________________________________ 118.热量衡算及换热器要求汇总表 _________________________________________________ 12第2节：列管式换热器选型及校核（原料预热器①）________________________ 141.初选原料预热器（1）规格 ____________________________________________________ 142.核算总传热系数 _____________________________________________________________ 20第3节：所选固定管板式换热器的结构说明________________________________ 221.管程结构___________________________________________________________________ 222.壳体结构___________________________________________________________________ 233.其他主要附件_______________________________________________________________ 24第4节：换热器的主要结构和计算结果____________________________________ 24 第5节：参考文献及资料________________________________________________ 25 附___________________________ 26设计任务书一、设计题目：乙醇水精馏系统换热器设计二、设计依据：1、产量：7万吨2、年工作时间：330天3、原料乙醇：浓度50%（质量），出库温度25℃4、产品乙醇：浓度95%（质量），入库温度≤45℃5、乙醇回收率：99.5%6、原料乙醇泡点进料，回流比R=1.15R min7、循环冷却水进口温度：30℃8、再沸器饱和水蒸气温度：150℃9、系统散热损失：不考虑系统散热损失10、换热器KA值裕度：20~40%11、原料预热器（2）设计三、设计要求：第1节：物料衡算、热量衡算1.精馏塔物料衡算乙醇、水的相对分子质量为M乙醇=46.07g/mol，M水=18.02g/mol 由原料乙醇质量浓度为50%得原料乙醇的摩尔分率为：F=50%/M X 50%/M M 50%/46.07=50%/46.07+50%/18.02=0.2812乙醇乙醇水+50%/ 由产品乙醇质量浓度为95%得产品乙醇的摩尔分率为：D 95%/X =95%/95%/46.0795%/46.075%/18.020.8814M M =+=乙醇乙醇水+5%/M 原料F 、塔顶馏出液D 的平均相对分子质量：F X M /F F M X g mol=⨯M +⨯⨯46.07+⨯18.02=25.91乙醇水（1-）=0.2812（1-0.2812） D D D X M 8814881442.74/M X g mol=⨯M +⨯⨯46.07+⨯18.02=乙醇水（1-）=0.（1-0.） 塔顶产品流率D ：(33024)D MD M h=⨯⨯()7371042.7433024206.79/8.83810/h kmol h kg h⨯=⨯⨯==⨯由乙醇回收率99.5%DFDX FX η==得：206.790.88140.28120.995651.42/D F DX F X kmol hη=⨯=⨯=4651.4225.9116878.29/1.68810/F kg hkg h =⨯=≈⨯流率W ：651.42206.79444.63/W F Dkmol h=-=-= 塔底残液摩尔分率：3651.420.2812206.790.8814444.632.0610F DW FX DX X W--=⨯-⨯==⨯塔底残液W 的平均相对分子质量：()()mol g M X M X M W W W /08.1802.181006.2-107.461006.213-3-=⨯⨯+⨯⨯=⨯-+⨯=水乙醇 3444.6318.088038.91/8.04010/W kg h kg h=⨯=≈⨯ 计算R min乙醇-水气液平衡数据101.32578.27470.7959180.816009 101.32578.230130.8163270.830926 101.32578.195040.8367350.846514 101.32578.169870.8571430.862807 101.32578.155050.8775510.879841 101.32578.151050.8979590.897655 101.32578.158340.9183670.916291 101.32578.177390.9387760.935794 101.32578.20870.9591840.956211 101.32578.252760.9795920.977595 101.32578.3103311作图如下：由图可得min0.193 1DX R=+，故R min=3.57R=1.15R min=1.15⨯3.57=4.1055塔顶冷凝器将来自塔顶的蒸汽全部冷凝，即该冷凝器为全凝器，凝液在泡点温度下部分地回流入塔，由恒摩尔流假定，塔顶液体摩尔流率L 、气体摩尔流率V 为:44.1055206.79848.898/3.62810/L RDkmol h kg h==⨯==⨯ ()415.1055206.791055.77/45123.45/4.51210/V R D kmol h kg h kg h=+=⨯==≈⨯ 因为是泡点进料，所以q=1()()()()()4V V 1114.10551206.7911651.421055.77/19088.32/ 1.90910/q F R D q Fkmol h kg h kg h =--=+--=+⨯--⨯==≈⨯344.1055206.791651.421.510/27127.17/2.71310/L L qFRD qFkmol h kg h kg h=+=+=⨯+⨯≈⨯=≈⨯ 又W=1.76*10-3，则V =L -W 成立 2.冷凝器物料衡算及热量衡算查【《化工原理》下册P268附录】得，质量组成为95%的乙醇水溶液的沸点为78.2℃。
化工原理课程设计模板
化工原理课程设计模板一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理中流体流动与传输的基本概念，包括流体性质、流动状态及流体力学方程。
2. 学习并掌握热量传递的三种基本方式，即导热、对流和辐射，及其在化工过程中的应用。
3. 掌握质量传递的基本原理，包括扩散、对流传质和膜分离等，并能应用于化工单元操作中。
4. 分析典型化工单元操作的工作原理和设备结构，理解其工程实践意义。
技能目标：1. 能够运用流体力学原理，解决实际流体流动问题，如流量测量、泵和风机的选型等。
2. 能够运用热量传递原理，分析和解决化工过程中的热量控制问题，如换热器的设计和优化。
3. 能够运用质量传递原理，进行物质的分离和提纯，如吸收、蒸馏等操作。
4. 能够结合单元操作原理，设计简单的化工流程，进行初步的工程计算和设备选型。
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，激发学生探索科学规律的积极性。
2. 培养学生的工程意识，使其认识到化工原理在国民经济发展中的重要地位和作用。
3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力，使其在解决实际问题时能够与他人合作，共同完成任务。
4. 培养学生的创新思维，使其在遇到问题时能够主动思考，寻求解决方案。
本课程针对高年级本科生，结合化工原理的学科特点，以理论知识与工程实践相结合的方式进行教学。
课程目标旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，能够运用所学知识解决实际问题，并培养其工程素养和创新能力，为未来从事化工领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 流体流动与传输：包括流体性质、流体静力学、流体动力学、流体流动阻力与能量损失、泵与风机等章节内容。
- 流体性质：密度、粘度、表面张力等。
- 流体静力学：压力、压强、流体静力平衡。
- 流体动力学：连续性方程、伯努利方程、动量方程。
- 流体流动阻力与能量损失：摩擦阻力、局部阻力、雷诺数。
- 泵与风机：类型、工作原理、性能参数。
2. 热量传递：涵盖导热、对流、辐射及换热器设计等内容。
化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计湖南科技大学化工原理课程设计——苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计专业班级：应用化学二班姓名：李钰冰学号： 1006020221指导老师：杨明平、仇明华、刘和秀2012年12月24日~2013年1月4日10级应用化学专业板式精馏塔设计任务书一、设计题目：苯——甲苯连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件1 、进精馏塔料液含苯38% （质量），其余为甲苯2 、产品中苯含量不得少于96% （质量）3 、釜液中苯含量不得高于4% （质量）4 、生产能力：5.5 吨/ 小时5 、操作条件：(1) 精馏塔顶压强：4.5kPa （表压）(2) 进料热状态：自选(3) 加热蒸气：600kPa （表压）的饱和蒸气(4) 回流比：自选(5) 单板压降：≯0.7kPa三、设备型式：筛板塔四、厂址：湘潭地区（年平均水温20 ℃）五、设计内容（设计基础数据参见设计指导书）1 、设计方案的确定及流程说明2 、塔的工艺计算3 、塔和塔板主要工艺尺寸的计算⑴塔板、塔径及塔板结构尺寸的确定⑵塔板的流体力学验算⑶塔板的负荷性能图4 、设计结果概要或设计一览表5 、换热器的选型与计算6 、生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图及筛板布置图7 、对本设计的评述或有关问题的分析讨论六、按要求编制相应的设计说明书七、主要参考资料化工原理、化工原理课程设计指导书、化工工艺设计手册、物理化学手册八、指导老师组织人：刘和秀指导老师：杨明平、仇明华、刘和秀九、时间2012.12.24----2013.1.4前言化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品几乎都是有若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。
生产中为了满足储存、运输、加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或纯态的物质。
芳香族化合物是化工生产中的重要的材料，可用来制备染料、树脂、农药、合成药物、合成橡胶，合成纤维和洗涤等等；苯与甲苯都是重要的化工原料，苯- 甲苯混合溶液的分离技术一直是一个重要的课题。
化工原理课程设计
课程设计说明书【设计计算】（一）设计方案的确定本设计任务为分离苯-甲苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，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2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
（二）精馏塔的物料衡算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 苯的摩尔质量 k m o l kg M A /1.178=甲苯的摩尔质量k m o lkgM B /3.192= 450.013.92/59.011.78/41.011.78/41.0=+=F x 957.013.92/05.011.78/95.011.78/95.0=+=D x 024.013.92/98.011.78/2.001.178/2.00=+=W x2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量M F =0.450⨯78.11+(1-0.450)⨯92.13=85.82 kg/kmol M D =0.957⨯78.11+(1-0.957)⨯92.13=78.71 kg/kmol M W =0.024⨯78.11+(1-0.024)⨯92.13=91.79 kg/kmol 3、物料衡算原料处理量 F=4600/85.82=53.60 kmol/h 总物料衡算 53.60=D+W苯物料衡算 53.60⨯0.450=0.957D+0.024W 联立解得 D=29.13 kmol/h W=24.47 kmol/h （三）塔板数的确定 1、理论板层数N T 的求取苯-甲苯属理想物系，可采用逐板计算法求理想板层数。
（1）由手册查得苯-甲苯物系的气液平衡数据。
（2）求最小回流比及操作回流比。
x q =y q /(2.47-1.47y q )y q =0.667 x q =x F =0.450 故最小回流比为R min =(x D -y q )/(y q -x q )=(0.957-0.667)/(0.667-0.45)=1.34 取操作回流比为R=2R min =2×1.34=2.68(3)求精馏塔的气、液相负荷L=R*D=2.68*29.13=78.07 kmol/hV=(R+1)D=(2.68+1)*29.13=107.20 kmol/hL’=L+F=78.07+53.60=131.67kmol/hV’=V=107.20kmol/h(4)求操作线方程精馏段操作线方程为+(D/V)*x D=(78.07/107.20)*x n+(29.13/107.20)*0.957y n+1=(L/V)*xn=0.728x n+0.260提馏段操作线方程为y n+1’=(L’/V’)*x n’-(W/V’)*x W=(131.67/107.20)*x n’-(24.47/107.20)*0. 024= 1.228x n’-0.005（5）逐板计算法求理论板层数求解结果为总理论板层数 N T=12(包括再沸器)进料板位置 N F=62、实际板层数的求取=5/0.5=10精馏段实际板层数 N精=7/0.5=14提馏段实际板层数 N提(四)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算以精馏段为例进行计算。
《化工原理》课程设计指导书(精馏塔之预热器、冷凝器、再沸器)+)
化工原理课程设计指导书—精馏塔的预热器、冷凝器、再沸器工艺设计适应专业：化学工程与工艺编写作者：胡建明编写日期：2007.7邵阳学院生物与化学工程系预热器、冷凝器、再沸器的工艺设计概述蒸馏是化工生产中分离均相液体混合物的典型单元操，其历史悠久，应用广泛。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中个组分挥发度不同而将其分离。
其本质是液、汽相间的质量传递和热量传递。
为使分离彻底，以获得较纯的产品，工业生产中常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法——精馏。
精馏过程通常是在塔设备内完成的。
预热器、冷凝器、再沸器是精馏过程必不可少的设备。
它们承担着将物料预热、气化、冷凝等重要任务。
而固定管板式换热器更是因其具有工艺简单、造价低廉、工艺设计成熟、热效率较高等优点而得到广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
换热器的工艺设计主要内容和步骤 1 物料衡算1.1 设计依据1.1.1 《×××××设计任务书》1.1.2 产量 年产99.5%（均为质量分数，下同）环己烷（丙酮）20000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间为8000小时，即小时产量为：20000×103/8000=2500kg ／h ，本设计以小时产量为计算基准。
1.1.3 进料组成F x 、产品组成D x 1,1.4 分离要求 1.2 精馏塔物料衡算1.2.1 物料衡算示意图1.2.2 用质量分率计算进料量及塔釜采出量G D ,X D F D W G G G =+ F F D D W W G x G x G x =+ 解得： G F （kg/h ） G W （kg/h ）1.2.3 计算摩尔量、摩尔分率 G W由物质A 、B 组成的混合物，其分子量分别为M A ，M B 则其平均分子量：A A B B M M x M x =+，用摩尔量表示为：;;W D F G G GD W F M M M===； 同理可求得X D 、X W 、 X F 1.2.4 精馏塔物料衡算表表1.1 精馏塔的物料衡算表※必须达成Σ进=Σ出。
《化工原理》课程设计指导书(精馏塔之预热器、冷凝器、再沸器) )资料
化工原理课程设计指导书—精馏塔的预热器、冷凝器、再沸器工艺设计适应专业：化学工程与工艺编写作者：胡建明编写日期：2007.7邵阳学院生物与化学工程系预热器、冷凝器、再沸器的工艺设计概述蒸馏是化工生产中分离均相液体混合物的典型单元操，其历史悠久，应用广泛。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中个组分挥发度不同而将其分离。
其本质是液、汽相间的质量传递和热量传递。
为使分离彻底，以获得较纯的产品，工业生产中常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法——精馏。
精馏过程通常是在塔设备内完成的。
预热器、冷凝器、再沸器是精馏过程必不可少的设备。
它们承担着将物料预热、气化、冷凝等重要任务。
而固定管板式换热器更是因其具有工艺简单、造价低廉、工艺设计成熟、热效率较高等优点而得到广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
换热器的工艺设计主要内容和步骤 1 物料衡算1.1 设计依据1.1.1 《×××××设计任务书》1.1.2 产量 年产99.5%（均为质量分数，下同）环己烷（丙酮）20000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间为8000小时，即小时产量为：20000×103/8000=2500kg ／h ，本设计以小时产量为计算基准。
1.1.3 进料组成F x 、产品组成D x 1,1.4 分离要求 1.2 精馏塔物料衡算1.2.1 物料衡算示意图1.2.2 用质量分率计算进料量及塔釜采出量G D ,X D F D W G G G =+ F F D D W W G x G x G x =+ 解得： G F （kg/h ） G W （kg/h ）1.2.3 计算摩尔量、摩尔分率 G W由物质A 、B 组成的混合物，其分子量分别为M A ，M B 则其平均分子量：A A B B M M x M x =+，用摩尔量表示为：;;W D F G G GD W F M M M===； 同理可求得X D 、X W 、 X F 1.2.4 精馏塔物料衡算表表1.1 精馏塔的物料衡算表※必须达成Σ进=Σ出。
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课程名称：化工原理课程类型：必修课学时安排：36学时一、课程目标本课程的目标是使学生了解化工原理的基本概念和原理，学习化工工艺流程的基本知识和技术，培养学生分析和解决化工问题的能力，为学生今后从事化工工程和科研工作打下坚实的理论基础。
二、教学内容1.化工原理概论本部分将介绍化工原理的基本概念、发展历史和研究领域，引导学生对化工原理有一个整体的认识。
2.物质结构和性质主要介绍物质的基本结构和性质，包括物质的结构与成分、物质的物态变化和物质的性质分类等内容。
3.化工热力学本部分将介绍化工系统的热力学基本原理，包括热力学基本概念、热力学过程和热力学循环等内容。
4.化工动力学本部分将介绍化工系统的动力学基本原理，包括化学反应动力学、传质动力学和热量传递动力学等内容。
5.化工工艺流程主要介绍化工工艺流程的基本知识和技术，包括化工原料的选取和加工、化工设备的设计和运行管理等内容。
6.化工安全与环保本部分将介绍化工生产中的安全与环保知识，包括化工安全管理、化工事故预防和环境污染治理等内容。
7.实验教学本部分将安排一定数量的实验教学课时，学生将进行有关化工原理的实验操作，加强化工原理的理论与实践相结合。
三、教学要求1.熟练掌握化工原理的基本概念和原理，了解化工工艺流程的基本知识和技术。
2.具备运用化工原理知识分析和解决实际问题的能力，具备一定的创新意识和实践能力。
3.具备一定的化工安全与环保意识，了解化工生产中的安全与环保知识，具备一定的事故预防和环境污染治理的知识和技能。
四、教学方法本课程采用讲授、实验教学相结合的教学方法。
在讲授过程中，主要采用课堂讲授、案例分析和互动讨论等教学方法。
在实验教学中，将引导学生进行化工原理的实验操作，加强理论与实践相结合。
五、教材主要教材：《化工原理导论》（第二版）蒋立兴著，化学工业出版社辅助教材：《化工原理实验教程》（第三版）张明著，高等教育出版社六、教学评估本课程的成绩评定将综合考虑平时表现、作业情况、实验报告和期末考试成绩。
化工原理设计大赛-原料预热器设计
—当量直径，m
—管外流动雷诺数
—普朗特数，取定性温度下的值
—流体在定性温度下的黏度，Pa·s
—流体在壁温下的黏度，Pa·s
当量直径de随管子布置方式而变，分别用下列各式计算。
正方形排列时
三角形排列时
式中t———管间距，m
——传热管外径，m
雷诺数
式中 ——壳程流体的体积流量m³/s
如果按单程计算的传热管长度太长，则应采用多管程。
确定了每程传热管长度之后，即可求管程数。
式中L—单程换热器计算的传热管长度，m
l—选取的每程传热管长度，m.
取每程传热管长度l=2 m
则
换热器的总传热管数为 （根）
3.3.1.4
选用多管程换热器损失部分传热温差，这种情况下的平均传热温差由 计算，其中温差校正系数 与流体的进出口温度有关，也与换热器的壳程数及管程数有关。
原料预热器设计
3.3.1
3.3.1.1
（1）换热器的热流量
换热器的热流量是指在确定的物流进口条件下，使其达到规定的出口状态，冷流体和热流体之间所交换的热量，或是通过冷、热体的间壁所传递的热量。
在热损失可以忽略不计的条件下，对于无相变的物流，换热器的热流量由下式确定：
（4.1.1）
式中 —热流量.W;
─——冷凝表面传热系数，W/（m2·k）；
式中qm─——冷凝液的质量流量kg/s；
─——传热管长度，m；
ns─——当量管数
当量管数ns与传热管布置方式及总管数有关。
垂直管束冷凝
式中
以上两式仅适用于液膜眼管壁呈层流流动即
在此方案中
由上式得
m
壳程流通截面积由上式得
化工原理课程设计说明书
前言乙醇—水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。
因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。
乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇—水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。
但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇—水体系的精馏设备是非常重要的。
塔设备是最常采用的精馏装置，精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
一般有板式塔和填料塔，板式塔可分为泡罩塔、浮阀塔和筛板塔。
泡罩塔是最早使用的板式塔，其优点是操作弹性大，液气比范围宽，使用多种介质，操作稳定可靠，但是其结构复杂，造价高，安装维修不方便，气相压降大，故限制了它的使用。
浮阀塔可根据气体流量的大小而上下浮动，可自行调节开度，而且结构简单，造价低；塔板开孔率大，生产能力大；气液接触时间长，塔板效率高，操作弹性大。
缺点是处理易结焦、高黏性的物料时，阀片易与塔板黏结，有时阀片会脱落或卡死，使塔板效率及操作弹性降低。
筛板塔是在塔板上钻有均布的筛孔，气体经筛孔与液体密切接触。
优点是结构简单，制造维修方便，造价低，生产能力高于浮阀塔，塔板效率与之相当。
缺点是操作范围窄，孔径易堵塞。
综合考虑生产能力、塔板效率、成本及操作弹性等因素，本设计选用筛板塔更有优势。
影响精馏操作的主要因素有：操作压力和物料特性、生产能力和产品质量、塔顶回流比和回流液的温度、进料热状况参数和进料口位置、全塔效率、再沸器和冷凝器的传热性能、加热介质和冷却介质的温位。
精馏过程是能量消耗较大的单元操作，降低精馏过程的能量消耗具有重要的经济意义，减少有效能损失是精馏过程节能的基本途径。
一般的方法有提高分离因子、降低向再沸器的供热量、热泵精馏、多效精馏、热能的综合利用。
因此在操作过程中要主要节能，提高节能意识。
化工原理课程设计
化工原理课程设计一、引言化工原理课程设计旨在通过实际案例分析和问题解决，帮助学生理解和应用化工原理的基本概念和原理。
本文将以某化工工厂生产过程中的一个具体问题为例，展示化工原理课程设计的标准格式。
二、问题描述某化工工厂生产过程中出现了一个问题：在反应釜中进行的某一化学反应的产物收率较低。
需要通过化工原理的相关知识，找出问题的原因，并提出解决方案。
三、问题分析1. 反应条件分析：首先，需要分析反应的温度、压力、反应物浓度等条件是否合适。
通过实验数据和理论计算，可以得出反应条件是否满足产物生成的热力学和动力学要求。
2. 反应机理分析：其次，需要分析反应的机理和速率控制步骤。
通过文献调研和实验数据分析，可以确定反应的机理路径，并找出速率控制步骤。
3. 反应物质平衡分析：然后，需要进行反应物质的平衡分析。
通过化学计量关系和质量守恒原理，可以计算出反应物的摩尔比、摩尔质量和物质转化率等参数。
4. 能量平衡分析：接下来，需要进行能量平衡分析。
通过热力学计算和能量守恒原理，可以计算出反应过程中的热效应、热损失和热平衡等参数。
5. 设备操作分析：最后，需要分析反应设备的操作情况。
通过设备参数的测量和设备操作的评估，可以确定设备操作是否存在问题，并找出改进的方法。
四、解决方案1. 调整反应条件：根据问题分析的结果，如果反应条件不合适，可以通过调整温度、压力、反应物浓度等条件，来提高产物收率。
2. 优化反应机理：如果反应机理不清楚或速率控制步骤不明确，可以通过进一步研究和实验，来优化反应机理，提高反应速率，从而提高产物收率。
3. 改进反应物质平衡：如果反应物质平衡存在问题，可以通过调整反应物的摩尔比、摩尔质量和物质转化率等参数，来改善反应物质平衡，从而提高产物收率。
4. 优化能量平衡：如果能量平衡不稳定或存在热损失，可以通过改进反应设备的绝热性能、热交换效率等方面，来优化能量平衡，提高产物收率。
5. 优化设备操作：如果设备操作存在问题，可以通过培训操作人员、改进设备操作流程等方式，来优化设备操作，提高产物收率。
化工原理课程设计
化工原理课程设计集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]化工原理课程设计题目：姓名：班级：学号：指导老师：设计时间：序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。
通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。
精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。
目录一、化工原理课程设计任书 (3)二、设计计算 (3)1.设计方案的确定 (3)2.精馏塔的物料衡算 (3)3.塔板数的确定 (4)4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)6.塔板主要工艺尺寸的计算 (11)7.筛板的流体力学验算 (13)8.塔板负荷性能图 (15)9.接管尺寸确定 (30)二、个人总结 (32)三、参考书目 (33)（一）化工原理课程设计任务书板式精馏塔设计任务书一、设计题目：设计分离苯―甲苯连续精馏筛板塔二、设计任务及操作条件1、设计任务：物料处理量： 7万吨／年进料组成： 37％苯，苯-甲苯常温混合溶液（质量分率，下同）分离要求：塔顶产品组成苯≥95％塔底产品组成苯≤6%2、操作条件平均操作压力： kPa平均操作温度：94℃回流比：自选单板压降： <= kPa工时：年开工时数7200小时化工原理课程设计三、设计方法和步骤：1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，初步确定工艺流程。
化工原理课程设计原料预热器①
化工原理课程设计(原料预热器①)目录一、设计题目 _________________ 0二、设计依据 _________________ 0三、设计要求 _________________ 0第1节：物料衡算、热量衡算_____________________________________________ 01.精馏塔物料衡算 _____________________________________________________________ 02.冷凝器物料衡算及热量衡算 ___________________________________________________ 73.产品冷却器物料衡算及热量衡算 _______________________________________________ 84.原料预热器（1）的物料衡算及热量衡算 ________________________________________ 95.原料预热器（2）的物料衡算及热量衡算 _______________________________________ 106.再沸器的物料衡算及热量衡算 ________________________________________________ 117.物料衡算汇总表 ____________________________________________________________ 128.热量衡算及换热器要求汇总表 ________________________________________________ 13第2节：列管式换热器选型及校核（原料预热器①）________________________ 151.初选原料预热器（1）规格 ___________________________________________________ 152.核算总传热系数 ____________________________________________________________ 21第3节：所选固定管板式换热器的结构说明________________________________ 231.管程结构 __________________________________________________________________ 232.壳体结构 __________________________________________________________________ 243.其他主要附件 ______________________________________________________________ 25第4节：换热器的主要结构和计算结果____________________________________ 25第5节：参考文献及资料________________________________________________ 26附___________________________ 27设计任务书一、设计题目：乙醇水精馏系统换热器设计二、设计依据：1、产量：7万吨2、年工作时间：330天3、原料乙醇：浓度50%（质量），出库温度25℃4、产品乙醇：浓度95%（质量），入库温度≤45℃5、乙醇回收率：99.5%6、原料乙醇泡点进料，回流比R=1.15R min7、循环冷却水进口温度：30℃8、再沸器饱和水蒸气温度：150℃9、系统散热损失：不考虑系统散热损失10、换热器KA值裕度：20~40%11、原料预热器（2）设计三、设计要求：第1节：物料衡算、热量衡算1.精馏塔物料衡算乙醇、水的相对分子质量为M乙醇=46.07g/mol，M水=18.02g/mol 由原料乙醇质量浓度为50%得原料乙醇的摩尔分率为：F=50%/M X 50%/M M 50%/46.07=50%/46.07+50%/18.02=0.2812乙醇乙醇水+50%/由产品乙醇质量浓度为95%得产品乙醇的摩尔分率为：D 95%/X =95%/95%/46.0795%/46.075%/18.020.8814M M =+=乙醇乙醇水+5%/M原料F 、塔顶馏出液D 的平均相对分子质量：F X M /F F M X g mol=⨯M +⨯⨯46.07+⨯18.02=25.91乙醇水（1-）=0.2812（1-0.2812）D D D X M 8814881442.74/M X g mol=⨯M +⨯⨯46.07+⨯18.02=乙醇水（1-）=0.（1-0.）塔顶产品流率D ：(33024)D MD M h =⨯⨯()7371042.7433024206.79/8.83810/hkmol h kg h⨯=⨯⨯==⨯ 由乙醇回收率99.5%DF DX FX η==得：206.790.88140.28120.995651.42/DF DX F X kmol hη=⨯=⨯=4651.4225.9116878.29/1.68810/F kg hkg h =⨯=≈⨯流率W ：651.42206.79444.63/W F Dkmol h=-=-=塔底残液摩尔分率：3651.420.2812206.790.8814444.632.0610F DW FX DX X W--=⨯-⨯==⨯塔底残液W 的平均相对分子质量：()()molg M X M X M W W W /08.1802.181006.2-107.461006.213-3-=⨯⨯+⨯⨯=⨯-+⨯=水乙醇3444.6318.088038.91/8.04010/W kg h kg h=⨯=≈⨯计算R min乙醇-水气液平衡数据P(kPa) T(℃) X Y101.325 100.01770 0101.325 94.808570.0204080.187889101.325 91.457910.0408160.295516101.325 89.131880.0612240.365032101.325 87.445820.0816330.413396101.325 86.174730.1020410.448925101.325 85.192160.1224490.476089101.325 84.415180.1428570.497555101.325 83.7881 0.1632650.515008101.325 83.272240.1836740.529566101.325 82.839990.2040820.542004101.325 82.471220.224490.552871101.325 82.151070.2448980.562574101.325 81.868420.2653060.571414101.325 81.614870.2857140.579625101.325 81.384050.3061220.587387101.325 81.171150.3265310.594843101.325 80.972470.3469390.602108101.325 80.785250.3673470.609275101.325 80.607390.3877550.616421101.325 80.437340.4081630.62361101.325 80.273950.4285710.630897101.325 80.116440.448980.638329101.325 79.964250.4693880.645945101.325 79.817050.4897960.653783101.325 79.674650.5102040.661873101.325 79.537 0.5306120.670245101.325 79.404160.551020.678926101.325 79.276250.5714290.687942101.325 79.153470.5918370.697317101.325 79.036060.6122450.707074101.325 78.922230.6326530.717273101.325 78.816680.6530610.727858101.325 78.717420.6734690.738896101.325 78.624790.6938780.750411101.325 78.539170.7142860.762426101.325 78.460950.7346940.774966101.325 78.390520.7551020.788058101.325 78.3283 0.77551 0.80173101.325 78.2747 0.7959180.816009101.325 78.230130.8163270.830926101.325 78.195040.8367350.846514101.325 78.169870.8571430.862807101.325 78.155050.8775510.879841101.325 78.151050.8979590.897655101.325 78.158340.9183670.916291101.325 78.177390.9387760.935794101.325 78.2087 0.9591840.956211101.325 78.252760.9795920.977595101.325 78.310331 1作图如下：由图可得min 0.1931D X R =+，故R min =3.57R=1.15R min =1.15⨯3.57=4.1055塔顶冷凝器将来自塔顶的蒸汽全部冷凝，即该冷凝器为全凝器，凝液在泡点温度下部分地回流入塔，由恒摩尔流假定，塔顶液体摩尔流率L 、气体摩尔流率V 为:44.1055206.79848.898/3.62810/L RDkmol hkg h==⨯==⨯()415.1055206.791055.77/45123.45/4.51210/V R Dkmol h kg hkg h=+=⨯==≈⨯因为是泡点进料，所以q=1()()()()()4V V 1114.10551206.7911651.421055.77/19088.32/ 1.90910/q FR D q Fkmol h kg h kg h=--=+--=+⨯--⨯==≈⨯344.1055206.791651.421.510/27127.17/2.71310/L L qFRD qFkmol h kg h kg h=+=+=⨯+⨯≈⨯=≈⨯ 又W=1.76*10-3，则V =L -W 成立2.冷凝器物料衡算及热量衡算查【《化工原理》下册P268附录】得，质量组成为95%的乙醇水溶液的沸点为78.2℃。
化工原理课程设计说明书 预热器
第一章列管换热器设计概述1.1.换热器系统方案的确定进行换热器的设计，首先应根据工艺要求确定换热系统的流程方案并选用适当类型的换热器，确定所选换热器中流体的流动空间及流速等参数，同时计算完成给定生产任务所在地需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸且根据实际流体的腐蚀性确定换热器的材料，根据换热器内的压力来确定其壁厚。
1.1.1全塔流程的确定从塔底出来的釜液一部分进入再沸器再沸后回到精馏塔内，一部分进入到冷却器中。
为了节约能源，提高热量的利用率，采用原料液冷却塔底釜液，这样不仅冷却了釜液又加热了原料液，既可以减少预热原料所需要的热量，又可减少冷却水的消耗。
从冷却器出来的釜液直接储存，从冷却器出来的原料液再通往原料预热器预热到所需的温度。
塔顶蒸出的乙醇蒸汽通入塔顶全凝器进行冷凝，冷凝完的液体进入液体再分派器，其中的2/3回流到精馏塔内，另1/3进入冷却器中进行冷却，流出冷却器的液体直接储存作为产品卖掉。
1.1.2加热介质冷却介质的选择在换热过程中加热介质和冷却介质的选用应根据实际情况而定。
除应满足加热和冷却温度外，还应考虑来源方面，价格低廉，使用安全。
在化工生产中常用的加热剂有饱和水蒸气、导热油，冷却剂一般有水和盐水。
综合考虑，在本次设计中的换热器加热介质选择饱和水蒸气，冷却介质选择水。
1.1.3换热器类型的选择列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广，历史悠久，设计资料完善，并已有系列化标准，特别是在高温、高压和大型换热设备中占绝对优势。
所以本次设计过程中的换热器都选用列管式换热器。
由于本次设计过程中所涉及的换热器的中冷热流体温差不大（小于70℃）,各个换热器的工作压力在1.6MP以下，都属于低压容器，因固定管板式换热器两端管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单、价格低廉、管子里面易清洗，所以可选择列管式换热器中的固定管板式换热器。
1.1.4流体流动空间的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)。
化工原理预热器课程设计
化工原理预热器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解预热器在化工生产过程中的作用和重要性。
2. 学生能掌握预热器的基本工作原理和主要结构。
3. 学生能了解预热器在热能交换中的应用和影响。
技能目标：1. 学生能运用化工原理，分析和计算预热器中的热量传递过程。
2. 学生能设计简单的预热器系统，并进行参数优化。
3. 学生能运用相关软件或工具对预热器进行模拟和性能分析。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到化工技术在国民经济发展中的关键作用，增强对化工专业的认同感和责任感。
2. 学生能养成科学严谨、勤奋好学的学习态度，提高解决实际问题的能力。
3. 学生能在团队协作中发挥个人优势，培养合作精神，增强沟通与交流能力。
课程性质：本课程为化工原理课程设计，以实践性和应用性为主，强调理论知识与实际工程相结合。
学生特点：学生为高中二年级学生，已具备一定的化学基础和物理知识，对化工原理有一定了解。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 预热器的基本概念与分类：介绍预热器的定义、作用和分类方法，结合课本第3章热交换器相关内容，理解预热器在化工生产中的应用。
- 教材章节：第3章 热交换器- 内容列举：热交换器的定义、分类、应用场景2. 预热器工作原理与结构：学习预热器的工作原理，分析其主要结构和组成部分，结合课本第4章热传递内容，探讨预热器中的热量传递方式。
- 教材章节：第4章 热传递- 内容列举：热量传递方式、热交换器结构及工作原理3. 预热器设计与计算：根据课程目标，学习预热器的设计方法，掌握相关计算公式，结合课本第5章流体流动与传热内容，进行实际案例分析。
- 教材章节：第5章 流体流动与传热- 内容列举：流体流动与传热基本方程、热交换器设计计算方法4. 预热器性能分析：运用相关软件或工具，对预热器进行模拟和性能分析，结合课本第6章化工设备性能评价内容，了解预热器性能评价方法。
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目录一、设计题目__________________ 1二、设计依据__________________ 1三、设计要求__________________ 1第1节：物料衡算、热量衡算_____________________________________________ 11.精馏塔物料衡算 _____________________________________________________________ 12.冷凝器物料衡算及热量衡算 ___________________________________________________ 63.产品冷却器物料衡算及热量衡算 _______________________________________________ 84.原料预热器（1）的物料衡算及热量衡算________________________________________ 95.原料预热器（2）的物料衡算及热量衡算_______________________________________ 106.再沸器的物料衡算及热量衡算 ________________________________________________ 117.物料衡算汇总表 ____________________________________________________________ 128.热量衡算及换热器要求汇总表 ________________________________________________ 13第2节：列管式换热器选型及校核（原料预热器①）________________________ 151.初选原料预热器（1）规格 ___________________________________________________ 152.核算总传热系数 ____________________________________________________________ 21第3节：所选固定管板式换热器的结构说明________________________________ 231.管程结构 __________________________________________________________________ 232.壳体结构 __________________________________________________________________ 243.其他主要附件 ______________________________________________________________ 24第4节：换热器的主要结构和计算结果____________________________________ 25第5节：参考文献及资料________________________________________________ 26附____________________________ 27设计任务书一、设计题目：乙醇水精馏系统换热器设计二、设计依据：1、产量：7万吨2、年工作时间：330天3、原料乙醇：浓度50%（质量），出库温度25℃4、产品乙醇：浓度95%（质量），入库温度≤45℃5、乙醇回收率：99.5%6、原料乙醇泡点进料，回流比R=1.15R min7、循环冷却水进口温度：30℃8、再沸器饱和水蒸气温度：150℃9、系统散热损失：不考虑系统散热损失10、换热器KA值裕度：20~40%11、原料预热器（2）设计三、设计要求：第1节：物料衡算、热量衡算1.精馏塔物料衡算乙醇、水的相对分子质量为M乙醇=46.07g/mol，M水=18.02g/mol 由原料乙醇质量浓度为50%得原料乙醇的摩尔分率为：F=50%/M X 50%/M M 50%/46.07=50%/46.07+50%/18.02=0.2812乙醇乙醇水+50%/ 由产品乙醇质量浓度为95%得产品乙醇的摩尔分率为：D 95%/X =95%/95%/46.0795%/46.075%/18.020.8814M M =+=乙醇乙醇水+5%/M 原料F 、塔顶馏出液D 的平均相对分子质量：F X M /F F M X g mol=⨯M +⨯⨯46.07+⨯18.02=25.91乙醇水（1-）=0.2812（1-0.2812） D D D X M 8814881442.74/M X g mol=⨯M +⨯⨯46.07+⨯18.02=乙醇水（1-）=0.（1-0.） 塔顶产品流率D ：(33024)D MD M h =⨯⨯()7371042.7433024206.79/8.83810/h kmol h kg h⨯=⨯⨯==⨯由乙醇回收率99.5%DFDX FX η==得：206.790.88140.28120.995651.42/D F DX F X kmol hη=⨯=⨯=4651.4225.9116878.29/1.68810/F kg hkg h =⨯=≈⨯流率W ：651.42206.79444.63/W F Dkmol h=-=-= 塔底残液摩尔分率：3651.420.2812206.790.8814444.632.0610F DW FX DX X W--=⨯-⨯==⨯塔底残液W 的平均相对分子质量：()()mol g M X M X M W W W /08.1802.181006.2-107.461006.213-3-=⨯⨯+⨯⨯=⨯-+⨯=水乙醇 3444.6318.088038.91/8.04010/W kg h kg h=⨯=≈⨯ 计算R min乙醇-水气液平衡数据P(kPa) T(℃) X Y101.325 100.0177 0 0 101.325 94.80857 0.020408 0.187889 101.325 91.45791 0.040816 0.295516 101.325 89.13188 0.061224 0.365032 101.325 87.44582 0.081633 0.413396 101.325 86.17473 0.102041 0.448925 101.325 85.19216 0.122449 0.476089 101.325 84.41518 0.142857 0.497555 101.325 83.7881 0.163265 0.515008 101.325 83.27224 0.183674 0.529566 101.325 82.83999 0.204082 0.542004 101.325 82.47122 0.22449 0.552871 101.325 82.15107 0.244898 0.562574 101.325 81.86842 0.265306 0.571414 101.325 81.61487 0.285714 0.579625 101.325 81.38405 0.306122 0.587387 101.325 81.17115 0.326531 0.594843 101.325 80.97247 0.346939 0.602108 101.325 80.78525 0.367347 0.609275 101.325 80.60739 0.387755 0.616421 101.325 80.43734 0.408163 0.62361 101.325 80.27395 0.428571 0.630897 101.325 80.11644 0.44898 0.638329 101.325 79.96425 0.469388 0.645945 101.325 79.81705 0.489796 0.653783 101.325 79.67465 0.510204 0.661873 101.325 79.537 0.530612 0.670245 101.325 79.40416 0.55102 0.678926 101.325 79.27625 0.571429 0.687942 101.325 79.15347 0.591837 0.697317 101.325 79.03606 0.612245 0.707074 101.325 78.92223 0.632653 0.717273 101.325 78.81668 0.653061 0.727858 101.325 78.71742 0.673469 0.738896 101.325 78.62479 0.693878 0.750411 101.325 78.53917 0.714286 0.762426 101.325 78.46095 0.734694 0.774966 101.325 78.39052 0.755102 0.788058 101.325 78.3283 0.77551 0.80173101.325 78.2747 0.795918 0.816009 101.325 78.23013 0.816327 0.830926 101.325 78.19504 0.836735 0.846514 101.325 78.16987 0.857143 0.862807 101.325 78.15505 0.877551 0.879841 101.325 78.15105 0.897959 0.897655 101.325 78.15834 0.918367 0.916291 101.325 78.17739 0.938776 0.935794 101.325 78.2087 0.959184 0.956211 101.325 78.25276 0.9795920.977595101.325 78.31033 1 1作图如下：由图可得min 0.1931DX R =+，故R min =3.57R=1.15R min =1.15⨯3.57=4.1055塔顶冷凝器将来自塔顶的蒸汽全部冷凝，即该冷凝器为全凝器，凝液在泡点温度下部分地回流入塔，由恒摩尔流假定，塔顶液体摩尔流率L 、气体摩尔流率V 为:44.1055206.79848.898/3.62810/L RDkmol h kg h==⨯==⨯ ()415.1055206.791055.77/45123.45/4.51210/V R D kmol h kg h kg h=+=⨯==≈⨯ 因为是泡点进料，所以q=1()()()()()4V V 1114.10551206.7911651.421055.77/19088.32/ 1.90910/q F R D q Fkmol h kg h kg h =--=+--=+⨯--⨯==≈⨯344.1055206.791651.421.510/27127.17/2.71310/L L qF RD qFkmol h kg h kg h=+=+=⨯+⨯≈⨯=≈⨯ 又W=1.76*10-3，则V =L -W 成立 2.冷凝器物料衡算及热量衡算查【《化工原理》下册P268附录】得，质量组成为95%的乙醇水溶液的沸点为78.2℃。