《化工原理课程设计》指南
化工原理课程设计书
化工原理课程设计书一、教学目标本课程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,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)了解化工原理的基本概念和基本原理。
(2)掌握化工过程的基本计算方法和基本操作技能。
(3)熟悉化工设备的设计和操作原理。
2.技能目标:(1)能够运用化工原理解决实际问题。
(2)具备化工设备操作和维护的能力。
(3)能够进行简单的化工过程设计和优化。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对化工行业的兴趣和热情。
(2)增强学生对化工安全意识和环保意识的认知。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.化工原理基本概念和基本原理:包括化工过程的基本类型、化工过程的平衡与速率、化工热力学、化工动力学等。
2.化工过程计算:包括流体力学、传质、传热等基本计算方法。
3.化工设备设计与操作:包括反应器设计、蒸馏塔设计、膜分离装置设计等。
4.化工过程设计与优化:包括工艺流程设计、设备选型、操作条件优化等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解化工原理在实际工程中的应用。
3.实验法:通过实验操作,使学生掌握化工设备的操作方法和实验技能。
4.讨论法:通过分组讨论,培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源: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:化工原理教学课件、视频资料等。
4.实验设备:流体力学、传质、传热等实验装置。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用多种评估方式相结合的方法。
评估方式包括:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和课堂表现。
化工原理课程设计指导书
化工原理课程设计指导书化学工程与技术专业是化学科学和工程学科的交叉学科,致力于研究化学过程及其应用。
其中的化工原理课程是该专业中的必修核心课程,主要涉及反应动力学、热力学、物理化学等多个方面。
为了更好地教学实践和学生学习,特别制定了化工原理课程设计指导书,本文就此进行探讨与介绍。
一、课程设计目的化工原理课程设计的主要目的是通过实践活动,加深学生对该课程理论知识的掌握,提高学生的应用能力。
具体来说,本课程希望达到以下目标:1. 使学生了解化学反应与反应动力学、化学平衡及热力学等基本概念2. 培养学生的独立思考和解决问题的能力3. 提高学生的实验操作和记录实验数据的能力4. 让学生了解化工生产过程中的实际应用二、课程设计要求在化工原理课程设计中,需要学生按照以下要求进行设计:1. 选择需要研究或探究的话题:关于化学反应对热力学和反应动力学的影响,比较不同实验条件下反应速率的差别,探究溶解度与温度的相关性等。
2. 准备实验设备:根据设计要求,选择及准备必要的实验设备和试剂,例如反应漏斗、烧杯、试管、电子天平、分析天平等。
3. 实验操作步骤,确定实验步骤和实验操作顺序,保证实验的精确性和可靠性。
4. 实验数据记录及分析,记录实验数据和实验结果,进行数据分析,对实验结果进行阐析。
5. 报告撰写,撰写实验报告,归纳实验过程、结论及思考,并体现出实验设计的合理性。
三、实验内容及实验要点化工原理课程设计的具体实验内容,根据教师的指导,可以从以下方面考虑:1. 了解化学反应及反应动力学的影响因素:通过实验探究环境温度、反应物浓度、反应物比例等条件对反应速率的影响,分析反应速率的影响因素及量化方法。
2. 利用热力学分析反应热变化:根据热力学原理,探究不同化学反应的热态特性及其中包含的热量变化,分析反应过程中的热量变化及其应用。
3. 计算化学反应的平衡常数和溶解度常数:通过实验测定平衡常数和溶解度常数及其变化,探究不同物质的溶解度及其与温度之间的关系,加深对化学平衡的理解。
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》指南(doc 8页)
《化工原理课程设计》指导书一、课程设计的目的与性质化工原理课程设计是化工原理课程的一个实践性、总结性和综合性的教学环节,是学生进一步学习、掌握化工原理课程的重要组成部分,也是培养学生综和运用课堂所学知识分析、解决实际问题所必不可少的教学过程。
现代工业要求相关工程技术人员不仅应是一名工艺师,还应当具备按工艺要求进行生产设备和生产线的选型配套及工程设计能力。
化工原理课程设计对学生进行初步的工程设计能力的培养和训练,为后续专业课程的学习及进一步培养学生的工程意识、实践意识和创新意识打下基础。
二、课程设计的基本要求(1)在设计过程中进一步掌握和正确运用所学基本理论和基本知识,了解工程设计的基本内容,掌握设计的程序和方法,培养发现问题、分析问题和解决问题的独立工作能力。
(2)在设计中要体现兼顾技术上的先进性、可行性和经济上的合理性,注意劳动条件和环境保护,树立正确的设计思想,培养严谨、求实和科学的工作作风。
(3)正确查阅文献资料和选用计算公式,准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。
(4)用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想和计算结果。
三、设计题目题目Ⅰ:在生产过程中需将3000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.000715Pa·s;污垢热阻为0.000172m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。
设计一列管式换热器满足上述生产需要。
题目Ⅱ:在生产过程中需将5000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.000715Pa·s;污垢热阻为0.000172m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。
化工原理课程设计(第二版)
精彩摘录
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6.2转盘萃取塔的 工艺设计
6.1概述
6.3转盘塔的结构 设计
第6 章液- 液萃取装置的工艺设计
6 .4 转盘塔工艺 设计示例6 .5 转盘萃取塔 设计任务一则
第7 章干燥装置的工艺设计
7 .1 概述
7 .2 喷雾干燥器的工 艺设计
7 .3 流化床干燥器的 设计
7 .4 干燥装置设计任 务两则
附录
附录1输送流体 1
用无缝钢管 规格
2
附 录 2 泵与风机 的性能参数
3 附 录 3 换热器系
列标准
4
附 录 4 管法兰
5
附 录 5 椭圆形封 头
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第3 章换热装置的工艺设计
3 .1 概述
3 .2 管壳式换热器的 工艺设计
3 .3 再沸器的工艺设 计
3 .4 换热器设计任务 四则
第4 章蒸发装置的工艺设计
4 .1 概述
4 .2 多效蒸发过程的 工艺计算
4 .3 蒸发器主要工艺 结构尺寸的设计计算
4 .4 蒸发装置的辅助 设备
第4 章蒸发装置的工艺设计
化工原理课程设计( 第二版)
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01 思维导 图
03 目录分 析
05 读书笔 记
目录
02 内容摘 要
04 作者介 绍
06 精彩摘 录
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让学生掌握化工原理的基本概念和基本原理,了解化工过程的基本单元操作,包括流体流动、传质、传热等,培养学生分析和解决化工问题的能力。
具体来说,知识目标包括:1.掌握流体流动的基本原理和计算方法;2.了解传质和传热的基本原理和计算方法;3.掌握化工过程的基本单元操作和流程。
技能目标包括:1.能够运用流体流动、传质、传热的基本原理分析和解决实际问题;2.能够运用化工原理的基本单元操作设计和优化化工过程。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生的科学精神和创新意识,使其能够积极面对和解决化工过程中的问题;2.培养学生的团队合作意识和责任感,使其能够有效地参与和完成化工项目。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括化工原理的基本概念、基本原理和基本单元操作。
具体来说,教学大纲如下:1.流体流动:流体的性质、流动的类型和计算方法;2.传质:传质的类型和计算方法、传质的设备;3.传热:传热的基本原理和计算方法、传热的设备;4.化工过程的基本单元操作:反应器、分离器、输送设备等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体来说:1.讲授法:通过教师的讲解,让学生掌握化工原理的基本概念和基本原理;2.讨论法:通过小组讨论,让学生深入理解和掌握化工原理的知识;3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解化工过程的基本单元操作和流程;4.实验法:通过实验操作,让学生亲自体验和验证化工原理的知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:化工原理教材,用于提供基础知识和理论框架;2.参考书:化工原理相关参考书,用于提供更多的知识和案例;3.多媒体资料:化工原理相关的视频、图片等资料,用于辅助讲解和展示;4.实验设备:化工原理实验设备,用于进行实验操作和验证。
化工原理课程设计说明书
化工原理课程设计说明书
一、课程背景
本课程设计选择的课程为化工原理,是一门集理论和实验于一体的课程。
化工原理课程旨在帮助学生了解基本的化学、物理、分析化学、工程
原理。
它还阐述了有关化工过程的基本概念,如反应热、反应机理、热力
学等,这些概念和知识都是实习期间不可缺少的基础。
二、课程目标
1.能够分析和撰写化工原理的相关理论;
2.能够运用化工原理解决实际工程问题;
3.熟悉化工原理中的基本概念,包括反应热、反应机理、热力学等;
4.理解和掌握基本的实验设计技能;
5.掌握和深入分析化工原理的实验技术的相关概念,为未来的实践打
下坚实的基础。
三、教学内容
1.反应热学:此部分将介绍什么是反应热学和反应热学的基本概念,
以及教学中常用的实验方法。
2.反应机理:此部分将介绍反应机理的概念,以及如何分析反应机理,使用反应机理理解反应机理的过程。
3.热力学:本部分将介绍热力学的概念,以及K值和G值的定义及计算,以及深入讨论热力学概念中的一些重要问题,如自由能函数、热力学
参数和热力学原理的应用。
4.实验技术:本部分将介绍实验技术的基本概念,以及实验技术应用于化工原理研究的重要性,以及实。
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。
化工原理课程设计设计书
化工原理课程设计设计书一、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,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)了解化工原理的基本概念和原理;(2)掌握化工流程图的绘制和分析方法;(3)熟悉化工单元操作的基本原理和计算方法;(4)了解化工工艺流程和设备选型。
2.技能目标:(1)能够运用化工原理解决实际问题;(2)具备化工流程图的绘制和分析能力;(3)能独立完成化工单元操作的计算和设计;(4)具备一定的化工工艺流程设计和设备选型能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对化工行业的兴趣和热情;(2)增强学生的创新意识和团队协作精神;(3)培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。
二、教学内容本课程主要内容包括化工原理的基本概念、理论和方法,以及化工单元操作和工艺流程。
具体安排如下:1.化工原理的基本概念和原理:主要包括化工过程的基本特点、化工流程图的绘制和分析方法。
2.化工单元操作:包括流体流动、压力容器、传热、传质、反应工程等基本操作原理和计算方法。
3.化工工艺流程和设备选型:主要包括工艺流程的设计原则、设备选型依据和实例分析。
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,引导学生掌握化工原理的核心内容。
2.案例分析法:通过分析实际案例,培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
3.实验法:进行化工单元操作的实验,让学生亲身体验和理解化工原理。
4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源1.教材:选用权威、实用的化工原理教材,为学生提供系统、全面的学习资源。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果。
4.实验设备:配备齐全的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程采用多元化的评估方式,全面客观地评价学生的学习成果。
化工原理课程设计指导书
化工原理课程设计指导书一、课程设计概述本化工原理课程设计旨在培养学生运用所学化工原理知识,分析和解决实际问题的能力。
通过独立完成一个化工工艺流程的设计,学生将对化工原理的理论知识和技术实践进行有机结合。
二、课程设计目标1.深入理解化工原理的基本概念,掌握化工原理的基本理论。
2.培养学生的实践能力,提高化工工艺流程设计的能力。
3.培养学生的团队合作和沟通能力,促进学生的综合素质发展。
三、课程设计内容本课程设计内容包括以下三个主要部分:1. 项目选择学生根据自己的兴趣和能力,选择一个化工领域相关的课题或实际问题作为设计项目。
课题可以是某种化工产品的生产工艺流程设计,也可以是某种化工废水的处理工艺流程设计等。
2. 设计方案学生根据所选课题,进行必要的文献调研和理论分析,提出相应的设计方案。
设计方案应包括工艺流程图、物料平衡、能量平衡、设备选型和设备布局等内容。
3. 设计报告学生根据设计方案,撰写设计报告。
设计报告应包括项目背景介绍、设计原理和方法、设计结果和分析等内容。
四、课程设计流程本课程设计将按照以下流程进行:1. 确定项目学生根据自身兴趣和能力,选择一个化工相关课题或实际问题作为设计项目。
2. 文献调研学生进行必要的文献调研,了解相关领域的最新研究进展,并分析现有设计方案。
3. 设计方案学生根据文献调研结果,提出自己的设计方案。
设计方案应包括详细的工艺流程图、物料平衡、能量平衡、设备选型和设备布局等内容。
4. 设计实施学生按照设计方案,进行设计实施。
实施过程中应加强沟通与合作,发挥团队的智慧和创造力。
5. 报告撰写学生根据设计实施的结果,撰写设计报告。
报告应包括项目背景介绍、设计原理和方法、设计结果和分析等内容。
6. 成果展示学生根据课程要求举行成果展示活动,展示设计成果和分享设计经验。
五、课程设计评分标准本课程设计将根据以下几个方面进行评分:1.设计方案的创新性和可行性。
2.设计实施的完整性和实际操作能力。
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。
《化工原理课程设计》课程教学大纲(本科)
化工原理课程设计(Course Design for the Principles of Chemical Engineering)课程代码:13460023学分:2周数:2周(其中:讲课0.5天;设计8.5 天;上机0学时;答辩1天)先修课程:高等数学、物理化学、化工原理、化工制图等适用专业:化学工程与工艺教材:《化工原理课程设计》,柴诚敬、贾绍义主编,高等教育出版社,2016年。
一、课程性质与目标(一)课程性质化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节,是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识,完成以单元操作为主的一次设计实践。
本课程设计基本内容,是以某一生产任务为中心,典型单元设备(板式塔、填料塔、换热器、泵等)的设计为重点,训练学生对给定的生产任务,进行工艺流程设计、工艺设计计算、非定型主要设备的设计和定型设备的选型等。
通过本课程设计使学生能够掌握化工设计的基本程序和方法;在查阅技术资料、选用公式和收集数据、正确选用设计参数等方面有较大提高;能够正确、迅速地进行工程计算;学会用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练。
同时在设计过程中培养学生实事求是、严肃负责的工作作风,树立正确的设计思想,从技术上可行和经济上合理两方面考虑的工程观点,同时考虑到操作维修的方便和安全操作、环境保护等方面的要求,从工程的角度综合考虑各种因素,从总体上得到最佳结果。
(二)课程目标通过本课程设计训练,达到以下目标:课程目标1:了解工程设计的基本内容,掌握化工设计的程序和方法;课程目标2:熟悉查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式;课程目标3: 掌握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,确定化工工艺流程,进行过程工艺设计计算;课程目标4:掌握主要设备的工艺设计计算及设备选型、结构型式及尺寸的确定;课程目标5:培养学生综合运用化工原理及其它先修课程的基本知识,进行融会贯通的独立思考能力,使学生增强工程观念,树立实事求是、严肃认真的工作作风。
化工原理课程设计说明书
化工原理课程设计说明书一、设计背景化工原理课程是化学工程与技术专业中的重要基础课程之一,通过该课程的学习可以使学生掌握化工原理的基本理论和实践操作技能,为以后的专业学习和工作打下基础。
本次课程设计旨在通过实际的工程设计案例,培养学生综合应用化工原理知识的能力。
二、设计目标本次课程设计主要目标如下:1.运用化工原理知识解决实际问题的能力;2.学习并掌握化工原理实验操作的基本技能;3.培养学生的团队合作意识和沟通能力;4.提高学生的设计和创新能力。
三、设计内容本次课程设计选择了一个实际的化工工程案例:酸洗工艺设计。
设计包括以下几个主要步骤:1.工艺流程设计根据所提供的原料性质和产品要求,设计酸洗工艺的流程。
其中包括酸洗槽的选择和设计,溶液的配制,以及酸洗操作的步骤。
2.设备选型和设计根据工艺流程的要求,选择合适的设备,并进行设计。
包括酸洗槽、泵、管道、阀门等设备的选型和规格确定,以及设备的布局设计。
3.物料平衡和能量平衡计算对酸洗过程中的物料流量和能量进行平衡计算,以确定各个过程参数的设定值。
4.安全考虑和环境影响评价对酸洗过程中的安全风险进行评估,并设计相应的安全措施。
同时评价酸洗过程对环境的影响,并提出相应的环保措施。
5.实验操作根据设计方案,进行实际的酸洗实验操作。
包括酸洗槽的装置和调试,溶液的配制和使用,以及操作步骤的确定和实施。
四、设计要求本次课程设计的要求如下:1.结合化工原理知识,设计出合理完善的酸洗工艺流程和设备布局;2.进行物料和能量平衡计算,确定各个过程参数的设定值;3.充分考虑安全和环境因素,设计合理的安全措施和环保措施;4.执行实验操作,完成酸洗工艺的实验验证,并记录实验结果;5.编写完整的课程设计报告,包括设计思路、计算过程、实验操作和结果分析。
五、设计评价指标本次课程设计将根据以下几个方面进行评价:1.设计方案的创新性和合理性;2.物料和能量平衡计算的准确性和完备性;3.设计的安全措施和环保措施的科学性和实用性;4.实验操作的规范性和结果的准确性;5.课程设计报告的内容完整性和逻辑性。
化工原理课程设计说明书
前言化工生产中所处理的原料,中间产物,粗产品几乎都是由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几乎纯态的物质。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业得到广泛应用。
精馏过程在能量计的驱动下,使气,液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各相分挥发度的不同,使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。
实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。
本次设计任务为设计一定处理量的分离四氯化碳和二硫化碳混合物精馏塔。
板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔,20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究,逐步掌握了筛板塔的性能,并形成了较完善的设计方法。
与泡罩塔相比,板式精馏塔具有下列优点:生产能力(2 0%——40%)塔板效率(10%——50%)而且结构简单,塔盘造价减少40%左右,安装,维修都较容易。
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。
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、经济合理性。
在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求,另外还要有一定的潜力。
节省能源,综合利用余热。
经济合理,冷却水进出口温度的高低,一方面影响到冷却水用量。
另一方面影响到所需传热面积的大小。
即对操作费用和设备费用均有影响,因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。
本课程设计的主要内容是过程的物料衡算,工艺计算,结构设计和校核。
【精馏塔设计任务书】一设计题目精馏塔及其主要附属设备设计二工艺条件生产能力:10吨每小时(料液)年工作日:自定原料组成:34%的二硫化碳和66%的四氯化碳(摩尔分率,下同)产品组成:馏出液 97%的二硫化碳,釜液5%的二硫化碳操作压力:塔顶压强为常压进料温度:58℃进料状况:自定加热方式:直接蒸汽加热回流比:自选三设计内容1 确定精馏装置流程;2 工艺参数的确定基础数据的查取及估算,工艺过程的物料衡算及热量衡算,理论塔板数,塔板效率,实际塔板数等。
化工原理课程设计指导手册
2011-2012学年第一学期化工原理课程设计指导手册一、课程设计任务书现要回收废甲醇,现要回收废甲醇,拟建立一套精馏塔,拟建立一套精馏塔,拟建立一套精馏塔,已知进塔物料中含甲醇和水,已知进塔物料中含甲醇和水,已知进塔物料中含甲醇和水,其中甲其中甲醇含量为(41%+0.003x )(质量分数,下同),经过精馏后得甲醇含量为y ,塔底釜液的组成为z 。
(说明:x 为学号的后两位;x 为奇数时y 取0.97,为偶数时取0.98;轻化091班z 值取0.01,092班z 值取0.02)。
设计要求废甲醇的处理量为10吨/小时。
设计条件如下:操作压力操作压力 4 kPa(塔顶表压) 进料热状况进料热状况 自选回流比 自选单板压降单板压降 ≤0.7 kPa全塔效率全塔效率 E T =52%试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。
二、课程设计报告内容课程设计报告由说明书和图纸两部分构成。
设计说明书中应包括所有论述、原始数据、计算、表格等,编排顺序如下:1 标题页;2 设计任务书;3 目录;4 设计方案简介;5 工艺流程草图及说明;6 工艺计算及主体设备设计;7 辅助设备的计算及选型;8 设计结果概要或设计一览表;9 对本设计的评述;10 附图(带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图);11 参考文献;12 主要符号说明。
三、课程设计要求1 在设计方案中应给出回流比选择的依据,在设计方案中应给出回流比选择的依据,即经济最优化的相关计算;即经济最优化的相关计算;即经济最优化的相关计算;进料进料热状况的选择应考虑对各层塔板的气、热状况的选择应考虑对各层塔板的气、液相负荷的影响;液相负荷的影响;在设计方案和工艺流程中应体现节能的设计思想,应考虑余热的回收利用。
2 主体设备具体包括塔体和塔板。
其中塔体工艺尺寸包括塔体的有效高度和塔径;塔板设计包括降液管、溢流堰、受液盘的选型及计算,以及塔板布置等。
主体设备的设计需要进行流体力学验算等校核工作,工作点要处于塔板负荷性能图中的最佳区间。
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《化工原理课程设计》指导书一、课程设计的目的与性质化工原理课程设计是化工原理课程的一个实践性、总结性和综合性的教学环节,是学生进一步学习、掌握化工原理课程的重要组成部分,也是培养学生综和运用课堂所学知识分析、解决实际问题所必不可少的教学过程。
现代工业要求相关工程技术人员不仅应是一名工艺师,还应当具备按工艺要求进行生产设备和生产线的选型配套及工程设计能力。
化工原理课程设计对学生进行初步的工程设计能力的培养和训练,为后续专业课程的学习及进一步培养学生的工程意识、实践意识和创新意识打下基础。
二、课程设计的基本要求(1)在设计过程中进一步掌握和正确运用所学基本理论和基本知识,了解工程设计的基本内容,掌握设计的程序和方法,培养发现问题、分析问题和解决问题的独立工作能力。
(2 )在设计中要体现兼顾技术上的先进性、可行性和经济上的合理性,注意劳动条件和环境保护,树立正确的设计思想,培养严谨、求实和科学的工作作风。
(3)正确查阅文献资料和选用计算公式,准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。
(4)用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想和计算结果。
三、设计题目题目I :在生产过程中需将3000kg/h的某种油(在90C时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg •; 导热系数为0.140W/m「C ;粘度为0.000715Pas;污垢热阻为0.000172m2:C /W )从140 C冷却至40C, 压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35C,出口温度为45 C。
设计一列管式换热器满足上述生产需要。
题目n :在生产过程中需将5000kg/h的某种油(在90 C时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg C;导热系数为0.140W/m「C;粘度为0.000715Pa s;污垢热阻为0.000172m2C/W)从140C冷却至40C, 压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35C,出口温度为45 C。
设计一列管式换热器满足上述生产需要。
题目川:在生产过程中需将7000kg/h的某种油(在90C时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg C;导热系数为0.140W/m「C;粘度为0.000715Pa s;污垢热阻为0.000172m2C/W)从140C冷却至40C, 压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35C,出口温度为45 C。
设计一列管式换热器满足上述生产需要。
(0.3 周)2 •换热器工艺设计及计算(物料衡算、能量衡算、工艺参数选定及其计算)(0.7周)1) 试算与初选换热器规格2) 校核总传热系数K 3) 校核管、壳程压降3•换热器结构设计(设备的主要结构设计及其尺寸的确定等)(0.5周)1) 管板设计2) 壳体直径及壳体壁厚的确定 3) 管板与壳体的连接 4) 管子与管板的连接 5) 管箱设计6) 管程分程与折流板设计 7) 接管设计 8) 支坐设计9) 附件设计(密封圈、排气管、排液管等)4•绘制设备装配图(包括设备的各类尺寸、技术特性表等,用1号图纸绘制)(0.5周) 5•编写设计说明书(包括封面、目录、设计任务书、概述或引言、设计方案的说明和论证、设计计算与说明、对设计中有关问题的分析讨论、设计结果汇总、参考文献目录、总结及感想等。
)(0.5周)五、 课程设计方法与步骤1、 通过阅读教材、查阅文献资料和本指导书所列示例,了解题目相关的工艺与设备的知识,熟悉工 艺设计、计算和设备结构设计的方法、步骤;2、 根据设计任务书给定的生产任务和操作条件,进行工艺设计及计算;3、 根据工艺设计及计算的结果,进行设备结构设计;4、 以工艺设计及计算为基础,结合设备结构设计的结果,绘制设备装配图;5、 编写设计说明书对整个设计工作的进行书面总结,设计说明书应当用简洁的文字和清晰的图表表 达设计思想、计算过程和设计结果。
六、 成绩评定标准学习态度20分,技术水平与实际能力 30分,论文(计算书、图纸)撰写质量50分,详见以下课程设 计成绩评定表。
评定时可从设计过程情况,提交的设计资料,答辩情况等进行综合评定。
四、课程设计的任务(内容)要求与进度1 •搜集资料、阅读教材,拟定设计方案七、成绩评定方法1学生提交作业时进行验收和单独答辩,时间为5〜10分钟。
2、根据作业质量、作业期间指导答疑和提交作业时答辩的情况,初步评定课程设计成绩等级。
3、课程设计成绩按设计说明书和设计图纸的内容完整性、设计计算的正确性和合理性及完成质量; 作业进度和工作态度、掌握本课程相关知识的程度、分析和解决问题的能力及完成设计的能力进行综合评分。
八、参考文献1. 《食品工程原理》中国轻工业出版社2. 《化工原理》上册天津大学出版社3. 《食品机械学》下册四川教育出版社4. 《换热器设计》上海科技出版社5. 《压力容器手册》劳动人事出版社6. 《钢制石油化工压力容器手册》化学工业出版社7. 《化工管路手册》化学工业出版社& 化工设备设计全书《化工容器》化学工业出版社9. 《换热器设计手册》化学工业出版社九、参考文献摘录与设计计算示例列管式换热器的工艺设计与计算例例题:用原油将某回流液从194C冷却到101.8 C,回流液走管程,流量为76.8m3/h,原油最初温度为53.7C, 经换热后升温至122.1 C,要求管、壳程压降不大于0.152Mpa,试设计选择合适的列管式换热器。
解:本题为两流体无相变的传热。
1.试算与初选换热器规格(1)确定流体的定性温度和物性原油粘度很大,其定性温度可按以下经验式计算,即:t m =0 ・4t h +0・6t c式中:t h —流体进、出口温度中较高的温度,c ;t c —流体进、出口温度中较低的温度,c故:原油 t m =0.4 X 122.1+0.6X 53.7=81 C ;回流液 T m = (t h +t c ) /2= (194+101.8) /2=147.9 C 根据两流体的定性温度,查得各流体的物性参数列表如下: 流体 定性温度(C)密度(pkg/m 3)粘度Kcp) 比热(C p ,kJ/kg C) 导热系数(入W/m C )原油 81 798 6.27 2.2 0.131 回流液147.97010.5092.89 0.151)计算热负荷,按回流液计算:768^70136Q 二W h C ph® -T 2)2.89 103 (194-101.8)=3.985 106Wp3600由热量衡算式,可求原油的流量为:由R 和P 查单壳程、多管程的 P —»图得:枷=0.65<0.8,故需选两台单壳程换热器串联操作。
重查 双壳程、多管程的P — $A 图得:<f)A t =0.92,故:心 h©t 「t m =0.92 59.2 =54.5 C(4)初选换热器规格、尺寸根据两流体的情况,先由经验选取总传热系数K 选=300 W/m C,则G Q 3.985 汉106SK t m 300 54.5由于T m - t m =147.9 — 81=66.9>50 C,温差应力较大,需考虑热补偿问题, 故选择两台单壳程浮头式换热器串联操作。
由管壳式换热器系列标准,根据初步计算的传热面积 ,选取换热器规格尺寸为:壳径D公称压强Pg管子排列 管子中心距t 公称面积 S 0管程数Np管数n 折流板间距h600 mm16 atm正三角形 225 mm 130 m 4368300 mm管长L管径d 0壳程流通面积A °=hD(1 — d 0/t)管程流通面积 A i6 m e 19X 220.0414 m20.0162 mQC pc (t 2 7)3.985 1062.2 103(122.1 -53.7)= 26.5 kg/s (3)计算两流体的平均温度差 At m (暂按单壳程、多管程计算)_ (194 -122.1) -(101.8 -53.7):m一 194 -122.1In101.8 -53.7-59.2 194-101.8 122.1 -53.7= 1.35122.1 -53.7194 —53.7 -0.49= 244t2T 1 7-112 S o=2[ nd o (L — 2b)n]=2 X 3.14 X0.019 X (6 — 0.1) X 368=259 m 式中:b —管板厚度,取 b=50 mm=0.05 m采用此传热面积的换热器所需的总传热系数为:2.校核总传热系数K (1)管程传热系数a 的计算Re而 dj =d 0 一2>' =19-22 =15mm =0.015mC p U _ 2.89 1030.509 10” 几- 0.151"0.023「0.8宀 0.023豐 273 104 0.8 9.74 0^1622W/m 2.C(2)壳程传热膜系数 a而 U0=V^26・5~803m/s代 789 ^0.0414十A 0.61/3小而a 。
=0.23R e P r」d °说明:以上的准数方程,可参见《化工原理》上册(天津大学编) 。
由于流体被加热,取则 a ° =0.230131(1940)0.6(105)1/3 1.05 =736 W/m 20C0.019(3)确定污垢热阻Rs从有关手册查得: Rsi=0.0002 m C /W ; Rso=0.0004 m C /WK 。
QS0 ■ :tm63.985 10259 54.52 0= 282 W/m CU iV j 76.8A i "0.0162= 1.32m/sr 0.015x1.32x701= 2.73 104(湍流)P ri= 9.74Red °U 0 'Re 00.019 0.803 798 6.27 10;= 1940 (滞流)2.2 1036.27 10”0.131= 105血=1.05(4)计算并校核总传热系数式中:心一管壁导热系数,取 入=45 W/m °CK 计>K o ,说明所选设备能满足传热要求,设备的安全系数为:352 - 282 100% =25%282 3.校核管、壳程压降(1)管程压降的计算 刀"P i =(" P 计"P 2)F t N p N sF t —结垢校正系数;N p —管程数;N s —壳程数设:管壁粗糙度 s=0.1mm , ydi=Q.1/15=Q.0Q7,由图查得:Q0.036巴=3旦=3 701 1.32=1830 N/m 22 2此例中 F t =1.5, N p =4, N s =2故: 刀"P i =(8800+1830) X 1.5X 4X 2=1.28X 105N/m 2=0.128 MPa(2)壳程压降的计算刀"P o =( zd P 1‘ +" P 2' )F s N s 此例中F s =1.15= Ff 0 n °(N B 1)丄Rs 。