化工原理下册天津大学柴诚敬31-32学时教材课程
化工原理课程设计书柴
化工原理课程设计书柴一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理中流体力学、热力学、传质和反应工程的基本概念与理论；2. 学会运用质量守恒、能量守恒和动量守恒等基本原理分析化工过程中的常见现象；3. 掌握化工设备设计的基本原则，能结合实际案例进行简单流程的设计与优化。
技能目标：1. 能够运用所学知识，解决实际问题，进行化工流程模拟与计算；2. 培养学生的实验操作能力，通过实验对理论知识的验证，提高动手实践能力；3. 培养学生团队协作能力，通过项目设计，学会分工合作、沟通交流。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工原理学科的兴趣，培养学生对科学研究的热情；2. 培养学生的环保意识，了解化工生产与环境保护的关系，树立绿色化工观念；3. 培养学生严谨、认真的学习态度，形成良好的学习习惯。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在帮助学生建立化工原理的基本理论体系，为后续专业课程学习打下基础。
学生特点：学生已具备一定的物理、化学基础知识，具有较强的逻辑思维能力，但实践能力有待提高。
教学要求：结合理论教学与实践教学，注重培养学生的动手操作能力、团队协作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将理论知识应用于实际问题解决，提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 流体力学：涵盖流体静力学、流体动力学、流动阻力与能量损失、泵与风机等章节，重点讲解流体流动的基本方程和流动特性。
2. 热力学：包括热力学第一定律、热力学第二定律、热量传递与传热方程、换热器设计等，强调能量守恒与熵增原理在实际工程中的应用。
3. 传质过程：介绍质量传递原理、扩散与对流传质、吸收与脱吸、精馏与萃取等，分析传质设备的设计与优化方法。
4. 反应工程：涉及化学反应动力学、反应器设计、非均相反应、生化反应工程等，探讨反应器类型及操作条件对反应效果的影响。
5. 化工设备设计：包括设备选型、材料选择、设备结构设计、强度与稳定性计算等，结合实际案例进行设备设计与分析。
《化工原理-下》课程教学大纲
《化工原理-下》课程教学大纲课程编号：CHET2017课程类别：学科基础课程授课对象：化学工程与工艺专业开课学期：春季学分：2学分主讲教师：朱秀林、程振平、张正彪等指定教材：夏清，陈长贵主编，《化工原理》（下册），天津科学技术出版社，2006年第七章蒸馏课时：6周，共12课时教学内容第一节两组分溶液的气液平衡一、相律和相组成教学要点：相律，质量分数与摩尔分数的换算二、两组分理想物系的气液平衡教学要点：用饱和蒸气压表示气液平衡关系，相对挥发度，t-x-y图，x-y图三、两组分非理想物系的气液平衡教学要点：恒沸组成，t-x-y图，x-y图第二节平衡蒸馏和简单蒸馏一、平衡蒸馏教学要点：平衡蒸馏的流程及计算二、简单蒸馏第三节精馏原理和流程一、精馏原理及操作流程教学要点：部分汽化与冷凝，精馏段，提馏段第四节两组分连续精馏的计算一、理论板的概念及恒摩尔流的假定教学要点：理论板，恒摩尔液流，恒摩尔气流二、物料衡算和操作线方程教学要点：全塔物料衡算，精馏段的操作线方程，提馏段的操作线方程三、进料热状况的影响教学要点：加料板，进料热状况参数四、理论板的求法教学要点：逐板计算法，图解法，进料方程五、几种特殊情况时理论板层数的求法教学要点：直接蒸气加热，多侧线塔六、回流比的影响及其选择教学要点：全回流，最少理论板层数，芬斯克方程，最小回流比，适宜回流比的选择七、简捷法求理论板层数，塔高和塔径的计算教学要点：吉利兰图及应用，塔高的计算，塔径的计算八、连续精馏装置的焓衡算及精馏塔的操作和调节教学要点：冷凝负荷，再沸器的热负荷，精馏过程的节能，影响精馏操作的主要因素，精馏塔的控制和调节第五节间歇精馏一、回流比恒定时间歇精馏的计算教学要点：确定理论板层数，瞬间x D和x W的关系，釜液量的计算二、溜出液组成恒定的间歇精馏的计算教学要点：理论板层数的确定，x W和R的关系，气化量的计算第六节恒沸精馏和萃取精馏一、恒沸精馏教学要点：原理及特点二、萃取精馏教学要点：原理及特点第七节多组分精馏一、流程方案的选择教学要点：精馏塔的数目，流程方案的选择二、多组分物系的气液平衡教学要点：理想系统的气液平衡，非理想系统的气液平衡，相平衡常数的应用 三、关键组分的概念及各组分在塔顶和塔底产品中的分配教学要点：关键组分的概念，清晰分割四、最小回流比，简捷法确定理论板层数教学要点：轻重关键组分，吉利兰图思考题：1、压强对气液平衡有何影响？一般如何确定精馏塔的操作压强？2、进料量对塔板层数有无影响？为什么？3、对不正常形状的气液平衡曲线，是否必须通过曲线的切点来确定最小回流比R min，为什么？4、通常，精馏操作回流比R = (1~2) R min，试分析根据哪些因素确定倍数的大小。
2020版《化工原理课程设计》(32学时)-林子昕
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述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，完成以某一单元操作为主的一次设计实践。
通过课程设计，使学生掌握典型单元操作的物料衡算、热量衡算和设计思路，培养学生理论联系实际的观点，以及进行典型单元操作设备的设计、操作及选型计算的能力。
Course Practice of Unit Operations of Chemical Engineering is an important part of the learning of Unit Operations of Chemical Engineering. Students have to complete a design practice of a certain unit operation using the knowledge learned in the course. The course practice can help students master the calculations of material balance, heat balance and design ideas of typical unit operations, and cultivate students' abilities to solve practical problems in the design, operation and selection of typical unit operation equipment.2.设计思路化工原理课程设计以重要的化工单元操作典型设备为对象，课程设计的题目为列管换热器的设计、精馏塔设计、吸收塔设计三类（每位学生可任选其中之一），其基本的内容和要求如下：（1）列管式换热器的设计选题要求：可针对不同物系、不同换热（加热或冷却）任务立题。
天津大学在职人员攻读硕士学位第二阶段考试参考书目
复旦大学出版社2000版
物流工程
085240
524
物流工程概论
《物流工程》齐二石周刚主编天津大学出版社
3
建工
学院
水利工程
085214
5051
5052
1.工程水文学
2.水工建筑物
（任选一门）
《工程水文学》水利水电出版社王燕生主编
《水工建筑物》水利水电出版社祁齐河主编主编
船舶与海洋
工程
《现代通讯原理》国防教育出版社沈保锁侯春萍主编
集成电路工程
085209
525
电路线路
《电子线路》（线性部分），谢嘉奎编，高等教育出版社，1999年第4版
6
软件
学院
软件工程
085212
511
数据结构与程序设计
《数据结构》清华出版社1997严蔚敏主编
《C++语言基础教程》清华出版社吕凤翥主编
序号
学院
名称
《高分子化学》化学工业出版社潘祖仁主编
11
精仪
学院
仪器仪表
工程
085203
520
机电科学基础
《精密机械设计》机械工业出版社庞振基主编
《传感器》强锡富主编
光学工程
085202
521
图象传感器应用技术
《图象传感器应用技术》电子工业出版社王庆有
《CCD应用技术》天大出版社王庆有主编
生物医学
工程
085230
动力工程
085206
5151
5152
1.燃烧原理与装置
2.热工理论
（任选一门）
《内燃机学》周龙保主编
8
自动化
《化工原理》课程设计教学大纲.
《化工原理》课程设计教学大纲课程编码：学时：2.5周学分：开课学期：第五学期课程类别：实践性教学环节课程性质：专业技术基础课课程设计适用专业：化学工程与工艺，应用化学教材：《化工原理课程设计》，贾绍义，柴诚敬主编，天津大学出版社一.课程设计目的与任务化工原理课程设计是学生学完基础课程及化工原理之后，进一步学习化工设计的基础知识，培养学生化工设计能力的重要教学环节，也是学生综合运用《化工原理》和相关先修课程的知识，联系化工生产实际，完成以化工单元操作为主的一次化工设计的实践。
通过这一环节，使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术标准，正确选用公式和数据，运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果；并在此过程中使学生养成尊重实际向实践学习，实事求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨、认真的工作作风，提高学生综合运用所学知识，独立解决实际问题的能力。
二.课程设计的内容及工作量1.课程设计题目单元操作过程工艺设计2.设计内容（1）完成主体设备的工艺设计计算（2）完成辅助设备的工艺计算及选型（3）用CAD绘制工艺流程图及主体设备工艺条件图各一张（4）编写设计说明书3.设计步骤：（1）课程设计准备工作进行课程设计，首先要认真阅读、分析下达的设计任务书，领会要点，明确所要完成的主要任务。
为完成该任务应具备那些条件，开展设计工作的初步设想。
然后进行一些准备工作。
准备工作可分两类，一是结合任务进行生产实际的调研。
二是查阅、收集技术资料。
在设计中所需资料一般有以下几种：有关生产过程的资料，如工艺流程、生产操作条件、控制指标和安全规程等，设计所涉及物料的物性参数，在设计中所涉及工艺设计计算的数学模型及计算方法，设备设计的规范及实际参考图等。
（2）确定设计方案按任务书提供的条件及要求，结合所掌握的资料进行分析研究，选定适宜的流程方案及设备的类型，并初步形成工艺流程简图。
化工原理(天津大学)下册课后习题答案.
化工原理(天津大学下册课后习题参考答案第五章蒸馏1. 已知含苯 0.5(摩尔分率的苯 -甲苯混合液,若外压为 99kPa ,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例 1-1附表。
t(℃ 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例 1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压 P B *, P A *,由于总压 P = 99kPa,则由 x = (P-PB */(PA *-P B * 可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡 t-x 图数据。
以 t = 80.1℃为例 x =(99-40 /(101.33-40 = 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当 x = 0.5时,相应的温度为 92℃2. 正戊烷(C 5H 12和正己烷(C 6H 14的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求 P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压 (kPa 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下 C 5H 12(A 和 C 6H 14(B 的饱和蒸汽压以 t = 248.2℃时为例,当 t = 248.2℃时 PB * = 1.3kPa查得 P A *= 6.843kPa得到其他温度下 A ¸B 的饱和蒸汽压如下表t(℃ 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A *(kPa 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.20089.000101.300 P B *(kPa 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以 260.6℃时为例当 t= 260.6℃时 x = (P-PB */(PA *-P B *=(13.3-2.826 /(13.3-2.826 = 1平衡气相组成以 260.6℃为例当 t= 260.6℃时 y = PA *x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃ 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出 t-x-y 曲线3. 利用习题 2的数据,计算:⑴相对挥发度; ⑵在平均相对挥发度下的 x-y 数据, 并与习题 2 的结果相比较。
化工原理下册天津大学柴诚敬33-34学时
能量消耗
对热敏性物系的分离，应采用较低的塔板压降。
2020/3/30
一、板式塔的流体力学性能
3. 液面落差 当液体横向流过塔板时，为克服板上的摩擦阻
力和板上部件（如泡罩、浮阀等）的局部阻力，需 要一定的液位差，则在板上形成由液体进入板面到 离开板面的液面落差。
液面 落差
2020/3/30
塔板上的液面 落差示意图
2020/3/30
一、塔有效高度的计算
气相单板效率
EMV
yn yn1 y*n yn1
液相单板效率
EML
xn1 xn xn1 x*n
2020/3/30
t n 1
x
tn n1
tn1
y
n1
yn
(
y
n
)
y
n1
(
x n
)
x
n
x n 1
单板效率分析
一、塔有效高度的计算
(3)点效率
点效率是指塔板上 各点的局部效率。
❖ 鼓泡接触状态 ❖ 蜂窝接触状态 ❖ 泡沫接触状态 ❖ 喷射接触状态
2020/3/30
一、板式塔的流体力学性能
（1）鼓泡接触状态 气速较低时，气
体以鼓泡形式通过液 层。由于气泡的数量 不多，形成的气液混 合物基本上以液体为 主，气液两相接触的 表面积不大，传质效 率很低。
2020/3/30
鼓泡接触状态
❖ 两组分理想物系的气液平衡关系 ❖ 平衡蒸馏与简单蒸馏 ❖ 两组分连续精馏的计算
理论板与恒摩尔流的概念 物料衡算与操作线方程 进料热状况的影响 理论板层数的计算 回流比的影响及选择 简捷法求理论板层数 连续精馏装置的热量衡算
2020/3/30
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。
化工原理下册天津大学柴诚敬01-02学时演示教学
平均摩尔质量
cA
A
MA
2020/9/29
二、质量分数与摩尔分数
1.质量分数
质量分数定义式
wA
mA m
混合物的总质量分数
N
wi 1
i1
2020/9/29
二、质量分数与摩尔分数
2.摩尔分数 摩尔分数定义式
xA
nA n
液相
yA
nA n
气相
混合物的总摩尔分数
N
xi 1
i 1
2020/9/29
何意义? 作业题: 1、2
2020/9/29
2020/9/29
网络课程辅助教学
《化工原理及实验》网络课程 网址：202.113.179.181
2020/9/29
网络课程辅助教学
网络课程站点
《化工原理及实验》网络课程
虚 演图 动 作 思 讨 网 教 附
拟
示片
画
业
考 题
论 与
上
师
件
课 实汇 汇 汇 汇 答 自 主 下
堂 验总 总 总 总 疑 测 页 载
2020/9/29
蒸馏 （精馏）
三、传质分离方法
（3）液液传质过程
液液传质过程是指 物质在两个不互溶的液 相间的转移，它主要包 括液体的萃取等单元操 作过程 。
2020/9/29
萃取
三、传质分离方法
（4）液固传质过程 液固传质过程是指物质在液、固两相间的转移，
它主要包括结晶（或溶解）、液体吸附（或脱附）、 浸取等单元操作过程。
wA 1 wA
2020/9/29
wA
XA 1 X
A
三、质量比与摩尔比
2.摩尔比
化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬
化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬目录第七章传质与分离过程概论 ....................................................................................................... 1 第八章气体吸收 ...........................................................................................................................4 第九章蒸馏 .......................................................................................................................... ......... 18 第十章液-液萃取和液-固浸取 .................................................................................................. 30 第十一章固体物料的干燥习题解答 . (44)第七章传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。
已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。
解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。
120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。
化工原理天大柴诚敬
所以
2
或 gz1u212p1 gz2u222p2
适用条件：不 可压缩理想流
体
伯努利 (Bernoulli)方程
34
三、对伯努利方程的讨论
1.
gz1u212p1 gz2u222p2
(1-38a)
式1-38表明，理想流体在管路中作定态流动而又 无外功加入时，在任一截面上单位质量流体所具 有的总机械能相等，换言之，各种机械能之间可 以相互转化，但其总量不变。
注意：以上各式的适用条件
例10、例11（P26）
10
11
12
第一章 流体流动
1.4 流体流动的基本方程 1.4.1 总质量衡算-连续性方程 1.4.2 总能量衡算方程
13
一、流动系统的总能量衡算方程
选取如图1-12所示的定态流动系统作为衡算 的控制体，控制体内装有对流体作功的机械 （泵或风机）以及用于与外界交换热量的装置。 流体由截面1-1流入，经粗细不同的管道，由截 面2-2流出
在不可压缩流体的情况下：
故：
表明：流体压力能的损失转变为流体的内能， 从而使流体的温度略微升高。从流体输送角度看， 这部分机械能“损失”了。
30
二、流动系统的机械能衡算方程
2. 流动系统的机械能衡算方程
假设流动为稳态过程，1-1到2-2截面，由热力
学第一定律可知
UQe
v2 v1
pdv
1kg流体在截面1-1与2-2之间所获得的克总服热流量动阻
41
机械能衡算方程的应用
在应用机械能衡算方程与质量衡算方程解题时， 要注意下述几个问题： 1.衡算范围的划定 2. 控制面的选取 3. 基准面的确定 4. 单位一致性
42
第一章 流体流动
天津大学《化工原理》课程设计报告
《化工原理》课程设计报告真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计学院天津大学化工学院专业化学工程与工艺班级2014学号3014207018姓名孙国铭指导教师马红钦化工流体传热课程设计任务书专业化学工程与工艺班级化工1班姓名孙国铭学号（编号）3014207018（一）设计题目：真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计（二）设计任务及条件1、蒸发系统流程及有关条件见附图。
2、系统生产能力：60 万吨/年。
3、有效生产时间：300天/年。
4、设计内容：Ⅱ效预热器（组）第12345678 台预热器的设计。
5、卤水分效预热器采用单管程固定管板式列管换热器，试根据附图中卤水预热的温度要求对预热器（组）进行设计。
6、卤水为易结垢工质，卤水流速不得低于0.5m/s。
7、换热管直径选为Φ38×3mm。
（三）设计项目1、由物料衡算确定卤水流量。
2、假设K计算传热面积。
3、确定预热器的台数及工艺结构尺寸。
4、核算总传热系数。
5、核算压降。
6、确定预热器附件。
7、设计评述。
（四）设计要求1、根据设计任务要求编制详细设计说明书。
2、按机械制图标准和规范，绘制预热器的工艺条件图（2#），注意工艺尺寸和结构的清晰表达。
设计说明书的编制按下列条目编制并装订：（统一采用A4纸，左装订）（1）标题页，参阅文献1附录一。
（2）设计任务书。
（3）目录。
（4）说明书正文设计简介：设计背景，目的，意义。
由物料衡算确定卤水流量。
假设K计算传热面积。
确定预热器的台数及工艺结构尺寸。
核算总传热系数。
核算压降。
确定预热器附件。
设计结果概要或设计一览表。
设计评述。
（5）主要符号说明。
（6）参考文献。
（7）预热器设计条件图。
主要参考文献1. 贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津: 天津大学出版社, 20022. 柴诚敬，张国亮. 化工流体流动和传热. 北京: 化学工业出版社, 20073. 黄璐，王保国. 化工设计. 北京: 化学工业出版社, 20014. 机械制图自学内容：参考文献1，第一章、第三章及附录一、三；参考文献2，第五~七章；参考文献3，第1、3、4、5、11部分。
化工原理课程设计柴诚敬
化工原理课程设计柴诚敬一、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公式，能够运用化工原理解决实际问题。
具体来说，知识目标包括：了解化工原理的基本概念，掌握化工原理的基本公式，理解化工过程的基本原理。
技能目标包括：能够运用化工原理的基本公式进行计算，能够分析化工过程的基本原理，能够解决实际的化工问题。
情感态度价值观目标包括：培养学生的科学思维能力，提高学生对化工行业的认识和理解，激发学生对化工原理的兴趣和热情。
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、基本公式和基本原理。
具体来说，教学大纲如下：1.化工原理的基本概念：介绍化工原理的定义、特点和作用。
2.化工原理的基本公式：讲解化工原理的基本公式，包括质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律等。
3.化工过程的基本原理：讲解化工过程的基本原理，包括反应原理、传递原理、控制原理等。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，我将采用多种教学方法进行教学。
包括讲授法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：通过讲解化工原理的基本概念、基本公式和基本原理，使学生掌握化工原理的基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际的化工过程案例，使学生能够运用化工原理解决实际问题。
3.实验法：通过实验操作，使学生能够直观地了解化工过程的基本原理，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我将准备以下教学资源：1.教材：选用《化工原理》作为主教材，为学生提供系统的化工原理知识。
2.参考书：提供相关的化工原理参考书，供学生自主学习。
3.多媒体资料：制作多媒体课件，通过图片、动画等形式，丰富学生的学习体验。
4.实验设备：准备化工原理实验设备，为学生提供实验操作的机会。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解程度。
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❖ 处理易结焦、高黏度物料阀片易与塔板粘结 ❖ 操作时阀片易脱落或卡死
2020/10/19
一、塔板的类型
(4)喷射型塔板 ① 舌型塔板
舌型塔板的结构特点是，在塔板上冲出许多 舌孔，方向朝塔板液体流出口一侧张开。舌片与 板面成一定的角度，有18°、20°、25°三种 （ 一 般 为 2 0 ° ） ， 舌 片 尺 寸 有 5 0 × 5 0 mm 和 25×25mm两种。舌孔按正三角形排列，塔板的 液体流出口一侧不设溢流堰，只保留降液管。
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舌形塔板示意图
一、塔板的类型
② 浮舌塔板 浮舌塔板的结构特点是，其舌片可上下浮动。
因此，浮舌塔板兼有浮阀塔板和固定舌型塔板的 特点，处理能力大、压降低、操作弹性大。
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浮舌塔板示意图
二、塔板的性能评价
塔板的性能评价指标
❖ 生产能力大 ❖ 塔板效率高 ❖ 塔板压降低 ❖ 操作弹性大 ❖ 结构简单，制造维修方便，造价低
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a.有降液管式塔板 b.无降液管式塔板
塔板的分类
一、塔板的类型
2. 塔板的主要形式 (1)泡罩塔板
泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，它由升气 管及泡罩构成。泡罩安装在升气管的顶部，分圆形 和条形两种，以前者使用较广。泡罩有80、100 和150mm三种尺寸，可根据塔径大小选择。泡罩 下部周边开有很多齿缝，齿缝一般为三角形、矩形 或梯形。泡罩在塔板上为正三角形排列。
开有许多均匀小孔，孔径一般为3～8mm。筛孔在 塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰，使 板上能保持一定厚度的液层。
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筛孔塔板 a.操作示意图；b.筛孔布置图
一、塔板的类型
筛孔塔板的优缺点 优点
❖ 结构简单、造价低 ❖ 生产能力大 ❖ 板上液面落差小，气体压降低 ❖ 塔板效率较高
缺点
❖ 操作弹性小 ❖ 筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、黏度大的物料
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一、塔板的类型
(3)浮阀塔板 浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个
阀孔，每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片，阀 片本身连有几个阀腿，插入阀孔后将阀腿底脚拨 转90°，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀 片被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定 距片，当气速很低时，由于定距片的作用，阀片 与塔板呈点接触而坐落在阀孔上，可防止阀片与 板面的粘结。
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一、塔板的结构参数
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பைடு நூலகம்
塔板结构参数示意图
二、塔板的溢流装置
1. 降液管 降液管是塔板间液体流动的通道，也是使溢流
液中所夹带气体得以分离的场所。
圆形降液管
适用于小直径塔
降液管
弓形降液管√
适用于中等直径塔
矩形降液管
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适用于中大直径塔，采用中间溢流
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浮阀实物
浮阀塔板
a.F1 型浮阀；b. V-4 型浮阀；c. T 型浮阀
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V－V塔板
梯形导向浮阀塔板
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新型浮阀塔板
一、塔板的类型
浮阀塔板的优缺点 优点
❖ 结构简单、造价低 ❖ 操作弹性大 ❖ 生产能力大 ❖ 塔板效率较高
二、塔板的溢流装置
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塔板溢流类型
二、塔板的溢流装置
2. 受液盘
受液盘用于接受上层塔板下降的液体，通过进 口堰形成液封，并使液体在塔板上分布均匀。
受液盘
平受液盘 适用于小直径塔 凹形受液盘
适用于大直径塔
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受液盘示意图
a.平受液盘；b. 凹型受液盘
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第九章 蒸 馏
9.7 特殊精馏 9.7.1 恒沸精馏 9.7.2 萃取精馏 9.7.3 盐效应精馏（选读） 9.8 多组分精馏概述（选读） 9.9 板式塔 9.9.1 塔板的类型及性能评价
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一、塔板的类型
1. 塔板分类
有降液管式塔板√
塔板 无降液管式塔板
错流式 逆流式
一、萃取精馏的概念
向原料液中加入第三组分（称为萃取剂），以 改变原有组分间的相对挥发度，从而使原料液能用 普通精馏方法予以分离，这种精馏操作称为萃取精 馏。对萃取剂的要求是，萃取剂的沸点较原料液中 各组分的沸点高得多，且不与组分形成恒沸液，容 易回收。萃取精馏常用于分离各组分挥发度差别很 小的溶液。
第九章 蒸 馏
9.5 两组分连续精馏的计算 9.6 间歇精馏 9.7 特殊精馏 3.7.1 恒沸精馏
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一、恒沸精馏的概念
若在两组分恒沸液中加入第三组分（称为夹带 剂），该组分能与原料液中的一个或两个组分形成 新的恒沸液，从而使原料液能用普通精馏方法予以 分离，这种精馏操作称为恒沸精馏。恒沸精馏可分 离具有最低恒沸点的溶液、具有最高恒沸点的溶液 以及挥发度相近的物系。
练习题目
思考题 1.恒沸精馏的原理是什么？ 2.萃取精馏的原理是什么？ 3.塔板有哪些主要类型？ 4.评价塔板性能的指标有哪些方面，开发新型塔
板应考虑哪些问题？ 作业题: 无
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浮阀塔板 1.2～ 1.3 1.1～ 1.2 大 中 一般 0.4～ 0.5
舌形塔板 1.3～ 1.5 1.1 小 低 简单 0.4～ 0.5
斜孔塔板 1.5～ 1.8 1.1 中 低 简单 0.4～ 0.5
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第九章 蒸 馏
9.9 板式塔 9.9.1 塔板的类型及性能评价 9.9.2 塔板的结构
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二、塔板的性能评价
常见塔板的性能比较
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塔板类型 相对生 相对塔 操作 压力降 结构 成本 产能力 板效率 弹性
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泡罩塔板
1.0
1.0 中 高 复杂 1.0
筛孔塔板 1.2～ 1.4 1.1 低 低 简单 0.4～ 0.5
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二、恒沸精馏应用示例
1.脱水塔 2.苯回收塔 3.乙醇回收塔 4.冷凝器 5.分层器
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乙醇—水物系恒沸精馏流程示意图
第九章 蒸 馏
9.5 两组分连续精馏的计算 9.6 间歇精馏 9.7 特殊精馏 3.7.1 恒沸精馏 3.7.2 萃取精馏
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泡罩实物
泡罩塔板 a.操作示意图；b.塔板平面图；c.圆形泡罩
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一、塔板的类型
泡罩塔板的优缺点 优点
❖ 操作弹性适中 ❖ 塔板不易堵塞
缺点
❖ 生产能力及板效率较低 ❖ 结构复杂、造价高
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一、塔板的类型
(2)筛孔塔板 筛孔塔板简称筛板，其结构特点是在塔板上
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二、萃取精馏应用示例
苯
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1.萃取精馏塔 2.萃取剂段 3.苯回收塔 4.冷凝器
环己 烷
苯—环己烷萃取精馏流程示意图
三、萃取精馏中萃取剂的选择
选择萃取剂应考虑的主要因素
❖ 萃取剂应使原组分间相对挥发度发生显著变化
❖ 萃取剂的挥发性低，且不与原组分形成恒沸液
❖ 无毒性、无腐蚀性，热稳定性好 ❖ 来源容易，价格低廉