化工原理课程设计范例
化工原理课程设计样板

课程设计课程名称化工原理课程设计题目名称热水泠却器的设计专业班级XX级食品科学与工程(X)学生姓名XXXX学号XXXXXXXX指导教师二O一年月日锯齿形板式热水冷却器的设计任务书一、设计题目:锯齿形板式热水冷却器的设计二、设计参数:(1)处理能力:7.3×104t/Y热水(2)设备型式:锯齿形板式热水冷却器(3)操作条件:1、热水:入口温度80℃,出口温度60℃。
2、冷却介质:循环水,入口温度30℃,出口温度40℃。
3、允许压降:不大于105Pa。
4、每年按330天,每天按24小时连续运行。
5、建厂地址:蚌埠地区。
目录1 概述 (1)1. 1 换热器简介 (1)1. 2 设计方案简介 (2)1. 3 确定设计方案 (2)1. 3. 1 设计流程图 (3)1. 3. 2 工艺流程简图 (4)1. 3. 3 换热器选型 (4)1. 4 符号说明 (4)2 锯齿形板式热水冷却器的工艺计算 (5)2.1 确定物性数据 (5)2.1.1 计算定性温度 (5)2.1.2 计算热负荷 (6)2. 1. 3 计算平均温差 (6)2. 1. 4 初估换热面积及初选板型 (6)2. 1. 5 核算总传热系数K (7)2. 1. 6 计算传热面积S (9)2. 1. 7 压降计算 (10)2.2 锯齿形板式热水冷却器主要技术参数和计算结果 (10)3 课程设计评述 (11)参考文献 (12)附录 (13)1 概述1.1 换热器简介换热器,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,日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等,都是换热器。
它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
化工原理课程设计示例

化工原理课程设计示例化工原理是化学工程专业的重要课程之一,涉及到化工工艺的基础理论和原理,以及实际应用中所需的技术和方法。
针对这一学科,课程设计是一种很好的教学方法,通过设计和实践,能够让学生更好地理解和掌握化工原理的知识,并培养他们的综合应用能力。
下面,我们将介绍一个化工原理课程设计示例,以供参考。
一、课程设计题目甲酸的制备二、课程设计目标1.了解甲酸生产工艺的基本原理和流程;2.掌握甲酸合成反应的机理和影响因素;3.学习酸碱滴定法测定甲酸浓度的方法和步骤;4.锻炼实验操作技能和数据处理能力;5.培养团队协作精神,加强交流合作。
三、课程设计内容1.确定实验方案测定甲酸浓度使用酸碱滴定法,合成甲酸的反应方程式为:CO + 2H2 → HCOOH总反应数过程为:CO + H2O → CO2 + H2CO2 + H2 → CO + H2OCO + 2H2 → HCOOH反应器采用连续式反应器,进料量和流量必须控制好,分别采用质量流量计和进口压力表控制。
反应器床采用三层石墨板材,反应温度150℃,压力30bar,配有内置冷却器,防止反应器温度过高。
2.实验步骤(1)将二氧化碳气体按设定的流量通入反应器;(2)将氢气按设定的流量通入反应器;(3)通过回流冷却的反应器将甲酸收集到集液瓶内;(4)使用酸碱滴定法测定甲酸的浓度;(5)记录实验数据和进行统计分析。
3.实验器材和试剂器材:反应器、石墨板、流量计、进口压力表、集液瓶、烘箱、滴定管、洗瓶等。
试剂:氢气、二氧化碳气体、甲酸、浓硫酸、氨水等。
4.团队合作和交流实验需要分工合作,每个小组成员负责一个工作岗位,需要相互协作和配合。
进行实验和数据处理时,要及时交流和沟通,以确保实验的顺利进行。
五、实验报告课程设计结束后,学生需要准备一份实验报告,内容包括:实验方案的设计、实验的步骤和结果、数据处理方法和结果、数据分析和讨论等。
同时还需在报告中反映出团队合作和个人贡献等。
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。
化工原理课程设计范本

重庆三峡学院化工原理课程设计说明书设计题目:7600t/a苯—甲苯板式精馏塔的工艺设计院系化学与环境工程学院专业化学工程与工艺年级 2009 级2班学生姓名廖海涛学生学号 200908014238指导教师赖庆轲目录1前言 (1)1.1 设计目的和意义 (1)1.1.1 □□□□ (1)1.1.2 □□□□ (1)1.2 □□设备简介 (1)1.2.1 □□□□ (1)1.2.2 □□□□ (2)1.3 □□□□□□□□□□ (2)1.3.1 □□□□ (2)1.3.2 □□□□ (2)2 设计任务 (3)3 设计方案 (4)3.1 □□流程简介 (4)3.2 工艺参数选择 (4)3.2.1 □□□□□□□□□ (5)3.2.2 □□□□□□□□ (5)4 工艺计算..................................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 物料衡算.......................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2 □□□□□□ ............................................................................................ 错误!未定义书签。
4.3 热量衡算.......................................................................................... 错误!未定义书签。
4.4 □□□□□ .............................................................................................. 错误!未定义书签。
化工原理课程设计

化工原理课程设计化工原理课程设计500字化工原理课程设计旨在通过实际案例和综合实验,帮助学生学习和掌握化工原理的基本概念和操作技能。
下面是一个典型的化工原理课程设计。
1. 实验名称:离心分离实验实验目的:掌握离心分离的基本原理和操作技能。
实验器材:离心机、试管、离心管、溶液样品。
实验步骤:1)准备样品溶液并放入试管中。
2)将试管放入离心管中,装入离心机内。
3)设定离心机的转速和离心时间。
4)启动离心机,等待离心结束。
5)取出离心管,观察离心效果并记录实验结果。
实验结果:观察到溶液中的固体颗粒被离心力推向试管底部,分离出清澈的液相。
实验原理:离心分离利用离心力的作用,分离混合物中的固液两相。
较不容易分离的混合物可以通过调整离心转速和时间,增加离心力的强度和作用时间,达到分离的目的。
2. 实验名称:蒸馏实验实验目的:熟悉蒸馏的原理和操作方法,掌握蒸馏工艺的应用。
实验器材:蒸馏设备、蒸馏瓶、温度计、冷凝器、反应溶液。
实验步骤:1)将反应溶液倒入蒸馏瓶中。
2)安装冷凝器,并连接水源以保持冷凝器的冷却。
3)开始加热蒸馏瓶,控制温度在反应物的沸点温度范围内。
4)观察冷凝器中的液体产物,并分离收集产物。
实验结果:观察到反应溶液在加热过程中发生沸腾,产生气体产物,并在冷凝器中冷却、凝结成液体产物。
实验原理:蒸馏是利用物质沸点的差异,通过加热和冷却,将液体混合物分离成不同组分的过程。
通过以上两个典型的实验,学生可以了解和掌握离心分离和蒸馏两种常见的化工分离方法。
同时,通过实验过程中观察、记录和分析实验结果,培养学生的观察力和实验分析能力。
除此之外,还可以在实验设计中加入安全注意事项,提醒学生在实验过程中注意安全防护和化学危险品的处理等方面的知识点。
这样的课程设计能够使学生在实践中学习,提高他们的综合实验能力和创新意识。
化工原理课程设计范文

化工原理课程设计范文一、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、原理和计算方法,能够运用化工原理解决实际工程问题。
具体包括以下三个方面:1.知识目标:(1)理解化工原理的基本概念和原理;(2)掌握化工过程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒定律;(3)熟悉化工单元操作的基本流程和计算方法。
2.技能目标:(1)能够运用化工原理解决实际工程问题;(2)具备较强的化工过程分析和设计能力;(3)熟练使用相关化工设计和分析软件。
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)树立学生的主人翁意识,提高学生的人文素养;(3)培养学生团队合作精神,增强学生的社会责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.化工原理的基本概念和原理;2.化工过程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒定律;3.化工单元操作的基本流程和计算方法;4.化工设计和分析软件的使用。
具体安排如下:1.第1-2课时:介绍化工原理的基本概念和原理,讲解质量守恒、能量守恒和动量守恒定律;2.第3-4课时:讲解化工单元操作的基本流程和计算方法;3.第5-6课时:介绍化工设计和分析软件的使用,进行实际工程案例分析。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行:1.讲授法:讲解化工原理的基本概念、原理和计算方法;2.案例分析法:分析实际工程案例,让学生更好地理解化工原理的应用;3.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力;4.小组讨论法:分组讨论问题,培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将准备以下教学资源:1.教材:化工原理教材,用于学生学习和参考;2.参考书:提供相关化工原理的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,直观地展示化工原理的相关概念和原理;4.实验设备:准备实验所需的设备,为学生提供实践操作的机会。
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。
化工原理课教案模板范文

---课程名称:化工原理授课班级:[班级名称]授课教师:[教师姓名]授课时间:[具体日期]授课地点:[教室名称]教学目标:1. 知识目标:- 掌握流体力学的基本原理。
- 了解化工过程中的基本概念和原理。
- 熟悉化工设备的操作原理和性能。
2. 能力目标:- 能够运用所学知识分析和解决化工过程中的实际问题。
- 培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
3. 素质目标:- 培养学生的科学精神和创新意识。
- 增强学生的团队合作能力和沟通能力。
教学内容:一、导入- 回顾上一节课内容,引入本节课的主题。
二、基本概念与原理1. 流体力学基本原理:- 流体静力学方程- 流体运动的衡算方程- 管内流体流动现象与流体流动的阻力- 管路计算- 流速和流量的测定2. 化工过程基本概念:- 化工分离过程- 换热过程- 反应过程三、实验与操作1. 流体力学实验:- 流体静力学实验- 流体运动实验- 管路计算实验2. 化工设备操作:- 离心泵的操作原理、构造、类型、主要性能参数- 换热器的类型、用途、结构- 精馏塔的操作原理、结构、性能四、案例分析- 通过实际案例,分析化工过程中的问题,并提出解决方案。
五、课堂小结- 总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
教学方法:1. 讲授法:讲解基本概念和原理。
2. 案例分析法:通过实际案例,引导学生分析和解决问题。
3. 实验法:通过实验操作,培养学生的实践能力。
教学手段:1. 多媒体课件:展示教学内容,提高教学效果。
2. 教学视频:播放化工设备的操作视频,直观展示操作过程。
3. 实验指导书:指导学生进行实验操作。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生的参与度和课堂互动情况。
2. 实验报告:评估学生的实验操作能力和数据处理能力。
3. 课后作业:检查学生对课堂内容的掌握程度。
---备注:1. 教师可根据实际情况调整教学内容和教学方法。
2. 在教学过程中,注意引导学生积极参与,培养学生的创新思维和解决问题的能力。
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。
化工原理课程设计示例

化工原理课程设计示例1. 引言化工原理课程设计是化工专业重要的实践环节,通过对化工原理知识的综合应用,提高学生的实践能力和创新思维。
本文档将介绍一个化工原理课程设计的示例,帮助读者理解并运用化工原理知识。
2. 设计目标本次化工原理课程设计的目标是设计一个工业冷却器,以实现对某一化工过程的热量控制。
具体设计要求如下:•设计一个能满足一定冷却要求的工业冷却器;•确定冷却器的工作参数,如冷却液体流量、冷却剂的温度等;•选择适当的材料和结构设计,以达到良好的传热效果;•对设计进行计算和模拟,验证设计方案的可行性。
3. 设计步骤本次化工原理课程设计将按照以下步骤进行:3.1 确定冷却要求在设计工业冷却器之前,首先需要确定所要冷却的物质和冷却要求。
例如,如果要冷却一个化工反应器,需要明确反应器的体积和所需降温的温度。
这些信息对于后续的设计计算非常重要。
3.2 选择合适冷却剂根据冷却要求,选择适合的冷却剂。
在选择冷却剂时,需要考虑其传热性能、成本和环境因素等因素。
3.3 确定冷却剂流量根据冷却要求和冷却剂特性,计算冷却剂的流量。
流量的选择应该能够满足热量平衡方程,确保冷却剂能够充分吸热,降低被冷却物质的温度。
3.4 设计冷却器结构根据冷却剂流量和传热需求,设计合适的冷却器结构。
选择适当的冷却器类型,如管壳式冷却器、板式换热器等,并确定其材料和尺寸。
3.5 进行传热计算和模拟使用传热学理论和数值模拟方法,对设计方案进行计算和模拟。
验证设计方案的可行性,并对热传导、传热系数等参数进行分析。
3.6 制造和测试根据设计方案,制造冷却器并进行实验测试。
测试的结果将用于判断设计方案的优劣,并对设计进行优化。
4. 结果和讨论根据上述设计步骤,完成一个满足冷却要求的中型化工冷却器设计。
通过计算和模拟,验证了设计方案的可行性。
在实际制造和测试中,冷却器能够实现预定的冷却效果。
5. 总结本文档介绍了一个化工原理课程设计的示例,通过对工业冷却器的设计,演示了化工原理知识在实践中的应用。
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化工原理课程设计说明书模板一、设计目的与意义本次化工原理课程设计旨在通过实践操作,加深学生对于化工原理的理解与应用,培养学生的动手能力以及解决实际问题的能力。
通过本次设计,学生将能够熟悉常见的化工流程图、能够进行物质平衡计算,并能够运用化工原理解决实际问题。
二、设计内容与要求1.设计名称:某化工厂生产甲醇的流程设计。
2.设计要求:根据给定的原料、产物及反应条件,确定该化工厂甲醇生产的最佳流程,并进行流程图绘制、物质平衡计算及能量平衡计算。
三、设计步骤1.确定反应方程式:根据给定的原料及产物,确定甲醇的生产反应方程式。
2.绘制流程图:根据甲醇生产的反应方程式,绘制甲醇生产过程的流程图,并标注每个单元操作的名称、输入输出物流等。
3.进行物质平衡计算:根据给定的原料及产物的摩尔数或质量数,以及反应方程式,进行物质平衡计算,并验证总摩尔数或质量数是否平衡。
4.进行能量平衡计算:根据每个单元操作的能量输入输出情况,以及反应热等热力学参数,进行能量平衡计算,并验证能量是否平衡。
5.进行流程改进:根据物质平衡和能量平衡的结果,对流程进行改进,并分析改进后的流程对产品质量和产量的影响。
四、设计要点1.反应方程式的确定:需要根据甲醇的生产原料及产物,确定合适的反应方程式,并考虑到反应的热力学条件,如反应热、反应速度等。
2.流程图的绘制:应该清晰明了,标注每个单元操作的名称、输入输出物流及流程中存在的能量交换。
3.物质平衡计算:在计算过程中,需要准确、细致地考虑每个单元操作中输入物流和输出物流的变化情况,确保物质平衡的准确性。
4.能量平衡计算:要考虑到每个单元操作中的能量输入输出情况,以及反应热等热力学参数的影响,确保能量平衡的准确性。
5.流程改进分析:需要根据物质平衡和能量平衡的结果,对流程进行改进,并分析改进后的流程对产品质量和产量的影响,提出相应的优化建议。
五、设计结果与总结通过本次化工原理课程设计,可以得到甲醇生产的最佳流程,并得到相应的物质平衡计算和能量平衡计算结果。
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。
化工原理课程设计案例

化工原理课程设计案例一、教学目标本课程旨在通过化工原理的教学,让学生掌握化工过程中基本原理和操作方法,培养学生的工程思维和实际操作能力。
具体目标如下:1.理解并掌握化工原理的基本概念和原理。
2.熟悉化工过程中的常见操作和设备。
3.了解化工工艺流程和操作条件对化工过程的影响。
4.能够运用化工原理解决实际工程问题。
5.能够进行化工过程的模拟和优化。
6.具备化工设备和工艺流程的设计和操作能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生的工程责任感,对化工过程的安全性和环保性有深刻认识。
2.培养学生的团队合作精神,能够进行有效的沟通交流。
3.培养学生的创新意识,对化工技术的未来发展有积极探索。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括化工原理的基本概念、化工过程中的常见操作和设备、化工工艺流程和操作条件的影响等。
具体安排如下:1.化工原理的基本概念:包括化工过程的定义、分类和基本原理。
2.化工过程中的常见操作和设备:包括流体的输送、混合、分离、换热和反应等基本操作和设备。
3.化工工艺流程和操作条件的影响:包括工艺流程的设计和操作条件对化工过程的影响。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过这些教学方法,帮助学生深入理解化工原理的知识,提高解决实际工程问题的能力。
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,我们将选择和准备适当的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
这些教学资源将帮助学生更好地理解和掌握化工原理的知识和技能。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
平时表现评估:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和参与程度。
作业评估:通过布置课后作业,评估学生的理解和应用能力。
作业将包括计算题、案例分析题等,要求学生在规定时间内完成,并将作为评估的重要参考。
化工原理课程设计范本

化工原理课程设计范本一、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、原理和应用,能够运用化工原理解决实际问题。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:(1)了解化工原理的基本概念和原理;(2)掌握化工过程的基本计算和方法;(3)了解化工原理在工业中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用化工原理进行简单的工艺计算;(2)能够分析化工过程中存在的问题,并提出解决方案;(3)能够运用化工原理的知识,进行实验设计和操作。
3.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)培养学生运用知识解决实际问题的能力;(3)培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下三个方面:1.化工原理的基本概念和原理:包括流体流动、传热、传质、反应工程等基本内容;2.化工过程的基本计算和方法:包括流体流动阻力、传热面积、反应速率等基本计算;3.化工原理在工业中的应用:包括化工工艺流程设计、设备选型、操作优化等实际应用。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:用于讲解化工原理的基本概念、原理和计算方法;2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解化工原理在工业中的应用;3.实验法:让学生亲自动手进行实验,加深对化工原理的理解和掌握。
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,我们将准备以下教学资源:1.教材:为学生提供化工原理的基本知识和理论;2.参考书:为学生提供化工原理的深入理解和拓展知识;3.多媒体资料:通过视频、图片等形式,为学生提供直观的学习材料;4.实验设备:为学生提供动手实践的机会,加深对化工原理的理解和掌握。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化评价方式,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程度、提问回答、小组讨论等表现,评价学生的学习态度和积极性;2.作业:布置与本节课内容相关的作业,评估学生对知识的理解和运用能力;3.考试成绩:通过期末考试或期中考试,评估学生对化工原理知识的掌握程度;4.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能、数据处理和分析能力;5.小组项目:评估学生在团队合作中的沟通协作、问题解决和创新能力。
化工原理教案模板

化工原理教案模板目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 化工原理概述2.1 定义和范围2.2 基本原理2.3 应用领域3. 化工原理教学目标3.1 知识目标3.2 技能目标3.3 情感目标4. 化工原理教学内容及方法介绍4.1 教学内容梳理4.2 教学方法选择与设计4.3 教学资源准备与利用5. 结论与展望5.1 主要观点总结5.2 实践应用展望5.3 学习效果评价1. 引言1.1 背景和意义化工原理是化学工程专业的基础课程之一,它涵盖了广泛的化学和物理原理,为学生打下了坚实的理论基础。
在现代工业中,化工原理具有重要的应用价值,可以帮助人们更好地理解和掌握各种化工过程及其相关操作技术。
随着科学技术的快速发展和社会经济的迅猛进步,对化学品和新材料的需求越来越大。
因此,深入了解和掌握化工原理对于培养创新能力、提高实践能力以及增强工程意识都至关重要。
1.2 结构概述本教案是针对化工原理课程设计的一份模板。
它按照一定结构组织教学内容,并给出了相应的教学目标、方法以及资源准备等方面的建议指导,具有一定的系统性和可操作性。
本教案以“化工原理”为核心主题进行讲解,在引言部分首先介绍背景和意义,明确该课程在现代社会中所扮演的重要角色;接着给出了教案的结构概述,为读者提供了整体的脉络。
1.3 目的撰写本教案的目的是为了提供一个全面并可操作的教学模板,帮助教师更好地组织和设计化工原理课程。
通过使用该模板,教师可以清晰地把握课程大纲,并根据具体情况进行适当的调整与补充。
此外,本教案也可以作为初学者学习化工原理知识的参考资料。
初学者可以通过阅读本文档了解化工原理课程的重要性以及相关内容的安排。
这将有助于他们更好地规划自己的学习进程,提高学习效果。
接下来将详细介绍“2. 化工原理概述”的内容。
请阅读下一部分。
2. 化工原理概述2.1 定义和范围化工原理是研究和应用化学、物理、数学等基础理论知识,以及运用这些理论知识解决化学工程问题的学科。
化工原理课程设计方案模板

课程设计任务书1、设计题目:处理量为3000(m3/h)氨气的工艺设计;试设计一座填料吸收塔,用于脱除混于空气中的氨气。
混合气体的处理量为3300 (m3/h),其中含空气为95%,氨气为5%(体积分数),要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%(体积分数),采用清水进行吸收,吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。
(20C°氨在水中的溶解度系数为H=0.725kmol/m3.kPa)2、工艺操作条件:(1)操作平均压力常压(2)操作温度t=20℃(3)每年生产时间:7200h。
(4)选用填料类型及规格自选。
3、设计任务:完成干燥器的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图,编写设计说明书。
目录摘要________________________________________________________ 错误!未定义书签。
第一章绪论 _____________________________________________________________ 01.1吸收技术概况 ____________________________________________________________________ 0 1.2吸收设备的发展__________________________________________________________________ 01.3吸收在工业生产中的应用 _________________________________________________________ 11.3.1吸收的应用概况 ________________________________________________________________________ 11.3.2典型吸收过程 __________________________________________________________________________ 1第二章设计方案___________________________________________ 错误!未定义书签。
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。
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专业:化学工程与工艺班级:黔化升061姓名:唐尚奎指导教师:王瑾老师设计时间: 2007年1月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。
塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。
塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔,后者的代表则为填料塔,在各种塔型中,当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。
筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上,但由于对筛板的流体力学研究很少,被认为操作不易掌握,没有被广泛采用。
五十年代来,由于工业生产实践,对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践,形成了较完善的设计方法。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点:生产能力大于10.5%,板效率提高产量15%左右;而压降可降低30%左右;另外筛板塔结构简单,消耗金属少,塔板的造价可减少40%左右;安装容易,也便于清理检修。
本次设计就是针对水乙醇体系,而进行的常压二元筛板精馏塔的设计及其辅助设备的选型。
由于此次设计时间紧张,本人水平有限,难免有遗漏谬误之处,恳切希望各位老师指出,以便订正。
目录一、设计任务二、方案选定三、总体设计计算-------------------------------053.1气液平衡数据------------------------------ 053.2物料衡算------------------------------------- 053.3操作线及塔板计算------------------------- 063.4全塔Et%和Np的计算----------------------06四、混合参数计算--------------------------------074.1混合参数计算--------------------------------074.2塔径计算--------------------------------------084.3塔板详细计算-------------------------------104.4校核-------------------------------------------124.5负荷性能图----------------------------------14五、筛板塔数据汇总-----------------------------165.1全塔数据-------------------------------------165.2精馏段和提馏段的数据-------------------17六、讨论与优化-----------------------------------186.1讨论-------------------------------------------186.2优化--------------------------------------------18七、辅助设备选型--------------------------------187.1全凝器-----------------------------------------187.2泵-----------------------------------------------18八、英文字母说明-------------------------------------21九、参考文献------------------------------------------23一、设计任务1、设计题目:年产8000吨乙醇板式精馏塔工艺设计2、已知条件:A.进料F=6kmol/h q=0 Xf=0.45B.压力:p顶=4KPa 单板压降≤0.7KPaC.采用电加热,塔顶冷凝水采用12℃深井水D.要求:Xd=0.88 Xw=0.01E.选定R/Rmin=1.63、设计要求(1)物料流程图,塔版图,塔体工艺图(2)各接口尺寸(3)加热剂及冷却剂用量。
二、设计方案选定2.1精馏方式:本设计采用连续精馏方式。
原料液连续加入精馏塔中,并连续收集产物和排出残液。
其优点是集成度高,可控性好,产品质量稳定。
由于所涉浓度范围内乙醇和水的挥发度相差较大,因而无须采用特殊精馏。
2.2操作压力:本设计选择常压,常压操作对设备要求低,操作费用低,适用于乙醇和水这类非热敏沸点在常温(工业低温段)物系分离。
2.3塔板形式:根据生产要求,选择结构简单,易于加工,造价低廉的筛板塔,筛板塔处理能力大,塔板效率高,压降教低,在乙醇和水这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。
2.4加料方式和加料热状态:加料方式选择加料泵打入。
由于原料温度稳定,为减少操作成本采用30度原料冷液进料。
2.5 由于蒸汽质量不易保证,采用间接,蒸汽加热。
2.6再沸器,冷凝器等附属设备的安排:塔底设置再沸器,塔顶蒸汽完全冷凝后再冷却至65度回流入塔。
冷凝冷却器安装在较低的框架上,通过回流比控制期分流后,用回流泵打回塔内,馏出产品进入储罐。
塔釜产品接近纯水,一部分用来补充加热蒸汽,其余储槽备稀释其他工段污水排放。
三、总体设计计算3.1汽液平衡数据(760mm Hg)乙醇%(mol) 温度液相X气相Y℃0.00 0.00 1001.90 17.00 95.57.21 38.91 89.09.66 43.75 86.712.38 47.04 85.316.61 50.89 84.123.37 54.45 82.726.08 55.80 82.332.73 58.26 81.539.65 61.22 80.750.79 65.64 79.851.98 65.99 79.757.32 68.41 79.367.63 73.85 78.7474.72 78.15 78.4189.43 89.43 78.153.2 物料衡算3.2.1已知:A.进料:F=6 kmol/h q=0 Xf=0.45B.压力:p顶=4KPa 单板压降≤0.7KPaC.采用电加热,塔顶冷凝水采用12℃深井水D.要求:Xd=0.88 Xw=0.01E、选定:R/Rmin=1.6D=(Xf-Xw)/(Xd-Xw)×F=(0.45-0.01)/(0.88-0.01)×6=3.03 kmol/hW=F-D=6-3.03=2.97 kmol/h查y-x图得Xd/(Rmin+1)=0.218∴Rmin=3.037 ∴R=1.6Rmin=4.859∵饱和蒸汽进料∴q=0L=RD=4.859×3.03=14.723 kmol/hV=(R+1)D=(4.859+1)×3.03=17.753 kmol/hL'=L+qF=14.723+0×6=14.723 kmol/hV'=V-(1-q)F=17.753-(1-0)×6=11.753 kmol/h1.3操作线及塔板计算1.精馏段操作线:Y=R×X/(R+1)+Xd/(R+1)∴Y=0.829X+0.1503.2.2.提馏段操作线:Y=(L'/V')×X-(W/V')×Xw∴ Y=1.253X-0.000253.3.理论塔板的计算利用计算机制图取得理论板数Nt=29.33块, 其中精馏段塔板Nt1=26.85块,第27块为加料板,提馏段Nt2=2.48块。
3.4全塔Et%和Np的计算3.4.1.精馏段:t=(t顶+t进)=(79.25+87.32)/2=83.285℃Xa=0.34 Xb=1-Xa=0.66Ya=0.59 Yb=1-Ya=0.41查得液体粘度共线图μa=0.382 cp, μb=0.592 cpαμL=YaXbμL/XaYb=1.454查得:Et1%=0.49(αμL) -0.245=0.5471Np1=Nt1/Et1=49.083.4.2. 提馏段:t=(t底+t进)/2=(99.9+87.32)/2=93.61Xa=0.045 Xb=1-Xa=0.955Ya=0.27 Yb=1-Ya=0.730查得液体粘度共线图μa=0.468cp, μb=0.532 cpμL=ΣXiμi=0.045×0.468+0.955×0.532=0.5291αμL=YaXbμL/XaYb=4.15查得:Et2%=0.49(αμL) -0.245=0.346Np2=Nt2/Et2=7.17∴Np=Np1+Np2=49.08+7.17=56.25圆整为57块其中精馏段49块,提馏段8块。
四、混合参数计算4.1混合参数计算溶质C2H5OH 分子量:Ma=46.07kg/kmol溶剂H2O 分子量:Mb=18.016 kg/kmolρa=0.789g/ml ρb=1.000 g/ml4.1.1精馏段:进料板液体温度:t进=87.32℃塔顶温度:t顶=79.25 ℃tm=(87.32+79.25)/2=83.285℃Xm=0.34 Ym=0.59μa=0.382cp μb=0.592cpMl=Xm×Ma+(1-Xm)Mb=0.34×46.07+(1-0.34)×18.016=27.55kg/kmol Mg=Ym×Ma+(1-Ym)Mb=0.59×46.07+(10.59)×18.016=34.56 kg/kmol质量分率: Wa=XmMa/Ml=0.34×46.07/27.55=0.6855Wb=1-Wa=1-0.6855=0.31451/ρl= Wa/ρa+Wb/ρb=0.6855/0.789+0.3145/1.00ρl=845.1kg/m3 P=105325Paρv=PMg/RT=105325×34.56/(8314× (273.15+79.25))∴ρv=1.2424 kg/m34.1.2提馏段:t进=87.32℃t底=99.9℃ tm=93.61℃ Xm=0.045Ym=0.27 Ml=Xm×Ma+(1Xm)Mb=0.045×46.07+(10.045)×18.016=19.278 kg/kmolMg=Ym×Ma+(1-Ym)Mb=0.27×46.07+(1-0.27)×18.016=25.59 kg/kmol质量分率: Wa=XmMa/Ml=0.045×46.07/19.278=0.1275 Wb=1-Wa=1-0.1275=0.87251/ρl= Wa/ρa+Wb/ρb=0.1275/0.789+0.8725/1ρl=1.0341 kg/m3 P=105325Paρv=PMg/RT=105325×25.59/(8314× (273.15+93.16))∴ρv=0.8839 kg/m3 σa=58.46 dyn/cm ,σb=18.4 dyn/cmσ=ΣXσ=0.688×58.46+(1-0.688)×18.4=45.96dyn/cm4.2塔径计算4.2.1精馏段:Ls=L×Ml/(3600ρl)=442.03×27.55/(3600×845.1)=0.004 m/sVs=V×Mv(3600ρv)=543.39×34.56/(3600×1.1952)=4.365m/s tm=83.285℃此温度下液体的表面张力σa=18.2dyn/cm σb=67.3 dyn/cmσ=Xmσa+(1-Xm)σb=0.34×18.2+0.66×67.3=50.606两相流动参数:Flv=Ls/Vs×(ρl/ρv) 0.5=0.00013/0.137×(845.1/1.2424) 0.5=0.0247初设板间距HT=0.5 m清液层高度HL=0.06m∴HT-HL=0.44 m查得:Cf,20 =0.093液气气相负荷因子:Cf = [(σ/20)0.20] × Cf,20 =0.112气体气速:un,f = Cf [(ρl-ρv)/ρv] 0.5=0.112×[(845.1-1.2424) / 1.2424]0.5 = 2.919 m/s空速:un=0.7un,f=0.7×2.919=2.0433 m/s初估塔径:D=(Vs/(0.785un)) 0.5=(0.137/(0.785×2.0433)) 0.5=0.292 m圆整为D=0.3 muf=vs/(0.785×D2)=0.137/(0.785×0.32)=1.939 m/s 实际泛点百分率:uf/un,f=1.939/2.919=0.6643 4.2.2提馏段:Ls=L’×Ml/(3600ρl)=14.723×19.278/(3600×1034.1)=0.000076 m/sVs=V’×Mv(3600ρv)=11.753×25.59/(3600×0.8839)=0.0945 m/stm=93.61℃此温度下液体的表面张力σa=18.2dyn/cm σb=67.3dyn/cmσ=Xmσa+(1-Xm)σb=0.045×18.2+0.955×67.3=65.091两相流动参数:Flv=Ls/Vs×(ρl/ρv) 0.5=0.000076/0.0945×(1034.1/0.8839) 0.5=0.0275初设板间距HT=0.5 m清液层高度HL=0.06m∴HT-HL=0.44 m查得:Cf,20=0.0947液气气相负荷因子:Cf=[(σ/20) 0.20]×Cf,20=0.1199气体气速:un,f=Cf[(ρl-ρv)/ρv] 0.5=0.1199×[(1034.1-0.8839)/0.8839] 0.5=4.099 m/s空速:un=0.7un,f=0.7×4.099=2.869 m/s初估塔径:D=(Vs/(0.785un)) 0.5=(0.0945/(0.785×2.869)) 0.5=0.205 m圆整为D=0.25 muf=vs/(0.785×D2)=0.0945/(0.785×0.252)=1.926 m/s实际泛点百分率:uf/un,f=1.926/4.099=0.4704.3 塔板的详细计算4.3.1.流动型式: 选取单溢流型4.3.2.堰的计算:A、精馏段:堰长取lw=0.6D=0.6×0.3=0.18m堰高hw=0.04 mlh/lw2.5=0.00013×3600/0.18 2.5=34.046又lw/D=0.6 查得:E=1.03堰上清液高how=0.00284E(Lh/lw) 2/3=0.00553 m清液层高度hl=hw+how=0.04+0.00553=0.04553 m降液管底隙高ho=hw-0.008=0.032 mB、提馏段:堰长取lw=0.6D=0.6×0.25=0.15 m堰高hw=0.04 mlh/lw2.5=0.00013×3600/0.15 2.5=53.705又lw/D=0.6 查得:E=1.03堰上清液高how=0.00284E(Lh/lw) 2/3=0.00137 m清液层高度hl=hw+how=0.04+0.00137=0.04137m降液管底隙高ho=hw-0.012=0.028C.塔板的布置(1)精馏段:选取碳钢为筛板的材料,板厚δ=4 mm,孔径do=6 mm 取孔中心距t=18 mm,t/do=3开孔率φ=Ao/Aa=0.907/(t/do) 2=0.1008Ao—开孔面积,Aa—开孔区面积Af—降液管截面积,At—空塔截面积取外堰前的安定区:Ws1=0.02 m取内堰前的安定区:Ws2=0.02 m边缘区:Wc=20mm (D≤2.5m)lw/D=0.6r = D/2-Wc=0.3/2-0.02=0.13 mWd=0.1×0.3=0.03x=D/2-(Wd+Ws)=0.1An=2[x×(r2-x2) 0.5+r2arcsin(x/r)]=0.0463开孔区面积/塔板面积=0.0463/(0.785×0.32)=0.6553 m2 筛孔总面积A0=An×φ=0.0463×0.1008=0.004667 m2孔数:N=A0/u=0.004667/(0.785×0.0062)=165.15取整:N=166 孔(2)提馏段:选取碳钢为筛板的材料,板厚δ=4 mm,孔径do=6 mm 取孔中心距t=18 mm,t/do=3开孔率φ=Ao/Aa=0.907/(t/do)2=0.1008Ao—开孔面积,Aa—开孔区面积Af—降液管截面积,At—空塔截面积取外堰前的安定区:Ws1=20mm取内堰前的安定区:Ws2=20mm边缘区:Wc=20mm (D≤2.5m)lw/D=0.6r = D/2-Wc=0.25/2-0.02=0.105 mWd=0.1×0.25=0.025x=D/2-(Wd+Ws)=0.08An=2[x×(r2-x2) 0.5+r2arcsin(x/r)]=0.030开孔区面积/塔板面积=0.030/(0.785×0.252)=0.7856 m2 筛孔总面积A0=An×φ=0.030×0.1008=0.003024 m2孔数:N=A0/u=0.003024/(0.785×0.0062)=107.006取整:N=108 孔4.4校核4.4.1精馏段A.压降校核δ=4mm,do/δ=1.5,查图得Co=0.78Hc—干板压降,Co—孔流系数下板阻力Hc=0.051(ρv/ρl)×(Uo/Co)2Uo筛孔汽速,Uo=Vs/Ao=0.137/0.004667=29.355∴ Hc=01062(m液柱)Hl—液层有效阻力,Fo—气相动能因子Ua=Vs/(At-2Af)=0.137/0.063162=2.169Fa=Ua(pv)0.5=2.4176查表得β=0.6Hl=β(hw+how)=0.6×0.04553=0.02732m(液柱)总压降--Hp=Hl+Hc=0.1335(m液柱)≤0.6 kg液/kg气∴合格B.液沫夹带的校核Ug--气体通过有效截面的面积的速率Ug=Vs/(At-Af)=2.0477 m/shf板上鼓泡层高度Φ物系的起泡系数hf=hl/Φ=0.07167 m , Φ=0.6∴Ev=(5.7E10-3/σ)(Ug/(Ht-hf)) 3.2=0.01392 kg(液)/kg(汽)≤ 0.1 kg(液)/kg(汽)∴不产生过量液沫夹带,合格.C.液泛校核Hd降液管液面高度,hd液相流经降液管的阻力hd=0.153(Ls/(lw×ho)) 2=0.0000779 mHd=hw+how+hd+Hp=0.179 m, Φ=0.6Hd/φ=0.2984 m≤0.44 m∴合格,不会产生液泛D.停留时间的校核Af=0.003744 m2τ=Af×Ht/Ls=0.003744×0.5/0.004=27.91 ≥(3∽5s)∴合格E.漏液校核hσ-表面张力压头, Uom-漏点气速, Co-孔流系数hσ=4σ/9810ρl×do=0.00407 (m液柱)do/δ=1.5 查图得Co=0.78Uom=4.4Co×((0.0056+0.13hl-hσ)×ρl/ρv)0.5=6.381 m/s K=Uo/Uom=4.6≥1.5∴操作弹性大,不会发生严重漏液,合格。