化工原理课程设计模板123
大学化工原理教案设计模板
一、课程基本信息课程名称:化工原理授课对象:化学工程与工艺专业本科生授课时间:每周2课时,共计16周授课地点:教室编号(例如:教102)二、教学目标1. 知识目标:(1)掌握化工原理的基本概念、基本原理及基本分析方法;(2)熟悉化工单元操作(如:流体输送、传热、传质等)的基本过程和计算方法;(3)了解化工设备的基本结构、工作原理及操作方法。
2. 能力目标:(1)培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力;(2)提高学生的计算、分析和设计能力;(3)培养学生的团队合作精神和沟通能力。
3. 素质目标:(1)培养学生的科学素养和工程意识;(2)提高学生的创新能力和实践能力;(3)培养学生的社会责任感和职业道德。
三、教学内容1. 流体输送(1)流体力学基础;(2)管道流体力学;(3)流体输送设备。
2. 传热(1)传热基本原理;(2)传热方式;(3)传热设备。
3. 传质(1)传质基本原理;(2)传质方式;(3)传质设备。
4. 热力学(1)热力学基本原理;(2)热力学第一定律;(3)热力学第二定律。
5. 化工过程计算(1)化工过程物料衡算;(2)化工过程能量衡算;(3)化工过程设备计算。
四、教学方法1. 讲授法:讲解化工原理的基本概念、基本原理及基本分析方法;2. 案例分析法:通过实际案例,培养学生运用化工原理解决实际工程问题的能力;3. 讨论法:组织学生就课程内容进行讨论,提高学生的思考能力和表达能力;4. 实验教学法:通过实验,使学生掌握化工原理实验技能,提高实践能力。
五、教学进度安排第1-4周:流体输送第5-8周:传热第9-12周:传质第13-16周:热力学与化工过程计算六、考核方式1. 课堂表现:20%2. 作业完成情况:30%3. 平时测验:30%4. 期末考试:20%七、教学资源1. 教材:《化工原理》2. 参考书籍:《化工过程设计基础》、《化工单元操作》等3. 在线资源:学校教学平台、专业网站等八、教学反思1. 关注学生的学习需求,及时调整教学内容和方法;2. 加强与学生的沟通交流,了解学生的学习进度和困难;3. 注重培养学生的实践能力,鼓励学生参与实验、课程设计等实践活动;4. 定期进行教学反思,不断提高教学质量。
化工原理知识课程设计
化工原理知识课程设计一、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. 引导学生了解化工过程中常见单元操作及其原理,如蒸馏、吸收、萃取等;3. 帮助学生理解化学工程在国民经济发展中的作用,培养他们对化工行业的兴趣。
技能目标:1. 培养学生运用化工原理分析和解决实际问题的能力;2. 提高学生运用数学和物理知识解决化工过程中相关问题的能力;3. 培养学生查阅化工文献、资料,了解化工行业发展趋势的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱化工专业,树立为化工事业贡献力量的信念;2. 增强学生的环保意识,让他们认识到化学工程在环境保护中的责任和使命;3. 培养学生的团队协作精神,提高他们在实际工作中的沟通与协作能力。
课程性质:本课程为专业基础课,旨在为学生奠定扎实的化工原理知识基础,为后续专业课程学习打下坚实基础。
学生特点:学生处于高中阶段,具有一定的数学、物理和化学基础,思维活跃,求知欲强。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生运用知识解决实际问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观培养,激发他们的学习兴趣和责任感。
通过具体的学习成果分解,使教学设计和评估更具针对性。
二、教学内容1. 流体力学基础:流体静力学、流体动力学、流体阻力、流体输送设备原理及计算;2. 热力学基础:热力学第一定律、热力学第二定律、热力学循环、热量传递方式及设备;3. 传质过程:质量传递原理、分子扩散、对流传质、传质设备及应用;4. 反应工程基础:化学反应动力学、反应器设计、反应条件优化;5. 单元操作:蒸馏、吸收、萃取、吸附、离子交换等操作原理及设备;6. 化工工艺:典型化工工艺流程分析、工艺参数优化、设备选型及操作;7. 化工设备:常见化工设备结构、原理、材料及强度计算;8. 化工安全与环保:化工生产过程中的安全措施、环境保护及三废处理。
教学内容安排和进度:第一周:流体力学基础;第二周:热力学基础;第三周:传质过程;第四周:反应工程基础;第五周:单元操作(蒸馏、吸收);第六周:单元操作(萃取、吸附);第七周:化工工艺;第八周:化工设备;第九周:化工安全与环保。
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。
化工原理课程设计模板
化工原理课程设计1 引言塔设备是化工﹑石油化工﹑生物化工﹑制药等生产过程中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式,可以分为板式塔和填料塔。
本设计的目的是设计符合设计任务的苯-甲苯分离过程板式精馏塔以及附属设备。
通过设计工艺流程草图板式塔主体设备计算及选型、辅助设备的计算及选型等阶段,最终完成各项参数的设计、验算,认为设计符合设计任务要求。
并作出相关装配图和工艺流程图。
2 设计方案简介确定设计方案总的原则是在可能的条件下,尽量采用科学技术上的最新成就,使生产达到技术上最先进、经济上最合理的要求,符合优质、高产、安全、低消耗的原则。
为此,必须具体考虑如下几点、满足工艺和操作的要求、满足经济上的要求、保证安全生产。
在化工原理课程设计中,对第一个原则作较多的考虑,对第二个原则只作定性的考虑,而对第三个原则只要求作一般的考虑。
本设计按以下几个阶段进行:1)设计方案确定和说明。
根据给定任务,对精馏装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。
2)蒸馏塔的工艺计算,确定塔高和塔径。
3)塔板设计:计算塔板各主要工艺尺寸,进行流体力学校核计算。
接管尺寸、泵等,并画出塔的操作性能图。
4)管路及附属设备的计算与选型,如再沸器、冷凝器。
5)抄写说明书。
6)绘制精馏装置工艺流程图和精馏塔的设备图。
本设计任务将采用连续精馏流程。
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人精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,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。
3 工艺流程草图及说明采用连续精馏流程。
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人精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,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。
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。
大学化工原理教案设计模板
一、课程基本信息1. 课程名称:化工原理2. 授课对象:化学工程与工艺、环境工程等相关专业本科生3. 学时安排:共32学时,其中理论教学24学时,实验教学8学时4. 教材:《化工原理》(第X版),作者:XXX,出版社:XXX二、教学目标1. 知识目标:(1)掌握化工单元操作的基本原理、基本方法和基本设备;(2)了解化工生产过程中的流体输送、传热、传质等基本规律;(3)熟悉化工工艺计算的基本方法和步骤。
2. 能力目标:(1)具备分析和解决化工生产过程中常见问题的能力;(2)具备独立进行化工工艺设计和设备选型的能力;(3)具备一定的实验操作技能和数据处理能力。
3. 素质目标:(1)培养严谨的科学态度和良好的职业道德;(2)提高团队合作意识和沟通能力;(3)培养创新精神和实践能力。
三、教学内容1. 第一阶段:理论教学(24学时)(1)流体输送:流体力学基本概念、流体流动的基本方程、流体流动的阻力损失、泵与风机、管路计算;(2)传热:传热基本概念、传热基本方程、传热系数、传热设备的类型与计算;(3)传质:传质基本概念、传质方程、传质系数、传质设备的类型与计算;(4)热力学基础:热力学第一定律、热力学第二定律、热力学基本方程、热力学基本过程;(5)化学反应工程:化学反应速率、反应器类型与计算、反应器设计。
2. 第二阶段:实验教学(8学时)(1)流体输送实验:测量流体流动阻力、泵与风机性能测试、管路阻力损失测定;(2)传热实验:传热系数测定、传热设备性能测试;(3)传质实验:传质系数测定、传质设备性能测试;(4)反应器实验:反应器性能测试、反应器设计验证。
四、教学方法与手段1. 讲授法:系统讲解化工原理的基本概念、基本原理和基本方法;2. 案例分析法:通过典型化工生产案例,培养学生分析和解决实际问题的能力;3. 讨论法:引导学生积极参与课堂讨论,提高课堂互动性;4. 实验教学:通过实验教学,使学生掌握实验操作技能和数据处理能力;5. 多媒体教学:利用多媒体技术,丰富教学内容,提高教学效果。
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。
化工原理课程设计报告模板
《化工原理》课程设计报告题目乙醇—水连续精馏筛板塔的设计专业化学工程与工艺姓名孙振柱学号2012203216班级201208成绩(五级计分制)指导教师孔祥晋2014 年 12 月化学化工学院《化工原理》课程设计任务书一、设计题目:乙醇—水连续精馏筛板塔的设计二、设计任务:原料乙醇含量:质量分率= (30+0.5*学号)%= 55原料处理量:质量流量= (10 – 0.1*学号)t/h [单号](10 + 0.1*学号)[双号]= 15 t/h产品要求:摩尔分率:x D= 0.83,x W= 0.10 [单号];x D = 0.80,x W = 0.05 [双号]x D = 0.80 ,x W = 0.05三、设计条件:常压精馏,塔顶全凝,塔底直接加热,泡点进料,泡点回流,R =(1.2~2)R min,单板压降≤0.7 kPa,其它参数可自选。
四、设计说明书的内容:1.目录;2.简述酒精精馏过程的生产方法及特点;3.论述精馏总体结构(塔型、主要结构)的选择和材料选择;4.精馏过程有关计算(物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径、塔板设计、进出管径等),注意用Aspenplus进行灵敏度分析;5.设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等);6.主体设备设计计算及说明;7.主要附属设备的选择(换热器等);8.参考文献(10篇以上,可以是参考书、论文或网络资源);9.后计及其它。
五、设计图要求:1. 用坐标纸或软件绘制乙醇—水溶液的y-x图一张,并用图解法或逐板计算法求理论塔板数;2. 用坐标纸或软件绘制塔板负荷性能图;3. 用Aspenplus进行灵敏度分析;4. 用420×594图纸绘制或AutoCAD绘制工艺流程图(PFD图)一张。
《化工原理》课程设计说明书简述酒精精馏过程的生产方法及特点乙醇~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。
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。
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目录第一章前言 (1)1.1 精馏及精馏流 (1)1.2 精馏的分类 (2)1.3精馏操作的特点 (2)1.3.1沸点升高 (2)1.3.2物料的工艺特性 (2)1.3.3节约能源 (2)1.4 相关符号说明 (4)1.5相关物性参数 (6)1.5.1苯和甲苯的物理参数............................... .6 第二章设计任务书. (7)第三章设计内容 (8)3.1设计方案的确定及工艺流程的说明 (8)3.2全塔的物料衡算 (8)3.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (8)3.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量 (8)3.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率 (9)3.3塔板数的确定 (9)3.3.1平衡曲线的绘制 (9)3.4塔的精馏段操作工艺条件及计算 (12)3.4.1平均压强pm (12)123.4.2平均温度tm.....................................M (13)3.4.3平均分子量m3.4.4 液体的平均粘度和液相平均表面张力 (14)3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)3.5.1塔径的计算 (16)3.5.2精馏塔有效高度的计算 (18)3.6塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (18)3.6.1溢流装置计算 (18)3.6.2塔板布置 (19)3.6.3气象通过塔板压降的计算 (21)3.7塔板负荷性能图 ................................ ..233.7.1漏液线 (23)3.7.2 雾沫夹带线 (23)3.7.3 液相负荷下限线 (24)3.7.4 液相负荷上限线 (24)3.7.5液泛线 (25)第四章附属设备的选型及计算 (27)4.1接管——进料管 (27)4.2法兰 (27)4.3筒体与封头 (27)4.4 人孔 (28)4.5热量衡算 (28)参考文献 (31)课程设计心得 (32)第一章前言1.1 精馏及精馏流程精馏是多级分离过程,即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。
因此可是混合物得到几乎完全的分离。
精馏可视为由多次蒸馏演变而来的。
精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物,是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。
化工成产中,精馏主要用于以下几种目的:1.获得馏出液塔顶的产品;2.将溶液多级分离后,收集馏出液,用于获得甲苯,氯苯等;3.脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品,如酒精提纯,进行精馏操作的设备叫做精馏塔。
精馏过程中采用连续精馏流程,原料液经预热器加热到指定温度后,送入精馏塔的进料板,在进料板上与自塔顶上部下降的回流液体汇合后,逐板溢流,最后流入塔底再沸器中。
在每层板上,回流液体与上升蒸汽互相接触,进行热和质的传递过程。
操作时,连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品,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被全部冷凝,并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。
根据精馏原理可知,单有精馏塔还不能完成精馏操作,必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器,有时还有配原料液,预热器、回流液泵等附属设备,才能实现整个操作。
1.2 精馏的分类按操作方式可分为:间歇式和连续式,工业上大多数精馏过程都是采用连续稳定的操作过程。
化工中的精馏操作大多数是分离多组分溶液。
多组分精馏的特点:1.能保证产品质量,满足工艺要求,生产能力大;2.流程短,设备投资费用少;3)耗能量低,收率高,操作费用低;3.操作管理方便。
1.3 精馏操作的特点从上述对精馏过程的简单介绍可知,常见的精馏塔的两端分别为汽化成分的冷凝和液体的沸腾的传热过程,精馏塔也就是一种换热器。
但和一般的传热过程相比,精馏操作又有如下特点:1.沸点升高精馏的溶液中含有沸点不同的溶剂,在相同的压力下溶液的蒸汽压较同温度下纯溶剂的汽化压低,使溶液的沸点高于醇溶液的沸点,这种现象称为沸点的升高。
在加热汽化温度一定的情况下,汽化溶液时的传热温差必定小于加热纯溶剂的纯温差,而且溶液的浓度越高,这种影响也越显著。
2.物料的工艺特性精馏溶液本身具有某些特性,如某些物料在加入到溶液中时可与溶液中的某一组分或几组分形成恒沸液等。
如何利用物料的特性和工艺要求,选择适宜的精流流程和设备是精馏操作彼此需要知道和必须考虑的问题。
3.节约能源精馏汽化的溶剂量较大,需要消耗较大的加热蒸汽。
如何充分利用热量提高加热蒸汽的利用率是精馏操作需要考虑的另一个问题。
1.4 相关符号说明英文字母A a — 塔板开孔区面积,m 2;A f — 降液管截面积,m 2;A 0 — 筛孔总面积,m 2;A T —塔截面积,m 2;c 0 —流量系数,无因次;C —— 计算u max 时的负荷系数,m/s ; C S —气相负荷因子,m/s ; d —— 填料直径,m ; d 0——筛孔直径,m ;D —— 塔径,m ;e v — 液体夹带量,kg (液)/kg (气); E —— 液流收缩系数,无因次; E T — 总板效率,无因次;F — 气相动能因子,kg 1/2/(s ·m 1/2);F 0— 筛孔气相动能因子,kg 1/2/(s ·m 1/2) ;g ——重力加速度,9.81m/ s 2; h ——填料层分段高度,m ;h 1— 进口堰与降液管间的水平距离,m ; h c — 与干板压降相当的液柱高度,m 液柱; h d — 与液体流过降液管的压降相当的液柱 h f — 塔板上鼓泡层高度,m ;h 1 —与板上液层阻力相当的液柱高度,m ; h L — 板上清液层高度,m ; h 0— 降液管的底隙高度,m ; h OW —堰上液层高度,m ; h W — 出口堰高度,m ; h ,W —进口堰高度,m ;h б——与阻力表面张力的压降相当的液柱高度,m 液柱;H ——板式塔高度,m ;H d ——降液管内清液层高度,m ; H D ——塔顶空间高度,m ;H F ——进料板处塔板间距,m ; H P ——人孔处塔板间距,m ; H T ——塔板间距,m ;K —— 稳定系数,无因次; L W —堰长,m ;L h —液体体积流量,m 3/h ;V V q , —润湿速率,m 3/(m ·s);m —— 相平衡系数,无因次; n — —筛孔数目; N T ——理论板层数; P —— 操作压力,Pa ; △P —压力降,Pa ;△P P 气体通过每层筛板的降压,Pa ; t ——筛孔的中心距,m ; u ——空塔气速,m/s ; u F — 泛点气速,m/s ;u 0—气体通过筛孔的速度,m/s ; u 0, min —漏液点气速,m/s ;u ′0—液体通过降液管底隙的速度,m/s ;V h ——气体体积流量,m 3/h ;V s ——气体体积流量,m 3/s ; w L ——液体质量流量,kg/s ; w V —气体质量流量,kg/s ; W c ——边缘无效区宽度,m ; W d ——弓形降液管宽度,m ; W s ——泡沫区宽度,m ; x — 液相摩尔分数; X ——液相摩尔比; y ——气相摩尔分数; Y ——气相摩尔分比;Z ——板式塔的有效高度,m ;填料层高度,m 。
下标max —最大的; min —最小的; L —— 液相的;V — —气相的θ——液体在降液管内停留时间,s ;μ——粘度,mPa·s ;Φ—开孔率或孔流系数,无因次; σ——表面张力,N/m ;ρ——密度,kg/m 3; L V q , —液体体积流量,m 3/s ;希腊字母δ——筛板厚度,m ;1.5 相关物性参数苯和甲苯的物理参数分子式相对分子质量沸点℃临界温度℃临界压力MPa 苯(A)C6H678.11g/mol 80.1 288.95 4,898 甲苯(B)C7H892.14g/mol 110.6 318.57 4.109饱和蒸汽压A B C苯 6.9419 2769.42 -53.26甲苯7.0580 3076.65 -54.65苯、甲苯的相对密度温度(℃)80 90 100 110 120 苯815 803.9 792.5 780.3 768.9甲苯810 800.2 790.3 780.3 770.3液体表面张力温度(℃)80 90 100 110 120 苯21.27 20.06 18.85 17.66 16.49 甲苯21.69 20.59 19.94 18.41 17.31苯甲苯液体粘度mPa 80 90 100 110 120苯0.308 0.279 0.255 0.233 0.215甲苯0.311 0.286 0.264 0.254 0.228第二章设计任务书一、技术参数:在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物。
已知原料液的处理量为60000吨/年、组成为0.78(苯的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为0.98,残液中苯含量不高于0.085设计条件如下:操作压力 4kPa(塔顶表压) 进料热状况 20-50℃回流比单板压降≤0.7 kPa全塔效率计算确定二、设计主要内容:(一)编写设计计算说明书1.设计方案的确定2.塔的工艺计算3.塔和塔板主要工艺尺寸的设计(1)塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定(2)塔板的流体力学验算(3)塔板的负荷性能图。
(二)绘制精馏装置工艺流程图及浮阀塔设备结构简图第三章设计内容3.1 设计方案的确定及工艺流程的说明本设计任务为分离苯-甲苯混合物。
对于该二元混合物的分离,应采用连续精馏过程。
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。
3.2 全塔的物料衡算3.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和甲苯的相对摩尔质量分别为78 kg/kmol 和92kg/kmol ,原料含苯的质量百分率为42%,塔顶苯含量不低于98%,塔底苯含量不大于1.2%,则:原料液含苯的摩尔分率:46.092/58.078/42.078/42.0=+=F x塔顶含苯的摩尔分率:983.092/005.078/98.078/98.0=+=D x 塔底含苯的摩尔分率:012.092/99.078/01.078/01.0=+=W x 3.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量由3.1.1知产品中甲苯的摩尔分率,故可计算出产品的平均摩尔质量:原料液的平均摩尔质量:M F =78×0.46+(1-0.46)×92=89.24kg/kmol塔顶液的平均摩尔质量:M D =78×0.983+(1-0.983)×92=41.36kg/kmol塔底液的平均摩尔质量:M W =78×0.012+(1-0.012)×92=48.29kg/kmol3.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率依题给条件:原料液的处理量为8333kg/h ,得:F ,=8333kg/h ,全塔物料衡算:进料液: F=8333(kg/h )/89.24(kg/kmol )=92.95kmol/h 总物料恒算: F=D+W苯物料恒算: F×0.46=D×0.983+0.012×12.091 联立解得: W =48.6kmol/hD =43.35kmol/h3.3 塔板数的确定理论塔板数T N 的求取苯-甲苯物系属理想物系,可用梯级图解法(M·T),求取N T ,步骤如下:3.3.1平衡曲线的绘制根据苯-甲苯的相平衡数据,利用泡点方程和露点方程求取。