化工原理课程设计
化工原理课程设计课程目标
化工原理课程设计课程目标一、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、传质与传热等;2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的基本原理和设备结构;3. 引导学生运用数学和物理方法分析化工过程中的现象和问题。
技能目标:1. 培养学生运用化工原理解决实际问题的能力,如进行物料和能量平衡计算;2. 提高学生运用图表、数据和实验等方法进行化工过程分析和优化的技巧;3. 培养学生利用专业软件进行化工过程模拟和计算的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工原理学科的热爱,激发学生学习兴趣和探究精神;2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,提高解决实际问题的自信心;3. 增强学生对化工行业的社会责任感,认识化工在国民经济发展中的重要作用。
课程性质分析:本课程为化工原理课程设计,旨在通过实际案例和练习,使学生将理论知识与实际工程相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点分析:学生已具备一定的化学、数学和物理基础知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力,但实际工程经验不足。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用案例教学、讨论式教学等方法,激发学生的主动性和创新性;3. 强化过程评价,关注学生的个性化发展。
二、教学内容1. 流体力学基础:流体性质、流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态;2. 热力学基础:热力学第一定律、热力学第二定律、热量传递与能量平衡;3. 传质与传热:质量传递原理、传热原理、对流传质与对流传热;4. 单元操作原理:流体输送、热量交换、分离操作、反应器设计;5. 化工过程模拟与优化:物料与能量平衡计算、过程模拟软件操作、过程优化方法;6. 化工案例分析:典型化工过程分析、设备结构介绍、操作参数优化。
教学大纲安排:第一周:流体力学基础第二周:热力学基础第三周:传质与传热第四周:单元操作原理(一)第五周:单元操作原理(二)第六周:化工过程模拟与优化第七周:化工案例分析与实践第八周:课程总结与评价教材章节及内容:第一章:流体力学(1-3节)第二章:热力学(4-6节)第三章:传质与传热(7-9节)第四章:单元操作原理(10-16节)第五章:化工过程模拟与优化(17-19节)第六章:化工案例分析(20-22节)教学内容科学性和系统性保证:1. 紧密结合教材,按照课程目标组织教学内容;2. 理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力;3. 由浅入深,循序渐进,使学生系统掌握化工原理知识。
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 课程设计
化工原理课程设计
化工原理课程设计是化工专业学生在学习化工原理课程后,根
据所学知识和理论进行实际操作和设计的一门课程。
在进行化工原
理课程设计时,学生需要结合所学的化工原理知识,从实际工程问
题出发,进行设计、分析和论证。
首先,化工原理课程设计通常包括以下几个方面的内容,设计
题目的确定、设计依据的分析、设计方案的制定、设计计算的进行、设计结果的分析与讨论以及设计报告的撰写等环节。
学生需要根据
所学的化工原理知识,选择合适的设计题目,明确设计的目的和依据,合理制定设计方案,并进行相关的计算和分析,最终撰写设计
报告。
其次,在化工原理课程设计中,学生需要运用所学的化工原理
知识,如物质平衡、能量平衡、传质过程等理论,结合实际工程问
题进行设计。
例如,可以设计化工流程中的反应装置、分离装置、
传热装置等,通过计算和分析来确定设计方案的合理性和可行性。
此外,化工原理课程设计还需要学生具备一定的实验操作能力
和科学研究能力,能够独立进行设计计算和实验操作,并能够准确
地记录实验数据和结果,进行数据处理和分析,最终得出科学的结论。
总的来说,化工原理课程设计是化工专业学生综合运用化工原
理知识进行实际操作和设计的重要环节,通过这样的设计,学生能
够加深对化工原理理论的理解,提高实际操作能力和科学研究能力,为将来的工程实践打下坚实的基础。
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
化工原理课程设计1. 引言化工原理课程设计是化学工程专业本科学生的一门重要课程。
该课程旨在通过实际案例的分析和解决,让学生掌握化工原理的基本知识和应用技能。
本文将介绍化工原理课程设计的目的、内容、方法和评价。
2. 目的化工原理课程设计的目的是培养学生的工程实践能力和解决问题的能力。
通过实际案例的分析和设计,使学生能够应用所学的化工原理知识解决实际问题,提高工程实践能力。
3. 内容化工原理课程设计的内容涵盖了化工过程的基本原理和工艺流程的设计。
以下是化工原理课程设计的主要内容:3.1 化工过程的基本原理在化工原理课程设计中,学生将学习化工过程的基本原理,包括物质的平衡、能量的平衡、动量的平衡等。
学生将掌握化工过程中的质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律等基本原理。
3.2 工艺流程的设计在化工原理课程设计的过程中,学生将学习如何设计化工工艺流程。
学生将通过分析化工原料的性质和工艺要求,选择适当的反应器类型、控制参数等,设计出满足工艺要求的化工工艺流程。
4. 方法化工原理课程设计采用项目驱动的教学方法。
以下是化工原理课程设计的方法:4.1 实践项目学生将参与实际的化工工程项目,通过实际操作和实验,了解化工工艺的实际应用和操作流程。
学生将在实践中学习化工原理知识,提高解决问题和分析能力。
4.2 课程讲解和案例分析教师将通过课堂讲解和案例分析,介绍化工原理的基本概念和原理。
学生将通过分析和讨论实际案例,掌握化工原理的实际应用方法。
5. 评价化工原理课程设计的评价主要包括学生项目报告的评分和学生的学术表现。
以下是化工原理课程设计的评价指标:5.1 项目报告评分学生将根据课程设计项目的要求,提交相应的设计报告。
教师将对学生的设计报告进行评分,评估学生的设计能力和分析能力。
5.2 学术表现除了项目报告的评分外,教师还将评估学生的学术表现。
学生的学术表现包括参与课堂讨论、提出问题和解答问题的能力等。
6. 总结化工原理课程设计是化学工程专业学生培养工程实践能力和解决问题能力的重要课程。
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_11
《化工原理》课程设计报告设计题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔2014-09-14(一)设计任务书: 苯—氯苯精馏塔设计(二)设计题目(三)要求: 试设计一座苯-氯苯连续精馏塔, 要求产量纯度为99.8%的氯苯3.0吨/小时, 塔顶流出液中含氯苯不得高于2%, 原料液中含氯苯38%(均为质量分数), 其他条件见下面(二)至(五)。
(四)另外, 在确定一些自选操作参数或结构参数时(如进料状况、回流比、冷却水出口温度、板间距等), 应选取两个不同数值(产生两种局部或整体方案), 进行适当比较分析, 确定优选方案, 以便建立经济、节能、环保等设计意识。
主要内容见下页(六)。
(五)操作条件(1)塔顶压力4kPa(表压)(2)进料热状况自选(3)回流比R=1.6Rmin(4)塔底加热蒸汽压强 0.5MPa(表压)(5)单板压降≤0.7kPa(六)塔板类型塔设备型式为板式塔(错流筛板塔)(七)设备工作日(八)每年300天, 每天24小时连续运行(九)厂址选在天津地区(十)设计内容1 设计方案简介2 精馏塔的物料衡算3 精馏塔塔板数确定4 精馏塔工艺条件及有关物性数据计算5 精馏塔主要工艺尺寸(塔高、塔径及塔板结构尺寸)计算6 精馏塔的流体力学验算7 精馏塔塔板的负荷性能图8 精馏塔辅助设备选型与计算9 设计结果一览表10 带控制点的生产工艺流程及精馏塔的主体设备条件图11设计总结和评述一、 设计方案简介本次设计的内容是分离苯-氯苯的板式精馏塔, 基本流程是原料由管道运送到原料罐之后, 由泵打入精馏塔, 其间要经过一个原料预热器, 从塔顶出来的组分由管道通过冷凝器之后, 一部分作为产品输送到产品罐, 一部分回流作为塔内的下降液体;塔底的部分液体在经过再沸器气化之后成为塔内上升蒸汽, 部分液体存在塔底, 一部分液体由管道流出作为氯苯的产品, 并由泵输送至氯苯储罐。
其中冷凝器的冷却水可以采用自来水, 原料可以使用塔底液体进行预热, 再沸器的加热蒸汽来自锅炉房。
马江权化工原理课程设计
马江权化工原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握化工原理的基本概念,如反应速率、化学平衡、传质过程等;2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的基本原理,如蒸馏、吸收、萃取等;3. 帮助学生理解化工设备的设计与优化原则。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际化工问题的能力;2. 提高学生进行实验操作和数据分析的能力;3. 培养学生运用化工软件进行模拟计算的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对化工学科的兴趣,培养良好的学习习惯;2. 培养学生具备团队合作精神,善于倾听他人意见;3. 增强学生的环保意识,认识到化工在可持续发展中的重要性。
课程性质分析:本课程为高中化学选修课程,旨在让学生了解化工原理在实际生产中的应用,提高学生的理论联系实际的能力。
学生特点分析:学生已具备一定的化学基础知识,具有较强的学习能力和探究精神。
在此基础上,通过本课程的学习,有助于拓展学生的知识面,提高综合运用能力。
教学要求:1. 结合实际案例,深入浅出地讲解化工原理知识;2. 注重实验操作与理论学习相结合,提高学生的实践能力;3. 创设情境,引导学生主动探究,培养学生的创新意识。
二、教学内容1. 化工原理基本概念:反应速率、化学平衡、传质过程等;- 教材章节:第二章《化学反应速率与化学平衡》2. 常见单元操作原理:蒸馏、吸收、萃取等;- 教材章节:第三章《化工单元操作原理》3. 化工设备设计与优化:换热器、反应釜、塔设备等;- 教材章节:第四章《化工设备设计与优化》4. 实验操作与数据分析:进行实验操作,分析实验数据,探讨实验现象;- 教材章节:第五章《实验操作与数据分析》5. 化工软件模拟计算:运用化工软件进行流程模拟与优化;- 教材章节:第六章《化工过程模拟与优化》6. 化工案例分析与讨论:分析实际化工生产案例,探讨化工原理在实际生产中的应用;- 教材章节:第七章《化工案例分析》教学进度安排:第1周:化工原理基本概念第2周:常见单元操作原理第3周:化工设备设计与优化第4周:实验操作与数据分析第5周:化工软件模拟计算第6周:化工案例分析与讨论教学内容确保科学性和系统性,结合教材章节,使学生能够逐步掌握化工原理知识,提高实际应用能力。
王卫东化工原理课程设计
王卫东化工原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握化工原理中的基本概念,如反应速率、化学平衡、传质过程等;2. 掌握化工过程中的基本计算方法,如物质的量、浓度、转化率等计算;3. 了解化工设备的基本原理和结构,如反应釜、塔设备、换热器等。
技能目标:1. 能够运用所学原理分析和解决实际问题,如设计简单的化工流程、计算反应所需物质量等;2. 能够运用实验方法和设备进行简单的化工实验,如测定反应速率、分析物质成分等;3. 能够运用图表、数据和文字表达实验结果,进行数据分析。
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,激发探究精神;2. 培养学生的团队合作意识,学会与他人共同解决问题;3. 增强学生的环保意识,了解化工生产过程中的环保要求。
本课程针对高中年级学生,结合化工原理学科特点,注重理论联系实际,提高学生的实践操作能力。
课程目标具体、可衡量,旨在使学生掌握化工原理的基本知识,培养实际操作技能,同时注重情感态度价值观的培养,为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,紧密结合教材,确保科学性和系统性。
主要包括以下部分:1. 化工原理基本概念:反应速率、化学平衡、传质过程等;- 教材章节:第一章 化工基本概念2. 化工过程中的基本计算方法:物质的量、浓度、转化率等计算;- 教材章节:第二章 化工计算3. 化工设备基本原理和结构:反应釜、塔设备、换热器等;- 教材章节:第三章 化工设备4. 实验方法和设备:测定反应速率、分析物质成分等;- 教材章节:第四章 化工实验方法5. 实际案例分析:设计简单的化工流程、计算反应所需物质量等;- 教材章节:第五章 化工案例分析教学进度安排如下:第一周:基本概念学习,反应速率和化学平衡;第二周:化工计算,物质的量、浓度、转化率;第三周:化工设备原理和结构;第四周:实验方法和设备,进行简单实验;第五周:实际案例分析,设计化工流程。
化工原理课程设计编辑版
化工原理课程设计编辑版一、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,培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:(1)掌握化工原理的基本概念和理论;(2)了解化工过程的基本计算和分析方法;(3)熟悉化工设备的工作原理和操作方法。
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的能力;(3)学会使用化工设备和仪器进行实验操作。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的科学精神和创新意识;(2)增强学生对化工行业的认识和兴趣;(3)培养学生关爱生命、关注环保的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.化工原理的基本概念和理论:包括流体力学、热力学、传质传热等方面的基础知识;2.化工过程的基本计算和分析方法:包括速率定律、平衡定律、质量守恒定律等;3.化工设备的工作原理和操作方法:包括反应器、换热器、分离器等主要化工设备的特点和应用。
具体的教学安排如下:第一章:化工原理概述1.1 化工原理的基本概念1.2 化工原理的研究方法和内容第二章:流体力学基础2.1 流体的性质和流动现象2.2 流体力学的计算和分析方法第三章:热力学基础3.1 热力学基本定律3.2 热力学计算和分析方法第四章:传质传热4.1 传质传热的基本原理4.2 传质传热的计算和分析方法第五章:化工设备及操作5.1 反应器的工作原理和操作方法5.2 换热器的工作原理和操作方法5.3 分离器的工作原理和操作方法三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法: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和理论;2.讨论法:引导学生通过讨论,深入理解化工原理的知识点;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生学会运用化工原理解决实际问题;4.实验法:让学生亲自动手进行实验,加深对化工设备和工作原理的理解。
四、教学资源为了支持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:选用权威、实用的化工原理教材;2.参考书:提供相关的化工原理参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,辅助教学;4.实验设备:准备完善的实验设备,让学生亲身体验化工原理的操作过程。
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。
化工原理课程设计
第一章绪论本次化工原理课程设计我们的任务是设计筛板塔分离苯和甲苯的混合物。
分离苯和甲苯对现实有着很重要的意义。
苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料,也是涂料、橡胶、胶水等的溶剂,也可以作为燃料。
苯的沸点为80.1℃,熔点为5.5℃,在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体,易挥发。
苯比水密度低,密度为0.88g/ml,但其分子质量比水重。
苯难溶于水,1升水中最多溶解1.7g苯;但苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。
甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂,也是有机化工的重要原料,但与同时从煤和石油得到的苯和二甲苯相比,目前的产量相对过剩,因此相当数量的甲苯用于脱烷基制苯或岐化制二甲苯。
甲苯衍生的一系列中间体,广泛用于染料、医药、农药、火炸药、助剂、香料等精细化学品的生产,也用于合成材料工业。
甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄、二氯苄和三氯苄,包括它们的衍生物苯甲醇、苯甲醛和苯甲酰氯(一般也从苯甲酸光气化得到),在医药、农药、染料,特别是香料合成中应用广泛。
甲苯的环氯化产物是农药、医药、染料的中间体。
甲苯氧化得到苯甲酸,是重要的食品防腐剂(主要使用其钠盐),也用作有机合成的中间体。
甲苯及苯衍生物经磺化制得的中间体,包括对甲苯磺酸及其钠盐、CLT酸、甲苯-2,4-二磺酸、苯甲醛-2,4-二磺酸、甲苯磺酰氯等,用于洗涤剂添加剂,化肥防结块添加剂、有机颜料、医药、染料的生产。
甲苯硝化制得大量的中间体。
可衍生得到很多最终产品,其中在聚氨酯制品、染料和有机颜料、橡胶助剂、医药、炸药等方面最为重要。
甲苯是最简单,最重要的芳烃化合物之一。
在空气中,甲苯只能不完全燃烧,火焰呈黄色。
甲苯的熔点为-95 ℃,沸点为111 ℃。
甲苯带有一种特殊的芳香味(与苯的气味类似),在常温常压下是一种无色透明,清澈如水的液体,密度为0.866克/厘米3,对光有很强的折射作用(折射率:1,4961)。
化工原理课程设计报告天津
化工原理课程设计报告天津一、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. 使学生了解化工过程中常见单元操作的工作原理及其在工业中的应用;3. 帮助学生理解并运用化学工程中的基本方程和计算方法。
技能目标:1. 培养学生运用数学和科学方法解决化工过程中实际问题的能力;2. 提高学生分析化工流程、设计简单工艺方案的能力;3. 培养学生使用专业软件和实验技能进行化工过程模拟和优化的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对化工原理学科的兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 引导学生关注化工领域的发展趋势,提高其对环保、能源等社会问题的责任感;3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力,使其具备良好的职业素养。
本课程针对天津地区的实际情况,结合学生特点和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,学生能够掌握化工原理的基本知识,具备解决实际问题的能力,同时形成积极的情感态度和价值观。
为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 化工原理基本概念:流体力学、热力学、传质和反应工程等;- 教材章节:第1章 流体力学基础,第2章 热力学基础,第3章 传质原理,第4章 反应工程基础2. 常见单元操作及其应用:流体输送、热量传递、质量传递、搅拌、过滤、干燥等;- 教材章节:第5章 流体输送,第6章 传热,第7章 质量传递,第8章 搅拌、过滤和干燥3. 化工过程分析与设计:流程模拟、工艺方案设计、优化与控制;- 教材章节:第9章 化工过程分析与合成,第10章 化工过程模拟与优化,第11章 化工过程控制4. 实验技能与专业软件应用:实验操作、数据采集与处理、专业软件操作;- 教材章节:第12章 化工实验技能,第13章 化工数据采集与处理,第14章 专业软件应用教学内容按照教学大纲的安排和进度进行组织,确保学生能够系统地学习化工原理的知识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
化工原理课程设计设计题目:苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计学生姓名:学院:专业班级:学号:指导老师:日期:2012年12月20号一.设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔,要求年产纯度为99.8%的氯苯21600t,塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。
原料液中含氯苯为38%(以上均为质量分数)。
二.操作条件1.塔顶压强 4kPa(表压);2.进料热状况泡点进料3.回流比 2R min;4.塔底加热蒸汽压力 0.5MPa(表压);5.单板压降不大于0.7kPa;6.每年300天,每天24小时连续运行。
7.厂址:武汉三.设计内容1.设计方案的确定及工艺流程的说明;2.精馏塔的物料衡算;3.塔板数的确定;4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算;6.塔板主要工艺尺寸的计算;7.塔板的流体力学验算;8.塔板负荷性能图;9.精馏塔接管尺寸计算;四.设计基础数据苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据温度,(℃) 8090100 110 120 130131.8ip ×0.133-1kPa苯760 1025 1350 1760 2250 2840 2900氯苯 148 205 293 400 543 719 7602.组分的液相密度ρ(kg/m 3) 温度,(℃)80 90 100 110 120 130 ρ苯817805793782770757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997985纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 tA 187.1912-=ρ 推荐:t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 tB111.11127-=ρ 推荐:tB0657.14.1124-=ρ式中的t 为温度,℃。
3.组分的表面张力σ(mN/m ) 温度,(℃)80 85 110 115 120 131σ苯 21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3氯苯 26.1 25.7 22.7 22.2 21.6 20.4双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算:AB B A BA m x x σσσσσ+=(B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率)4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示:38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=tt t t r r c c (氯苯的临界温度:C ︒=2.359ct )5.其他物性数据可查相关手册。
一、设计方案及工艺流程的说明首先,苯和氯苯的原料混合物进入原料罐,在里面停留一定的时间之后,通过泵进入原料预热器,在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。
因为被加热到泡点,混合物中既有气相混合物,又有液相混合物,这时候原料混合物就分开了,气相混合物在精馏塔中上升,而液相混合物在精馏塔中下降。
气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中,这些气相混合物被降温到泡点,其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中,停留一定的时间然后进入苯的储罐,而其中的气态部分重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。
液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中,一部分进入再沸器,在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。
塔里的混合物不断重复前面所说的过程,而进料口不断有新鲜原料的加入。
最终,完成苯与氯苯的分离。
二.全塔的物料衡算(一)料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11 kg/kmol 和112.61kg/kmol 。
702.061.112/3811.78/6211.78/62=+=F x 986.061.112/211.78/9811.78/98=+=D x00288.061.112/8.9911.78/2.011.78/2.0=+=W x(二)平均摩尔质量M F =78.11×0.702+(1-0.702)×112.61=88.39kg/kmol()kg/kmol59.7861.112986.01986.011.78=⨯-+⨯=DM()kg/kmol5.11261.11200288.0100288.011.78=⨯-+⨯=W M(三)料液及塔顶底产品的摩尔流率依题给条件:氯苯的产量是3t/h, 总物料衡算: F ′=D ′+W ′氯苯物料衡算0.38F ′=0.02D ′+0.998W 'F ′=8150kg/h F =8150/88.39=92.21kmol/h D ′=5150kg/h D =5150/78.59=65.53kmol/h W ′=3000kg/h W =3000/112.5=26.68kmol/h三.塔板数的确定(一)理论塔板数T N 的求取苯-氯苯物系属于理想物系,可采用梯级图解法(M ·T 法)求取T N ,步骤如下:1.:平均相对挥发度α的求取α=7√﹙760/148×1025/205×1350/293×1760/400×2250/543×2840/719×2900/760﹚=4.41依据已经算出的相对挥发度α,假设一系列的x 值,用平衡方程算出对应的y 值,见下表x0 0.05 0.10 0.20 0.300.40 0.50 0.60 0.70 y=4.41x/﹙1+3.41x ﹚0 0.19 0.33 0.53 0.65 0.75 0.82 0.87 0.91可在x ~y 坐标图上绘制出平衡线与对角线图3-1 苯—氯苯混合液的x —y 图 在y x~图上,因泡点进料1=q ,查得y g =0.912,而702.0==F ex x ,986.0=D x 。
故有:最小回流比R min =﹙x D -y g ﹚/﹙y g -x g ﹚=0.352考虑到精馏段操作线离平衡线较近,故取实际操作的回流比为最小回流比的2倍,即:R=2R min =0.704求精馏塔的汽、液相负荷 L=RD=0.704×65.53=46.13kmol/hV=(R+1)D=(0.704+1)×65.53=111.66kmol/h L ′=L+F=46.13+92.21=138.34kmol/h V ′=V=111.66kmol/h 3.求理论塔板数精馏段操作线:y=L ·x /V +D ·x D /V=46.13x /116.66+65.33×0.986/111.66=0.413x+0.579提馏段操作线:000757.026.1-'='-'''='x V W x V L y xw提馏段操作线为过()00288.0,00288.0和()884.0,702.0两点的直线。
图3-2 苯-氯苯物系精馏分离理论塔板数的图解图解得5.815.9=-=TN 块(不含釜)。
其中,精馏段31=T N 块,提馏段5.52=T N 块,第4块为加料板位置。
(二)实际塔板数pN1.全塔效率T E选用mTE μlo g 616.017.0-=公式计算。
该式适用于液相粘度为0.07~1.4mPa ·s 的烃类物系,式中的m μ为全塔平均温度下以进料组成表示的平均粘度。
塔的平均温度为0.5×(80+131.8)=106℃(取塔顶底的算术平均值),在此平均温度下查化工原理附录11得:smP a ⋅=24.0Aμ,s mPa ⋅=34.0B μ。
()()2698.0702.0134.0702.024.01=-⨯+⨯=-+=F B F A m x x μμμ52.02698.0log 616.017.0log 616.017.0=-=-=m T E μ2.实际塔板数pN (近似取两段效率相同)精馏段:77.552.0/31==p N 块,取61=p N块提馏段:58.1052.0/5.52==p N 块,取112=p N块总塔板数1721=+=p p p NNN块。
四.塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算(一)平均压强m p取每层塔板压降为0.7kPa 计算。
塔顶:kPa3.10543.101=+=Dp加料板:kPa5.10967.03.105=⨯+=F p 平均压强()kPa4.1072/5.1093.105=+=mp(二)平均温度m t依据操作压力,由泡点方程通过试差法,计算出泡点温度,其中苯、氯苯的饱和蒸汽压由安托尼方程计算,计算结果如下:塔顶温度=t D 80℃ 加料板=t F 88℃。
()842/8880=+=m t ℃(三)平均分子量m M塔顶: 986.01==D x y ,940.01=x (查相平衡图)()kg/kmol59.7861.112986.0111.78986.0,=⨯-+⨯=m VD M ()kg/kmol18.8061.112940.0111.78940.0,=⨯-+⨯=mLD M加料板:925.0=Fy ,702.0=Fx (查相平衡图)()kg/kmol 70.8061.112925.0111.78925.0,=⨯-+⨯=m VF M ()kg/kmol 39.8861.112702.0111.78702.0,=⨯-+⨯=mLD M精馏段:()kg/kmol 65.792/70.8059.78,=+=mV M()kg/kmol29.842/39.8818.80,=+=mL M(四)平均密度m ρ 1.液相平均密度mL ρ,表4-1 组分的液相密度ρ(kg/m 3)温度,(℃)80 90 100 110 120 130 ρ苯817805793782770757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997985纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 :tA1886.113.912-=ρ氯苯 :tB0657.14.1124-=ρ式中的t 为温度,℃ 塔顶:3kg/m0.817801886.113.9121886.113.912,=⨯-=-=t ρALD3kg/m 1.1039800657.14.11240657.14.1124,=⨯-=-=t ρB LD3kg/m5.8201.103902.00.81798.01,,,,=⇒+=+=m LD BLD B ALD A mLD ρρa ρa ρ 进料板:3kg/m5.807881886.113.9121886.113.912,=⨯-=-=t ρALF3kg/m6.1030880657.14.11240657.14.1124,=⨯-=-=t ρB LF3,,,,kg/m88.8796.103038.05.80762.01=⇒+=+=m LF BLF BALF AmLF a a ρρρρ精馏段:()3,kg/m 19.8502/88.8795.820=+=mL ρ2.气相平均密度mV ρ,()3,,kg/m88.284273314.865.794.107=+⨯⨯==mm V m m V RT M p ρ(五)液体的平均表面张力m σ附: 表4-2 组分的表面张力σ(mN/m ) 温度,(℃)80 85 110 115 120 131σ苯 21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3氯苯 26.1 25.7 22.7 22.2 21.6 20.4双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算:AB B A BA m x x σσσσσ+=(B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率)计算得,塔顶:mN/m08.21,=AD σ;mN/m02.26,=BD σ(80℃)进料板:mN/m20.20,=AF σ;mN/m34.25,=BF σ(88℃)mN/m 20.20702.034.25298.020.2034.2520.20,=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=F A B B A BA m F xx σσσσσ精馏段:()mN/m67.202/20.2014.21=+=mσ(六)液体的平均粘度mL μ,塔顶:查化工原理附录11,在80℃下有:()()smPa ⋅=⨯+⨯=+=317.0014.0445.0986.0315.0,DBB D A A m LD x μx μμ加料板:s mPa 318.0298.041.0702.028.0,⋅=⨯+⨯=mLF μ 精馏段:()s mPa 3175.02/318.0317.0,⋅=+=mL μ五.精馏段的汽液负荷计算汽相摩尔流率()kmol/h87.7953.65704.11=⨯=+=D R V汽相体积流量/s m 857.089.2360087.7966.11136003,,=⨯⨯==mV mV s VMV ρ汽相体积流量/h3085.9m /s m 857.033==hV液相回流摩尔流率kmol/h13.4653.65704.0=⨯==RD L液相体积流量/sm 00127.028.850360030.8413.4636003,,=⨯⨯==mL mL s LML ρ液相体积流量/h4.574m/s m 00127.033==hL六.塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算(一)塔径 1.初选塔板间距mm450=TH 及板上液层高度mm60=Lh ,则:m39.006.045.0=-=-L T h H2.按Smith 法求取允许的空塔气速max u (即泛点气速F u )0218.088.219.850804.100229.05.05.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛V L ss V L ρρ查Smith 通用关联图得08.020=C负荷因子0805.02067.2008.0202.02.020=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=σC C泛点气速:)()3808.188.2/88.219.8500805.0/max =-=-=V V L Cu ρρρm/s3.取安全系数为0.7,则空塔气速为m/s9665.07.0max ==u u4.精馏段的塔径m542.19665.014.3/804.14/4=⨯⨯==u V D s π圆整取mm1600=D,此时的操作气速m/s9665.0=u。