化工原理课程设计说明
化工原理课程设计,甲醇和水的分离精馏塔的设计
郑州轻工业学院——化工原理课程设计说明书课题：甲醇和水的分离学院：材料与化学工程学院班级：姓名：学号：指导老师：目录第一章流程确定和说明 (2)1.1.加料方式 (2)1.2.进料状况 (2)1.3.塔型的选择 (2)1.4.塔顶的冷凝方式 (2)1.5.回流方式 (3)1.6.加热方式 (3)第二章板式精馏塔的工艺计算 (3)2.1物料衡算 (3)2.3 塔板数的确定及实际塔板数的求取 (5)2.3.1理论板数的计算 (5)2.3.2求塔的气液相负荷 (5)2.3.3温度组成图与液体平均粘度的计算 (6)2.3.4 实际板数 (7)2.3.5试差法求塔顶、塔底、进料板温度 (7)第三章精馏塔的工艺条件及物性参数的计算 (9)3.1 平均分子量的确定 (9)3.2平均密度的确定 (10)3.3. 液体平均比表面积张力的计算 (11)第四章精馏塔的工艺尺寸计算 (12)4.1气液相体积流率 (12)4.1.1 精馏段气液相体积流率： (12)4.1.2提馏段的气液相体积流率： (13)第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (14)5.1 溢流装置的计算 (14)5.1.1 堰长 (14)5.1.2溢流堰高度： (15)5.1.3弓形降液管宽度 (15)5.1.4 降液管底隙高度 (16)5.1.5 塔板位置及浮阀数目与排列 (16)第六章板式塔得结构与附属设备 (24)6.1附件的计算 (24)6.1.1接管 (24)6.1.2 冷凝器 (27)6.1.3再沸器 (28)第七章参考书录 (28)第八章设计心得体会 (29)第一章流程确定和说明1.1.加料方式加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用高位槽加料，通过控制液位高度，可以得到稳定的流速和流量，通过重力加料，可以节省一笔动力费用，但由于多了高位槽，建设费用相应增加；采用泵加料，受泵的影响，流量不太稳定，流速不太稳定，流速不太稳定，从而影响了传质效率，但结构简单，安装方便。
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。
化工原理课程设计说明书-板式精馏塔设计
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(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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读书笔记
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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）
读书笔记模板
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。
化工原理课程教学内容设计
化工原理课程教学内容设计一、课程简介化工原理是化学工程专业的基础课程之一，旨在培养学生对化学工程领域中的基本原理和理论进行掌握和应用的能力。
本课程内容设计旨在帮助学生全面了解化工原理的基本概念、原理和应用，并培养学生的分析问题和解决问题的能力。
二、教学目标1. 掌握化工原理中的基础概念和本质；2. 理解化工原理与化学工程实际应用的关系；3. 培养学生的问题分析与解决能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容及安排1. 化工原理的基本概念（2周）1.1 化学工程与化工原理的关系1.2 化工原理的发展历程1.3 化工原理中的重要概念和术语2. 物质的组成与结构（3周）2.1 原子和元素2.2 分子和化学键2.3 物质的组成与性质2.4 化学平衡与反应动力学3. 基本热力学（4周）3.1 能量和热力学基本概念3.2 热力学定律与计算3.3 化学反应热力学3.4 理想气体混合物的热力学计算4. 流体力学基础（3周）4.1 流体的性质和流动方式4.2 流体静力学4.3 流体动力学4.4 流体力学方程和应用5. 物质传输基础（4周）5.1 质量传输基础5.2 热传输基础5.3 动量传输基础5.4 物质传输方程和应用6. 反应工程基础（4周）6.1 化学反应工程基本概念6.2 反应动力学与反应速率方程6.3 反应器的基本类型和性能6.4 反应器的设计和应用四、教学方法1. 理论讲授：通过教师的讲授，向学生传授化工原理的基本概念和理论知识。
讲授过程中，可采用多媒体辅助教学，例如使用投影仪展示示意图、计算公式等。
2. 实验教学：在教学过程中，适当安排化学工程实验、模拟实验等，通过实际操作和实验数据分析，帮助学生深入理解化工原理的实际应用。
3. 讨论研究：引导学生参与课堂讨论，组织小组讨论，提出问题和解决问题的思路。
通过学生的交流和思考，培养学生的问题分析和解决问题的能力。
4. 课程设计项目：每学期结合具体实例，布置一到两个课程设计项目。
化工原理课程设计说明书
化工原理课程设计任务书一、设计题目设计一台换热器二、操作条件①油：入口温度130℃，出口温度70℃②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃③允许压强降：管侧允许压力损失为5MPa，壳侧允许压力损失为10MPa④生产任务：油的流速为10000kg/h三、设备类型列管式换热器四、设计要求（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作、和维修；（4）经济上合理。
化工原理课程设计说明书1.设计概述换热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。
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。
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。
在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右，占总投资的35%～46%。
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。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳（列管）式换热器，尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。
一般来讲，管壳式换热器具有易于加工制造、成本低、可靠性高，且能适应高温高压的特点。
数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。
其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。
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。
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
板式精馏塔的设计
根据设计任务和工艺要求确定设计方案
设
确定塔高、塔径等工艺尺寸
计 步
确定塔板类型，设计塔板尺寸
骤
进行流体力学演算，绘制负荷性能图
附属设备及管路的计算与改造
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
一、装置流程的确定
精馏塔
精馏装置
原料预热器 蒸馏釜（再沸器）
冷凝器 釜液、产品冷却器
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 操作压强的选择
常压——非热敏物质 减压——热敏物质 加压——常压下呈气态的物料
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
进料热状况
什么是露点？ 露点，即露点温度，是指在一定压力下， 混合蒸气开始冷凝出现第一滴液滴时的温度。
什么是泡点？ 泡点，即泡点温度，是指在一定压力下， 液体混合物被加热产生第一个气泡时的温度。
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冷凝器
料液,XF
液相回流 精馏段
提馏段 汽相回流
再沸器 釜残液,XW
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
工业上对塔设备的主要要求: (1)生产能力大； (2)传质、传热效率高; (3)气流的摩擦阻力小， (4)操作稳定，适应性强，操作弹性大; (5)结构简单，材料耗用量少； (6)制造安装容易，操作维修方便。 此外还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
总物料 F=D+W 易挥发组分FxF=DxD+WxW
列表
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
三、理论板数的求算——直角梯级图解法
（1）q线方程 y q x xF q 1 q 1
（2）精馏段操作线方程
yn1
R R 1
xn
1 R 1
xD
（3）最小回流比和操作回流比
Rmin
xD yq
yq xq
20
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
每摩尔原料汽化为饱和蒸汽所需的热量
q
原料的摩尔汽化潜热
露点下饱和蒸汽
泡点下饱和液体
高于露点过热蒸汽进料 0
1低于泡点冷夜蒸汽进料
气液混合物进料
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
加热方式 蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。 回流比的选择
R=（1.1---2.0）Rmin
进行过程和设备计算，择优选定较为理想的方案和 合理的设计。课程设计是培养提高学生独立工作能 力的有益实践。
4
化工原理课程设计
熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选 用公式。
综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程， 进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行 所需要的检测和计量参数。
准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工 艺设计计算。
化工原理课程设计需要准备的用具
7
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 课程设计的基本格式——除CAD和工程制图外一律使 用A4打印纸，装订！
1.首页
化工原理课程设计说明书（报告）
设计题目 设计者：班级 指导教师： 设计成绩：
姓名 日期
日期
8
2.设计任务书（由指导教师提供） 3.工艺流程说明 4.工艺计算及主体设备设计 5.辅助设备的计算及选型 6.设计结果概要或设计一览表 7.对本设计的评述 8.附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图等） 9.主要符号说明 10.参考文献
28
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
9
化工原理课程设计
参考资料
1.陈敏恒、从德滋、方图南等编，《化工原理》上、下册（第二版），北 京：化学工业出版社 2.姚玉英等编，《化工原理》上、下册，天津：天津大学出版社 3.陈维主编，《传递过程与单元操作》，杭州：浙江大学出版社 4.杨祖荣等编，《化工原理》，化学工业出版社 5.《化学工程手册》编委会编，《化学工程手册》（第二版），化学工业 出版社， 6.潘国昌，《化工设备设计》，清华大学出版社 7.娄爱娟等编，《化工设计》，华东理工大学出版社 8.涂伟萍等编，《化工设备及过程设计》， 化学工业出版社 9.大连理工大学化工原理教研室编，《化工原理课程设计》,大连理工大学 出版社
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
课程设计期间安排和纪律
• 1——3周 理论数据计算 严格考勤，无特殊情况不得请假 • 3——4周 上机作图
提交设计说明书（报告）
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第二部分 板式精馏塔的设计
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
泡罩塔
浮阀塔
筛板塔
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
例：苯和氯苯混合液经原料预热器加热至饱和 蒸汽状态后送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全 凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产 品，经冷却器冷却后送至贮槽 。
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
二、物料衡算
（1）料液及塔顶、塔底产品含苯摩尔分数 （2）平均分子量 （3）物料衡算
0.3
0.2
0.1
0
80
85
90
95
100
105
110
115
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 （4）全塔效率——Drickamer和Bradford法
m xFiLi
ET 0.17 0.616 lg m
适用于液相黏度为0.07----1.14mPa·s的烃类物质。 由此可以求出实际塔板数
化工原理课程设计
化学工程与工艺专业
1
第一部分 概述 第二部分 板式精馏塔工艺设计 1、流程确定与塔的物料衡算、塔板数的确定 2、塔的工艺条件及物性数据计算 3、气液负荷计算 4、塔和塔板主要工艺尺寸计算 5、筛板流体力学验算 6、塔板负荷性能图
2
第一部分
概述
3
化工原理课程设计
一、化工原理课程设计的目的、要求和内容 需要学生自己确定方案、选择流程、查取资料、
用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来 表达自己的设计思想和计算结果。
5
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
二、化工原理课程设计的内容
(1)设计方案简介 (2)主要设备的工艺设计计算 (3)典型辅助设备的选型和计算 (4)工艺流程简图 (5)主体设备工艺条件图
6
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
x-y图 1
0.9
0.8
0.7
q
0.6
0.50.4e Nhomakorabea0.30.2
0.1
0 xW
xF
xD
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
26
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
1
t-x-y图 0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4