化工原理课程设计模板施
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。
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
化工原理课程设计一、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原理，了解化工过程的基本单元操作，包括流体流动、传质、传热等，培养学生分析和解决化工问题的能力。
具体来说，知识目标包括：1.掌握流体流动的基本原理和计算方法；2.了解传质和传热的基本原理和计算方法；3.掌握化工过程的基本单元操作和流程。
技能目标包括：1.能够运用流体流动、传质、传热的基本原理分析和解决实际问题；2.能够运用化工原理的基本单元操作设计和优化化工过程。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的科学精神和创新意识，使其能够积极面对和解决化工过程中的问题；2.培养学生的团队合作意识和责任感，使其能够有效地参与和完成化工项目。
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、基本原理和基本单元操作。
具体来说，教学大纲如下：1.流体流动：流体的性质、流动的类型和计算方法；2.传质：传质的类型和计算方法、传质的设备；3.传热：传热的基本原理和计算方法、传热的设备；4.化工过程的基本单元操作：反应器、分离器、输送设备等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体来说：1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握化工原理的基本概念和基本原理；2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入理解和掌握化工原理的知识；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解化工过程的基本单元操作和流程；4.实验法：通过实验操作，让学生亲自体验和验证化工原理的知识。
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，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：化工原理教材，用于提供基础知识和理论框架；2.参考书：化工原理相关参考书，用于提供更多的知识和案例；3.多媒体资料：化工原理相关的视频、图片等资料，用于辅助讲解和展示；4.实验设备：化工原理实验设备，用于进行实验操作和验证。
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-模板
重庆交通大学校徽《化工原理课程设计》报告年级专业学院设计者设计单位完成日期自动生成目录分隔符概述一、换热器设计任务书1.1 设计题目列管式换热器的工艺设计1.1.1 设计课题工程背景1.1.2 设计目的通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。
1.1.3 设计内容（1）完成列管式换热器的工艺设计计算（2）完成辅助设备的工艺计算及选型（3）用CAD绘制工艺流程图及换热器工艺条件图各一张（4）编写设计说明书1.2 设计任务及操作条件1.2.1 处理能力(1.6，2.0，2.4，2.6)×104吨/年煤油1.2.2 设备型式列管式换热器1.2.3 操作条件①煤油：入口温度：待定（140℃、120℃、100℃），出口温度：待定℃②冷却介质：自来水，入口温度：待定℃，出口温度：待定0℃③允许压强降：不大于105Pa④每年按330天计，每天24小时连续运行学号姓名处理能力104吨/年热物料（℃）冷却水（℃）备注入口温度出口温度入口温度出口温度10300101 吴晓燕 1.6140 30 20 42 10300102 马妞 2.0 130 35 25 46 10300103 李榕榕 2.4 120 40 28 50 10300104 张金焕 2.6 110 35 30 46 10300105 夏小凤 1.6130 40 25 50 10300106 朱春霞 2.0 120 30 20 42 10300107 周兴 2.4 110 40 30 50 10300108 王平石 2.6 140 30 20 42 10300109 钟卿 1.6120 35 25 46 10300110 陈国光 2.0 110 30 20 42 10300111 邓梓阳 2.4 140 35 24 46 10300112 谭俊 2.6 130 40 26 5010300113 张泳攀 1.6110 35 25 46 10300114 陈春伍 2.0 140 40 24 50 10300116 马学士 2.4 130 30 20 42 10300117 李峻 2.6 120 40 28 50 10300118 佘兴金 1.6110 30 20 42 10300119 刘仕琪 2.0 130 35 25 46 10300120 闫宇 2.4 120 30 20 42 10300121 粱云 2.6 110 35 24 46 10300122 刘攀 1.6140 40 28 50 10300123 赵明 2.0 120 35 25 46 10300125 张君陶 2.4 110 40 24 50 10300127 廖泗 2.6 140 30 20 42 10300129 刘逸洋 1.6130 40 30 50 10300131 张文阳 2.0 110 30 20 42 10300201 欧恒秀 2.4 140 35 25 46 10300202 杨欢 2.6 130 30 20 42 10300203 杨晓丽 1.6120 35 24 46 10300205 龙凤 2.0 140 40 26 50 10300206 段梅 2.4 130 35 25 46 10300207 文永林 2.6 120 40 30 50 10300208 赵峰祥 1.6110 30 20 42 10300210 冯永斌 2.0 130 40 28 5010300211 杨鹏 2.4 120 30 20 42 10300212 黄和彬 2.6 110 35 24 46 10300214 黄俊 1.6140 30 20 42 10300215 任广有 2.0 120 35 20 46 10300216 朱建伟 2.4 110 40 24 50 10300217 周书洋 2.6 140 35 25 46 10300218 杜金鹏 1.6130 40 30 50 10300219 张启东 2.0 110 30 20 42 10300220 陈庆 2.4 140 40 26 50 10300221 李星 2.6 130 30 20 42 10300223 杨敏超 1.6120 35 24 46 10300225 谭言刚 2.0 110 30 20 42 10300226 向毅 2.4 130 35 25 46 10300227 赵国银 2.6 120 40 30 50 10300228 龙君 1.6110 35 25 46 10300229 喻专 2.0 140 40 28 50 10300230 宋力力 2.4 120 30 20 421.2.4 设计项目①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
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。
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化工原理课程设计乙醇-水填料式精馏塔设计学生姓名徐程学院名称化学化工学院学号班级13级2班专业名称应用化学指导教师王菊2016年5月20日摘要填料式精馏塔是化工生产的重要化工设备。
精馏塔不仅对产品本身，而且还对产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各方面都有重大影响。
因此，掌握精馏塔的基本设计对化工专业学生十分重要的。
本课程设计是关于乙醇-水的填料式精馏塔的设计，通过对填料式精馏塔的设计，熟练掌握以及运用所学知识并投入到实际生产当中去。
关键词乙醇；水；填料式精馏塔；化工生产；摘要 (I)第一部分概述 (3)概述 (3)文献综述 (3)填料类型 (3)填料塔 (4)填料选择 (4)设计任务书 (4)设计题目 (4)设计条件 (4)设计任务 (5)设计思路 (5)第二部分工艺计算 (6)平均相对挥发度的计算 (6)绘制t-x-y图及x-y图 (6)全塔物料衡算 (7)进料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (7)平均摩尔质量 (8)全塔物料衡算： (8)最小回流比的计算和适宜回流比的确定 (8)最小回流比 (8)确定最适操作回流比R (9)热量衡算 (9)求理论板数及加料 (10)精馏段和提馏段操作线方程的确定 (10)理论板数及加料板位置 (11)填料高度计算 (11)精馏塔主要尺寸的设计计算 (12)流量和物性参数的计算 (12)塔板效率 (14)第三部分塔板结构设计 (14)气液体积流量 (15)精馏段的气液体积流量 (15)提馏段的气液体积流量 (16)塔径计算 (16)塔径初步估算 (17)第四部分换热器 (18)换热器的初步选型 (18)塔顶冷凝器 (18)塔底再沸器 (18)塔顶冷凝器的设计 (18)第五部分精馏塔工艺条件 (20)塔内其他构件 (20)塔顶蒸汽管 (20)回流管 (20)进料管 (20)塔釜出料管 (21)除沫器 (21)液体分布器 (21)液体再分布器 (22)填料支撑板的选择 (23)塔釜设计 (23)塔的顶部空间高度 (23)手孔的设计 (23)．裙座的设计 (23)精馏塔配管尺寸的计算 (24)塔顶汽相管径dp (24)回流液管径dR (24)加料管径dF (24)釜液排出管径dw (24)再沸器返塔蒸汽管径dv’ (25)精馏塔工艺尺寸 (26)第六部分结构设计结果 (27)总结 (28)参考文献 (28)附录 (29)第一部分概述概述乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取染料、涂料、洗涤剂等产品的原料，所以乙醇是一种重要的化工原料。
如今能源消耗有枯竭的趋势，作为一种可再生的能源，乙醇燃料成为未来代替传统化石燃料的重要能源之一。
国内乙醇生产方法主要有发酵法、乙烯水化法、合成气经醋酸制乙醇、合成气直接制乙醇等，国外乙醇生产方法主要有渗透蒸发技术、新型耦合分离技术、渗透气化膜分离技术、PVA膜渗透汽化等。
塔设备作为工业生产上最重要的设备之一，在工业生产乙醇的分离中起重要作用。
在塔设备中常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
乙醇-水是工业上最常见的溶剂，也是十分重要的化工原料之一。
长期以来乙醇-水溶液通常都是通过蒸馏法生产，但由于乙醇-水的共沸现象，普通的精馏方法对于高纯度的乙醇来说产量不好，所以设计研究和改进精馏设备是十分重要的。
本课程设计主要是采用填料精馏塔对乙醇-水溶液进行分离。
塔设备在经过长期的发展，形成了形式繁多的结构，以满足各方面的特殊需要。
在乙醇的工业生产中，主要是通过精馏塔将产物乙醇与水分离，制取高纯度的乙醇。
按塔的内件结构的不同可以分为板式塔和填料塔两大类。
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。
填料塔的底部安装填料支撑板，填料随意乱堆或整砌的方式放置在支撑板上。
填料上方安装有填料压板，以防填料被上升气流吹动。
填料塔塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
液体沿填料表面呈膜状向下流动，作为连续相的气体则自下而上地流动，与液体逆流传质。
两相的组分浓度沿塔高呈连续变化。
作为产物分离中的最重要的设备之一的塔设备，随着塔设备技术的发展，国内外制定了多种企业接触的元件，从而改善塔设备质量，缩短塔设备的制造、安装周期，以此来减少设备的投资费用。
文献综述填料类型气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔的设计将在其他分册中作详细介绍，故本书将只介绍填料塔。
新型高效规整填料的不断开发与应用，冲击了蒸馏设备以板式塔为主的局面，且大有取代板式塔的趋势。
最大直径规整填料塔已达14～20m，结束了填料塔只适用于小直径塔的历史。
这标志着填料塔的塔填料、塔内件及填料塔本身的综合设计技术进入了一个新阶段。
纵观填料塔的发展，新型填料的研究始终十分活跃，尤其是新型规整填料不断涌现。
如今，填料主要分为散堆填料、规整填料和毛细管填料。
填料塔填料塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点是生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小操作弹性大等。
填料塔的缺点是填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料的表面，使传质效率下降；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂蒸馏不太适合等。
拉西环是最古老、最典型的一种填料，由于它结构简单，制造容易，价格低廉，性能指数较为齐全以及机械强度高，因此长久以来，尽管它存在严重缺点，但是仍受到厂家的欢迎，沿用至今。
拉西环的缺点是结构不常开，有效空隙率比实际空隙率小得多，所以压力降比较大。
拉西环在塔内的填料方式有两种：乱堆和整砌。
乱堆装卸比较方便，但是压力降比较大，一般直径在50mm以下的拉西环用乱堆填料，直径在50mm以上的拉西环用整砌填料。
当填料的名义尺寸小于20mm时，各本身的填料分离效率都明显下降。
因此，25mm的填料可以认为是工业填料中选用比较合理的填料。
本次设计采用的为金属拉西环25mm×25mm×。
表1 金属拉西环25mm×25mm×参数项目参数项目参数公称直径D=25mm 比表面积σ=220m/m外径d=25mm 空隙率ε=95%高度h=25mm 堆积个数N=55000个/m壁厚Δ=堆积密度ρ=640kg/m 干填料因子a/ε=257/m等板高度H=湿填料因子Φ=390/m平均压降Δp=m设计任务书设计题目乙醇-水填料式精馏塔设计设计条件①常压p=1atm（绝压）。
②原料来自粗馏塔，为95~96℃饱和蒸汽，由于沿程热损失，进精馏塔时，原料温度约为90℃③塔顶浓度为含乙醇%（质量分数）的乙醇，产量为25吨/天；④塔釜采用饱和蒸汽直接加热，从塔釜出来的残液中乙醇浓度要求不大于%（质量分数）；⑤塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比R=~；⑥厂址：徐州地区设计任务1、完成该精馏塔的工艺设计，包括辅助设备及进出口管路的计算和选型；2、画出带控制点工艺流程图、x~y 相平衡图、塔板负荷性能图、塔板布置图、精馏塔工艺条件图；3、写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。
设计思路乙醇-水溶液通过离心泵进入再沸器中，经过加热接近或达到泡点后，从底部进入填料式精馏塔中，在填料上易挥发组分乙醇进入气相，而难挥发组分水进入液相。
易挥发组分乙醇通过塔顶管道进入冷凝器中，在冷凝器中由于温度降低乙醇冷凝，为了保证塔顶浓度为含乙醇%（质量分数），将冷凝器中的溶液重新回到填料式精馏塔中，重新蒸馏。
精馏塔底部的液体回到再沸器中重新加热至泡点温度。
经过重复多次精馏，在冷凝其中可以得到高纯度的乙醇，然后将乙醇通入储罐中。
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，完成乙醇和水的分离。
乙醇—水混合液经原料预热器加热，进料状况为汽液混合物q=1 送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余经塔顶产品冷却器冷却后，送至储罐，塔釜采用直接蒸汽加热，塔底产品 1-1）得： （1-2） y x y i B B BA i x P V ） 得 )1()1(A A A A B A B A i x x y y x x y y --==α （1-4）将上表数据代入得：序号 1 2 3 4 5 α序号 6 7 89 10则 绘制t-x-y 图及x-y 图表3乙醇—水系统t —x —y 数据沸点t/℃乙醇摩尔数/% 沸点t/℃ 乙醇摩尔数/%气相 液相 气相 液相 82根据上面表中的数据绘制乙醇-水的t-x-y 相图，如下： 图2 乙醇-水相图有图可知：=t F 84℃, =t D 79℃, =t w 100℃ 精馏段平均温度：m t =（t F +t D ）/2=（84+79）/2=℃ 提馏段平均温度：m t =（t F +t w ）/2=(84+100)/2=92℃全塔物料衡算查阅相关文献，整理有关物性参数表4 乙醇-水物性参数项目数值 天处理原料能力 F=30t/天质量分数 ωF= ωD= ωW= 分子量M 乙醇=kmolM 水=kmol进料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数F ：进料量（kmol/h ） F x ：原料组成（摩尔分数。
下同） D ：塔顶产品流量（kmol/h ） D x ：塔顶组成 W ：塔底残液流量（kmol/h ）Wx ：塔底组成根据公式 ：BBA A A A A M wM w M w n +=（1-5）原料液乙醇的摩尔组成 F x =01.18/68.007.46/32.007.46/32.0+=塔顶产品乙醇的摩尔组成 D x =0.9241/46.070.9241/46.070.0759/18.01+ =0.8264塔底残夜乙醇的摩尔组成 W x =0.003/46.070.003/46.070.997/18.01+0.001175=平均摩尔质量根据公式可得： b a a a M x M x M )1(_-+= （1-6） 原料液的平均摩尔质量： 馏出液的平均摩尔质量： 塔釜残液的平均摩尔量：全塔物料衡算：进料量：F =30吨/天=h kmol /878.552401.1868.03000007.4632.030000=⨯+⨯全塔物料衡算式：F=D+W 解之得：D= kmol/h ，W=h表5物料衡算表 项 目数 值 进料流量F ，kmol/h 塔顶产品流量D ，kmol/h 塔釜残液流量W ，kmol/h 进料组成，xF(摩尔分数） 塔顶产品组成，xD(摩尔分数） 塔釜残液组成，xW(摩尔分数）最小回流比的计算和适宜回流比的确定最小回流比平衡线方程x xx x x x y 04.2104.3)104.3(104.3)1(1+=-+=-+=αα因为 1=q 所以1553.0==F q x x相平衡方程： ()359.011=-+=xxy q αα泡点进料 ： q y y = 最小回流比 ： 295.21553.0359.0359.08264.0min =--=--=qq q D x y y x R确定最适操作回流比R因为()min 0.2~1.1R R =所以取443.3295.25.15.1min =⨯==R R热量衡算已求得：=D t 78℃ =W t 100℃ =F t 80℃ 1t =℃ 2t =92℃D t 温度下: 1p C = kJ/(kmol·K) 2p C = kJ/(kmol·K)=⨯⨯ = kJ/(kmol·K)Wt 温度下：1p C =(kmol·K) 2p C= kJ/(kmol·K) =⨯⨯= kJ/(kmol·K) D t 温度下：1γ=kg ； 2γ=kg ；= ⨯ = kJ/kg （1）0℃时塔顶气体上升的焓V Q塔顶以0℃为基准， D D pD VM V t C V Q ••+••=γ=⨯⨯⨯⨯ = kJ/h （2）回流液的焓R Q=D t 78℃温度下1p C = kJ/(kmol·K) 2p C = kJ/(kmol·K) =⨯⨯ = kJ/(kmol·K) D p R t C L Q ••==⨯⨯ kJ/h（3）塔顶馏出液的焓D Q因馏出口与回流口组成一样，所以 D p D t C D Q ••==⨯⨯ kJ/h（4）冷凝器消耗的焓C QDR V C Q Q Q Q --== kJ/h（5）进料口的焓F QF t 温度下：1p C =(kmol·K)； 2p C =(kmol·K)；=⨯⨯=所以 F p F t C F Q ••==⨯⨯塔底残液的焓W Q=⨯⨯ =kJ/(kmol·K) （7）再沸器B Q塔釜热损失为10%，则η=设再沸器损失能量 B Q Q 1.0=损， DW C F B Q Q Q Q Q Q +++=+损 加热器的实际热负荷 =++ =h求理论板数及加料精馏段：精馏段操作线方程： 提馏段：提馏段操作线方程：001152.098.11-=+m m x y (1-12)理论板数及加料板位置精馏段：由平衡线方程的：y yx ⨯-=04.204.3与172.07913.01+=+n n x y 联立已知y1=xD=x1=110.61033.04 2.04y y =-依次类推，可得：x 1 y 1 x 2 y 2 x 3 y 3 x 4 y 4 x 5 y 5 x 6y 6由于x 3=>x F = x 4=<x q =所以在第3和第4块塔板之间进料。