化工原理课程设计模板

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化工原理课程设计

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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

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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

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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

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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。

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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

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---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

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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

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。

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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。

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。

图14 板式塔的设计计算 4.1 设计方案的确定本设计任务为分离苯一甲苯混合物。

对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。

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。

塔顶上图2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。

4.2 精馏塔的物料衡算4.2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率、平均摩尔质量、物料衡算 苯的摩尔质量M A =78.11 kg/kmol 甲苯的摩尔质量M B =92.13 kg/kmol 进料组成0.35/78.110.38790.35/78.110.65/92.13F X ==+(1)F A F B F M M X M X =+-= []78.110.387992.13(10.3879)⨯+⨯-kg/kmol=86.6917 kg/kmol 则,2777.7886.6917n F q =kmol/h=32.0420kmol/h,,0.990.9932.04200.3879/12.3048/n D D n F F q X q X kmol h kmol h ==⨯⨯=0.93/78.110.9370.93/78.110.07/92.13D X ==+,12.3048/13.1321/0.937n D q kmol h kmol h == ,,,(32.042013.1321)/18.9099/n W n F n D q q q kmol h kmol h =-=-=,,,32.04200.387913.13210.9370.006614.1384n F F n D DW n Wq X q X X q -⨯-⨯===4.3 塔板数的确定4.3.1 理论板层数NT 的求取苯一甲苯属理想物系,采用逐板法求理论板层数。

由手册查得苯一甲苯物系的气液平衡数据,绘出x~y 图。

求最小回流比及操作回流比。

采用作图法求最小回流比。

在对角线上,自点e (0.45,0.45)作垂线ef 即为进料线(q 线),该线与平衡线的交点坐标为 y q =0.667 x q =0.450故最小回流比为min 0.9370.6671.240.6670.450D q q qx y R y x --===--取操作回流比为min 22 1.24 2.48R R ==⨯= ③求精馏塔的气、液相负荷2.4813.1332.56/L RD kmol h ==⨯=(1)(2.481)13.1345.69V R D =+=+⨯='32.5632.0464.60/L L F kmol h =+=+='45.69/V V kmol h ==④求操作线方程 精馏段操作线方程为32.5613.130.9370.7130.26945.6945.69D L D y x x x x V V =+=+⨯=+ 提馏段操作线方程为'''''''64.6018.910.0066 1.4140.00345.6945.69w L W y x x x x V V =-=-⨯=- ⑤逐板法求理论板层数由平衡方程、精馏段方程和提馏段方程依次循环计算可求得 总理论板层数N T =14(包括再沸器) 进料板位置N F =5 4.3.2 实际板层数的求取精馏段实际板层数4/0.527.78N ==≈精 提馏段实际板层数10/0.5219.220N ==≈提4. 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算以精馏段为例进行计算。

4.4.1 操作压力计算塔顶操作压力 P D =101.3+4= 105.3 kPa 每层塔板压降 △P =0.7 kPa进料板压力 PF =105.3+0.7×8=110.9kPa精馏段平均压力 P m =(105.3+110.9)/2=108.1 kPa4.4.2 操作温度计算依据操作压力,由泡点方程通过试差法计算出泡点温度,其中苯、甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程计算,计算过程略。

计算结果如下: 塔顶温度 t D =82.1℃ 进料板温度 t F =99℃精馏段平均温度 tm =(82.l +99)/2 = 90.5℃4.4.3 平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算由x D =y 1=0.937,由平衡方程,得x 1=0.8530.93778.11(10.937)92.1378.99/VDm M kmol h =⨯+-⨯= 0.85378.11(10.853)92.1380.17/LDm M kmol h =⨯+-⨯= 进料板平均摩尔质量计算逐板法和平衡方程求得x F =0.377,y F =0.6070.60778.11(10.607)92.1383.62/VFm M kmol h =⨯+-⨯= 0.37778.11(10.377)92.1386.84/LFm M kmol h =⨯+-⨯= 精馏段平均摩尔质量(78.9983.62)/281.3/(80.1786.42)/283.5/Vm Lm M kmol h M koml h=+==+=4.4.4 平均密度计算①气相平均密度计算 由理想气体状态方程计算,即108.181.32.918.314(90.5273.15)m Vm Vm m P M RT ρ⨯===⨯+ ②液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算,即塔顶液相平均密度的计算 由t D =82.1℃,查手册得3793.1/A kg m ρ= 3790.8/B k g m ρ=进料板液相平均密度的计算 由t F =99℃,查手册得进料板液相的质量分率0.37778.110.3390.37778.110.62392.13A a ⨯==⨯+⨯31791.6/(0.339/793.10.661/790.8)LFM kg m ρ==+精馏段液相平均密度为ρLm =(812.4+791.6)/2=802 kg/m 34.4.5 液体平均表面张力计算液相平均表面张力依下式计算,即塔顶液相平均表面张力的计算由 t D =82.1℃,查手册得 σA =21.24 m N/m σB =21.42 m N/m σLDm =0.937×21.24+(1-0.937)×21.42=21.25 mN/m 进料板液相平均表面张力的计算由t F =99℃,查手册得 σA =18.90 m N/m σB =20.0 m N/m σLFm =0.377×18.90+(1-0.377)×20.0=19.59 mN/m 精馏段液相平均表面张力为 σLm =(21.25+19.59)/2=20.42 mN/m4.4.6 液体平均粘度计算液相平均粘度依下式计算,即 lg μLm =Σx i lg μi塔顶液相平均粘度的计算 由t D =82.1℃,查手册得 μA =0.302 mPa·s μB =0.306 mPa·slg μLDm =0.937×lg(0.302)+ (1-0.937)×lg(0.306) 解出μLDm =0.313 mPa·s 进料板液相平均粘度的计算由tF =99℃,查手册得 μA =0.255 mPa·s μB =0.266 mPa·slg μLFm =0.377×lg(0.255)+ (1-0.377)×lg(0.266) 解出μLFm =0.287 mPa·s 精馏段液相平均粘度为μLm=(0.302+0.261)/2=0.282 mPa·s4. 5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算4.5.1 塔径的计算精馏段的气、液相体积流率为345.6981.30.354/36003600 2.91Vm s Vm VM V m s ρ⨯===⨯332.5683.50.0009/36003600802Lm s Lm LM L m s ρ⨯===⨯由u max = C·式中C 由式5-5计算,其中的C 20由图5-1查取,图的横坐标为1/21/20.000936008020.04220.3543600 2.91h L h V L V ρρ⎛⎫⨯⎛⎫== ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭取板间距H T =0.30m ,板上液层高度h L =0.06m ,则 HT-hL =0.30-0.06 =0.24 m 查图5-1得C 20=0.0520.20.22020.420.0520.05202020L C C σ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭u max=0.862= (m/s)取安全系数为0.7,则空塔气速为 u = 0.7×u max =0.7×0.862=0.603 m/s0.865== m 按标准塔径圆整后为D =0.8m塔截面积为 A T =220.844D ππ=⨯=0.502m 2u =0.354/0.502=0.705m/s4.5.2 精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度为Z 精=( N 精-1)H T =(8-1) ×0.30=2.10m 提馏段有效高度为Z 提=( N 提-1)H T =(20-1) ×0.30=5.70 m 在进料板上方开一人孔,其高度为0.8m 故精馏塔的有效高度为Z= Z 精+ Z 提+0.8=2.10+5.70+0.8=8.6m4.6 塔板主要工艺尺寸的计算4.6.1 溢流装置计算因塔径D =0.8m ,可选用单溢流弓形降液管,采用凹形受液盘。

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