化工原理课程设计前言
化工原理课程设计前言
化工原理课程设计前言
化工原理是化学工程专业的一门重要课程，它是学生在学习化学工程专业知识
的基础上，进一步深入了解化工过程的基本原理和技术。
本课程设计旨在通过实际案例分析和计算，帮助学生加深对化工原理的理解，提高解决实际工程问题的能力。
在化工原理课程设计中，我们将涉及到化工原理的基本概念、热力学、传质和
反应工程等内容。
通过对这些内容的学习和实践，学生将能够掌握化工过程中的基本原理和技术，为将来的工程实践打下坚实的基础。
本课程设计将以实际工程案例为背景，通过对案例的分析和计算，让学生了解
化工原理在实际工程中的应用。
同时，我们还将引导学生运用所学知识，解决实际工程中的问题，培养学生的工程实践能力和创新意识。
通过本课程设计的学习，学生将不仅能够掌握化工原理的基本理论，还能够了
解化工工程中的现实问题和挑战。
我们希望学生能够通过本课程设计，对化工原理有一个更加深入和全面的理解，为将来的工程实践做好充分的准备。
最后，希望学生能够认真对待本课程设计，积极参与课程学习和实践，不断提
高自己的专业能力和素质，为将来的工程实践做好充分的准备。
同时，也希望学生在学习过程中能够保持好奇心和求知欲，不断探索和创新，为化工行业的发展做出自己的贡献。
化工原理课程设计将是一次知识的盛宴，也将是一次思维的碰撞。
让我们一起
期待这个过程，为自己的未来梦想努力奋斗！。
化工原理课程设计前言
化工原理课程设计前言第一篇：化工原理课程设计前言一．前言1.精馏与塔设备简介蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。
例如，设计所选取的苯-甲苯体系，加热苯（沸点80.2℃）和甲苯（沸点110.4℃）的混合物时,由于苯的沸点较甲苯为低,即苯挥发度较甲苯高,故苯较甲苯易从液相中汽化出来。
若将汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到苯组成高于原料的产品，依此进行多次汽化及冷凝过程，即可将苯和甲苯分离。
这多次进行部分汽化成部分冷凝以后，最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组分，这就是精馏。
在工业中，广泛应用精馏方法分离液体混合物，从石油工业、酒精工业直至焦油分离，基本有机合成，空气分离等等，特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。
蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。
按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。
按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏。
此外，按操作是否连续蒸馏和间歇蒸馏。
工业中的蒸馏多为多组分精馏，本设计着重讨论常压下的双组分精馏，即苯-甲苯体系。
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。
塔设备就是使气液成两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。
塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。
五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。
化工原理课程设计(杨广明)
南京工业大学《化工原理》课程设计设计题目常 常压二元筛板精馏塔的设计学生姓名 杨广明 班级、学号 化工070615指导教师姓名 金万勤、顾学红课程设计时间2010年6月14日-2010年6月25日课程设计成绩指导教师签字化学化工学院课程名称化工原理课程设计设计题目常压二元筛板精馏塔的设计学生姓名杨广明专业化工工程与工艺班级学号1001070615设计日期2010 年6 月14 日至2009 年6 月25日设计条件及任务：设计体系：乙醇—水设计条件:已知：进料量F= 200 kmol/h进料浓度Z F= 0.30 （摩尔分数，下同）进料状态：q＝ 0.5操作条件：塔顶压强为4 kPa(表压)，单板压降不大于0.7kPa。
塔顶冷凝水采用深井水，温度t＝12℃；塔釜加热方式：间接蒸汽加热，用3kgf/cm2水蒸汽全塔效率：E T = 52%分离要求：X D=88%；X W=1%；回流比R/R min =1.6 。
指导教师金万勤、顾学红2010年6月11日目录目录 (3)一、前言 (6)1.1总述 (6)1.2精馏操作对塔设备的要求 (6)1.3板式塔类型 (7)1.3.1筛板塔 (7)1.3.2浮阀塔 (7)二. 设计说明书 (8)2.1设计参数的确定 (8)2.1.1进料热状态 (8)2.1.2加热方式 (8)2.1.3回流比（R）的选择 (8)2.1.4 塔顶冷凝水的选择 (8)2.2确定设计方案的原则 (8)2.3流程简介及流程图 (9)2.3.1流程简介 (9)2.3.2流程图 (9)三．设计计算书 (10)3.1理论塔板数的计算与实际板数的确定 (10)3.1.1理论板数计算 (10)3.1.1.2汽液平衡数据（760mm Hg） (10)3.1.1.3 q线方程及Rmin和R的确定 (11)3.1.2实际塔板的确定 (11)3.1.2.1精馏段和提馏段气液流量的确定 (11)3.1.2.2操作线方程的确定 (11)3.1.2.3理论塔板的计算 (12)3.1.3实际板层数的确定 (12)3.2精馏塔工艺条件计算 (12)3.2.1操作压强的选择 (12)3.2.2操作温度的计算 (13)3.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 (13)3.3.1 密度及流量 (13)3.3.2液相表面张力的确定 (15)3.3.3 液体平均粘度计算 (15)3.4塔径、塔高的确定 (16)3.4.1精馏段 (16)3.4.2提馏段 (18)3.4.3塔有效高度 (18)3.4.4整体塔高 (19)3.5.塔板主要工艺参数确定 (19)3.5.1溢流装置 (19)3.5.1.1堰长l w (19)3.5.1.2出口堰高h w (19)3.5.1.3弓形降液管宽度W d和面积A f (20)3.5.1.4降液管底隙高度h0 (21)3.5.2塔板布置及筛孔数目与排列 (21)3.5.2.1塔板的分块 (21)3.5.2.2边缘区宽度确定 (21)3.5.2.3开孔区面积A a计算 (21)3.5.2.4筛孔计算及其排列 (22)3.6.筛板的力学检验 (22)3.6.1塔板压降 (22)3.6.1.1干板阻力h c计算 (22)3.6.1.2气体通过液层的阻力H l计算 (23)3.6.1.3液体表面张力的阻力计算 (23)3.6.1.4气体通过每层塔板的液柱高h p (23)3.6.1.5塔板压降计算 (24)3.6.2 筛板塔液面落差 (24)3.6.3液沫夹带 (24)3.6.4漏液 (24)3.6.5液泛 (25)3.7.塔板负荷性能图 (25)3.7.1漏液线 (25)3.7.2液沫夹带线 (25)3.7.3液相负荷下限线 (26)3.7.4液相负荷上限线 (27)3.7.5液泛线 (27)3.7.6操作弹性 (27)3.8. 辅助设备及零件设计 (28)3.8.1塔顶冷凝器（列管式换热器） (29)3.8.1.1设计和选用时应考虑的问题 (29)3.8.1.2估计换热面积 (30)3.8.1.3核算管程、壳程的流速及Re: (31)3.8.1.4核算流体阻力 (32)3.8.1.5计算传热系数 (33)3.8.2各种管尺寸的确定 (34)3.8.2.1进料管 (34)3.8.2.2釜残液出料管 (34)3.8.2.3回流液管 (35)3.8.2.4再沸器蒸汽进口管 (35)3.8.2.5 塔顶蒸汽进冷凝器出口管 (35)3.8.2.6冷凝水管 (35)3.8.3原料预热器 (36)3.8.5冷凝水泵 (38)3.9.设计结果汇总 (39)3.10. 参考文献及设计手册 (40)四．设计感想 (41)五．附录 (42)5.1 GB8163无缝钢管标准 (42)5.2 乙醇精馏工艺流程图 (42)5.3板式塔总体结构简图 (43)5.4设计中的注意点 (45)5.4.1板间距的初选 (45)5.4.2筛板塔正常操作的气液流量范围 (45)5.4.3关于负荷性能图的几点说明 (46)一、前言1.1总述在化学工业和石油工业中广泛应用吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作，其中精馏是分离均相液体混合物的典型化工单元操作。
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。
化工原理课程设计范文
化工原理课程设计范文一、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、原理和计算方法，能够运用化工原理解决实际工程问题。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：（1）理解化工原理的基本概念和原理；（2）掌握化工过程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒定律；（3）熟悉化工单元操作的基本流程和计算方法。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际工程问题；（2）具备较强的化工过程分析和设计能力；（3）熟练使用相关化工设计和分析软件。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和热情；（2）树立学生的主人翁意识，提高学生的人文素养；（3）培养学生团队合作精神，增强学生的社会责任感。
二、教学内容本节课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原理；2.化工过程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒定律；3.化工单元操作的基本流程和计算方法；4.化工设计和分析软件的使用。
具体安排如下：1.第1-2课时：介绍化工原理的基本概念和原理，讲解质量守恒、能量守恒和动量守恒定律；2.第3-4课时：讲解化工单元操作的基本流程和计算方法；3.第5-6课时：介绍化工设计和分析软件的使用，进行实际工程案例分析。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行：1.讲授法：讲解化工原理的基本概念、原理和计算方法；2.案例分析法：分析实际工程案例，让学生更好地理解化工原理的应用；3.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力；4.小组讨论法：分组讨论问题，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：化工原理教材，用于学生学习和参考；2.参考书：提供相关化工原理的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，直观地展示化工原理的相关概念和原理；4.实验设备：准备实验所需的设备，为学生提供实践操作的机会。
化工原理课程设计设计书
化工原理课程设计设计书一、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。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解化工原理的基本概念和原理；（2）掌握化工流程图的绘制和分析方法；（3）熟悉化工单元操作的基本原理和计算方法；（4）了解化工工艺流程和设备选型。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题；（2）具备化工流程图的绘制和分析能力；（3）能独立完成化工单元操作的计算和设计；（4）具备一定的化工工艺流程设计和设备选型能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和热情；（2）增强学生的创新意识和团队协作精神；（3）培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。
二、教学内容本课程主要内容包括化工原理的基本概念、理论和方法，以及化工单元操作和工艺流程。
具体安排如下：1.化工原理的基本概念和原理：主要包括化工过程的基本特点、化工流程图的绘制和分析方法。
2.化工单元操作：包括流体流动、压力容器、传热、传质、反应工程等基本操作原理和计算方法。
3.化工工艺流程和设备选型：主要包括工艺流程的设计原则、设备选型依据和实例分析。
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，引导学生掌握化工原理的核心内容。
2.案例分析法：通过分析实际案例，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
3.实验法：进行化工单元操作的实验，让学生亲身体验和理解化工原理。
4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源1.教材：选用权威、实用的化工原理教材，为学生提供系统、全面的学习资源。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：配备齐全的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程采用多元化的评估方式，全面客观地评价学生的学习成果。
化工原理课程设计论文
化工原理课程设计论文一、教学目标本课程旨在通过学习化工原理，使学生掌握化工过程中基本的单元操作原理、工艺计算方法和设备选型，培养学生解决实际化工问题的能力。
具体的教学目标如下：1.知识目标：•掌握流体流动、传热、传质、反应工程等基本理论。
•理解各类化工设备的构造、工作原理及操作方法。
•学习化工流程图的阅读和绘制，能进行简单的工艺计算。
2.技能目标：•能够运用化工原理解决实际问题，如设计简单的化工流程。
•熟练使用相关软件进行化工过程模拟和计算。
•具备实验操作能力，能够进行数据处理和分析。
3.情感态度价值观目标：•培养学生对化工行业的兴趣和热情，认识化工对社会发展的重要性。
•增强学生的创新意识和团队合作精神，提高解决复杂问题的能力。
•培养学生遵守职业道德，关注安全生产和环境保护的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.流体力学：流体静力学、流体动力学、湍流与层流、流体阻力与流速分布等。
2.传热学：热传导、对流传热、辐射传热、换热器设计等。
3.传质学：分子扩散、对流传质、膜分离等。
4.化学反应工程：反应动力学、反应器设计、催化剂性能等。
5.化工过程单元操作：流体输送、压缩、加热与冷却、蒸馏、萃取、结晶等。
6.化工工艺流程：流程图的阅读与绘制、简单工艺计算、设备选型与计算。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行授课：1.讲授法：系统讲解化工原理的基本概念、理论及应用。
2.案例分析法：分析具体化工事故案例，培养学生解决实际问题的能力。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握实验技能，加深对理论的理解。
4.讨论法：分组讨论，激发学生的思考，提高团队合作能力。
四、教学资源1.教材：《化工原理》（第四版），化学工业出版社。
2.参考书：相关领域的研究论文、技术书籍等。
3.多媒体资料：教学PPT、视频教程、在线课程等。
4.实验设备：流体力学、传热、传质、反应工程等实验设备。
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。
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一．前言1.精馏与塔设备简介蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。
例如，设计所选取的苯-甲苯体系，加热苯（沸点80.2℃）和甲苯（沸点110.4℃）的混合物时,由于苯的沸点较甲苯为低,即苯挥发度较甲苯高,故苯较甲苯易从液相中汽化出来。
若将汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到苯组成高于原料的产品，依此进行多次汽化及冷凝过程，即可将苯和甲苯分离。
这多次进行部分汽化成部分冷凝以后，最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组分，这就是精馏。
在工业中，广泛应用精馏方法分离液体混合物，从石油工业、酒精工业直至焦油分离，基本有机合成，空气分离等等，特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。
蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。
按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。
按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏。
此外，按操作是否连续蒸馏和间歇蒸馏。
工业中的蒸馏多为多组分精馏，本设计着重讨论常压下的双组分精馏，即苯-甲苯体系。
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。
塔设备就是使气液成两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。
塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。
五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。
本设计讨论的就是筛板塔。
2.体系介绍苯，沸点为80.2℃；氯苯，沸点为110.4℃，是非常重要的化工原料，都为无色、无毒，有一定致癌性的最常见的有机溶剂，因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。
苯-甲苯体系为完全互溶双液理想系统。
氯苯（A）～苯（B）二组分体系在下的气～液平衡数据3.筛板塔的特点筛板塔板简称筛板，结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。
根据孔径的大小，分为小孔径筛板(孔径为3—8mm)和大孔径筛板(孔径为10—25mm)两类。
工业应用小以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。
筛板的优点足结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高。
其缺点是筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。
应予指出，尽管筛板传质效率高，但若设计和操作不当，易产生漏液，使得操作弹性减小，传质效率下降．故过去工业上应用较为谨慎。
近年来，由于设计和控制水平的不断提高，可使筛板的操作非常精确，弥补了上述不足，故应用日趋广泛。
在确保精确设计和采用先进控制手段的前提下，设计中可大胆选用。