化工原理课程设计范本
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。
化工原理知识课程设计
化工原理知识课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理的基本概念，如流体力学、热力学、传质和反应工程等；2. 引导学生了解化工过程中常见单元操作及其原理，如蒸馏、吸收、萃取等；3. 帮助学生理解化学工程在国民经济发展中的作用，培养他们对化工行业的兴趣。
技能目标：1. 培养学生运用化工原理分析和解决实际问题的能力；2. 提高学生运用数学和物理知识解决化工过程中相关问题的能力；3. 培养学生查阅化工文献、资料，了解化工行业发展趋势的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱化工专业，树立为化工事业贡献力量的信念；2. 增强学生的环保意识，让他们认识到化学工程在环境保护中的责任和使命；3. 培养学生的团队协作精神，提高他们在实际工作中的沟通与协作能力。
课程性质：本课程为专业基础课，旨在为学生奠定扎实的化工原理知识基础，为后续专业课程学习打下坚实基础。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的数学、物理和化学基础，思维活跃，求知欲强。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观培养，激发他们的学习兴趣和责任感。
通过具体的学习成果分解，使教学设计和评估更具针对性。
二、教学内容1. 流体力学基础：流体静力学、流体动力学、流体阻力、流体输送设备原理及计算；2. 热力学基础：热力学第一定律、热力学第二定律、热力学循环、热量传递方式及设备；3. 传质过程：质量传递原理、分子扩散、对流传质、传质设备及应用；4. 反应工程基础：化学反应动力学、反应器设计、反应条件优化；5. 单元操作：蒸馏、吸收、萃取、吸附、离子交换等操作原理及设备；6. 化工工艺：典型化工工艺流程分析、工艺参数优化、设备选型及操作；7. 化工设备：常见化工设备结构、原理、材料及强度计算；8. 化工安全与环保：化工生产过程中的安全措施、环境保护及三废处理。
教学内容安排和进度：第一周：流体力学基础；第二周：热力学基础；第三周：传质过程；第四周：反应工程基础；第五周：单元操作（蒸馏、吸收）；第六周：单元操作（萃取、吸附）；第七周：化工工艺；第八周：化工设备；第九周：化工安全与环保。
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。
化工原理课教案模板范文(2篇)
第1篇课程名称：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：[具体教室]教学目标：1. 知识目标：- 理解化工原理的基本概念和原理。
- 掌握流体力学、传热、传质等基本理论。
- 熟悉化工过程中的常见设备和操作。
2. 能力目标：- 培养学生分析和解决化工问题的能力。
- 提高学生实验操作技能和数据处理能力。
- 增强学生团队合作和沟通能力。
3. 素质目标：- 培养学生严谨的科学态度和求实的工作作风。
- 增强学生的创新意识和环保意识。
- 提高学生的社会责任感和职业道德。
教学内容：一、绪论1. 化工原理课程简介2. 化工原理在化工生产中的应用3. 课程学习方法和要求二、流体力学1. 流体的基本性质2. 流体静力学3. 流体动力学4. 流体流动的基本方程三、传热1. 传热的基本原理2. 对流传热3. 辐射传热4. 传热设备四、传质1. 传质的基本原理2. 对流传质3. 质量传递设备4. 双膜理论五、化工过程计算1. 化工过程设计的基本方法2. 流体流动的计算3. 传热和传质的计算4. 化工设备的设计六、化工过程模拟1. 化工过程模拟的基本方法2. 常用化工过程模拟软件3. 化工过程模拟实例七、化工设备1. 化工设备的分类和特点2. 常用化工设备的工作原理3. 化工设备的选型和计算教学方法：1. 讲授法：系统讲解化工原理的基本概念、原理和计算方法。
2. 案例分析法：通过实际案例，帮助学生理解理论知识的应用。
3. 讨论法：引导学生参与课堂讨论，提高学生的思考能力和表达能力。
4. 实验法：通过实验操作，培养学生的实验技能和数据处理能力。
教学过程：一、导入1. 复习上一节课的内容。
2. 提出本节课的学习目标。
二、新课讲授1. 讲解流体力学的基本概念和原理。
2. 分析流体流动的基本方程。
3. 讲解对流传热和辐射传热的原理。
4. 介绍传质的基本原理和质量传递设备。
三、案例分析1. 分析流体流动的实际案例。
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。
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 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。
化工原理课程设计示例
化工原理课程设计示例1. 引言化工原理课程设计是化工专业重要的实践环节，通过对化工原理知识的综合应用，提高学生的实践能力和创新思维。
本文档将介绍一个化工原理课程设计的示例，帮助读者理解并运用化工原理知识。
2. 设计目标本次化工原理课程设计的目标是设计一个工业冷却器，以实现对某一化工过程的热量控制。
具体设计要求如下：•设计一个能满足一定冷却要求的工业冷却器；•确定冷却器的工作参数，如冷却液体流量、冷却剂的温度等；•选择适当的材料和结构设计，以达到良好的传热效果；•对设计进行计算和模拟，验证设计方案的可行性。
3. 设计步骤本次化工原理课程设计将按照以下步骤进行：3.1 确定冷却要求在设计工业冷却器之前，首先需要确定所要冷却的物质和冷却要求。
例如，如果要冷却一个化工反应器，需要明确反应器的体积和所需降温的温度。
这些信息对于后续的设计计算非常重要。
3.2 选择合适冷却剂根据冷却要求，选择适合的冷却剂。
在选择冷却剂时，需要考虑其传热性能、成本和环境因素等因素。
3.3 确定冷却剂流量根据冷却要求和冷却剂特性，计算冷却剂的流量。
流量的选择应该能够满足热量平衡方程，确保冷却剂能够充分吸热，降低被冷却物质的温度。
3.4 设计冷却器结构根据冷却剂流量和传热需求，设计合适的冷却器结构。
选择适当的冷却器类型，如管壳式冷却器、板式换热器等，并确定其材料和尺寸。
3.5 进行传热计算和模拟使用传热学理论和数值模拟方法，对设计方案进行计算和模拟。
验证设计方案的可行性，并对热传导、传热系数等参数进行分析。
3.6 制造和测试根据设计方案，制造冷却器并进行实验测试。
测试的结果将用于判断设计方案的优劣，并对设计进行优化。
4. 结果和讨论根据上述设计步骤，完成一个满足冷却要求的中型化工冷却器设计。
通过计算和模拟，验证了设计方案的可行性。
在实际制造和测试中，冷却器能够实现预定的冷却效果。
5. 总结本文档介绍了一个化工原理课程设计的示例，通过对工业冷却器的设计，演示了化工原理知识在实践中的应用。
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安徽理工大学化工原理课程设计说明书设计项目：苯－甲苯精馏塔工艺设计与原料液预热器选型设计化工原理课程设计任务书威名化工厂拟采用一板式塔分离苯－甲苯混合液。
已知：原料质量流量为11500 kg/h，料液组成为40 ％（质量百分比，下同），初始温度为30℃，用流量为11000 kg/h、温度为170 ℃的中压热水加热至沸点进料；要求塔顶产品中苯的含量不小于95 ％、釜液中苯的含量不高于 4 ％。
试根据工艺要求进行：（1）非标准浮阀式精馏塔的工艺设计；（2）标准列管式原料预热器的选型设计。
设计附图清单：（1）苯-甲苯系统的t-x-y关系曲线图（并标注有原料液的沸点、塔顶操作温度、塔釜操作温度查取标记）；（2）最小回流比确定及理论塔板数计算图（在同一个x-y坐标系中表示）；（3）精、提馏段的负荷性能图并标注精、提馏段的稳定操作区域及操作弹性计算点（在同一页面上显示两图）；（4）绘制浮阀塔的总装配图（包括设备主图、塔板分块结构总装图—精、提馏段分别在对应主图的位置绘出，进出口接管图等。
）设计时间：2009.12.28~2010.1.10（校历18～19周）安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表目录设计任务书 (1)课程设计成绩评定表 (2)一、前言 (4)二、苯－甲苯精馏塔工艺设计 (6)（一）精馏方案的确定 (6)（二）产品流量计算 (6)（三）操作回流比确定 (7)（四）理论塔板数计算 (7)（五）实际塔板数计算 (7)（六）塔内气、液相流量计算 (8)（七）设计截面的选择 (8)（八）流体物性参数计算 (8)（九）设计截面结构参数计算 (9)（十）负荷性能图校核与结构参数推广 (11)（十一）塔设备附件设计及选用 (13)（十二）浮阀塔结构参数一览表 (14)三、列管式料液预热器的选型设计 (14)（一）初选换热器 (14)（二）换热器性能校核 (16)四、参考文献 (18)五、结束语 (19)前言本设计是为威名化工厂拟新建的苯-甲笨混合液分离系统进行的专项设计。
主体拟采用浮阀式精馏塔。
浮阀式精馏塔是近40年发展起来的，它兼备了泡罩塔和筛板塔的优点，具有结构简单，制造方便，造价低，生产能力大的优点。
由于阀片的采用，可以随气量的变化自由升降，漏液几率低；上升气流水平进入液层，气液两相接触时间长，具有较高的塔板效率。
故浮阀塔具有操作弹性大，稳定性高，分离性能好等优点。
由于浮阀塔优点显着，迄今为止仍是化工蒸馏过程中使用最广泛的一种塔型。
故本设计中主体分离设备拟采用该结构。
原料预热器拟采用标准U形管式换热器。
众所周知，换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
换热器的种类根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为混合式、间壁式、蓄热式和中间载热体式四大类。
为便于废热利用，同时考虑到使用的普遍性，故本设计中采用间壁式换热器。
而间壁式换热器又以列管式换热器应用最广，具有单位体积设备的传热面积大，间壁两侧流体可通过流体输送机械控制在强制湍流状态，故传热系数大，传热效果好等优点。
故本设计中对原料预热器的设计拟采用列管式换热器。
又由本设计工艺条件可知，作为加热剂的热水进口温度为170℃，苯－甲苯混合液的初温为30℃，传热温差必超过50℃。
因此，列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响，采取各种补偿的办法，以消除或减小温差应力。
根据所采取的温差补偿措施，列管式换热器又可分为：a)带膨胀节的固定管板式换热器优点：结构简单,成本低；适用场合：壳程流体不易结垢或容易化学清洗，温差低于60～70℃，压力低于7kg/cm²。
缺点：壳程不易机械清洗，对高压流体膨胀节的胀缩不灵敏，温差范围低。
b)浮头式换热器优点：热补偿范围宽，易于清洗，应用较普遍。
缺点：结构较为复杂，消耗金属材料多，浮头密封要求高，造价高。
.c)U形管式换热器优点：结构简单，造价低廉，壳程易清洗，热补偿范围宽，易于维修，便于加工。
通常化工厂的机械车间即能制造。
缺点：U形管的肘管部位不易清洗，适用于管程流体不易结垢的场合。
本设计拟采用热水走管程，苯-甲苯混合液走壳程，以减少热损失，提高传热效率。
由于壳程水易结垢，不易清洗；管程苯-甲苯混合液不易结垢。
鉴此，本设计过程中的原料预热器选用标准U形管式换热器。
设计分为两大部分进行：一.苯-甲苯精馏塔的工艺设计包括：（一）精馏方案的确定；（二）产品流量的计算；（三）操作回流比的确定；（四）理论塔板数计算；（五）实际塔板数计算；（六）塔内气液相流量计算；（七）设计截面选择；（八）流体物性参数计算；（九）设计截面结构参数计算；（十）负荷性能图校核与结构参数推广；（十一）浮阀塔结构参数一览表二.列管式料液预热器的选型设计包括：（一）物性参数计算；（二）流体流动空间计算；（三）列管类型选择；（四）初估换器传热面积；（五）设备选型；（六）传热性能校核；（七）换热器结构参数一览表。
采用本设计方案进行苯-甲苯料液分离处理，进料液流量为11500kg/h，按一年320个工作日计算，年处理料液能力可达近9万吨，馏出产量为5.5万吨/年，釜液产量5.4万吨/年，扣除生产操作费用和塔的折旧费用，可创造可观的经济利润。
为确保设计的合理性，在本设计过程中，设计人员采用了最新化工工程标准及数据。
以气液相负荷最大的近釜塔板为设计板面，并将设计结果通过流体力学验算、负荷性能校核加以分析并推广至全塔，从而对浮阀式精馏塔的塔结构进行精确定位。
此外，在设计中赋予了一定的裕度，因此在一定程度上物料的进料流量及塔内的气液两相流量均具有一定的可调性，大大减少化工生产过程中事故发生的概率，减少由于事故发生所造成的损失。
此外，设计在满足工艺要求的前提下力求降低生产成本，以确保系统的最优化，设计方案的可操作性强。
本设计由倪源满、全辉辉、钱兵完成。
在设计过程中得到了张洪流教授的指导和帮助，同时对于在设计中给予帮助的同仁，在此一并表示感谢！由于时间仓促，加之设计人员的水平有限，设计中难免有不足之处，衷心希望得到各位专家的批评指正，以使设计更趋完美。
小组成员：倪源满、全辉辉、钱兵项目名称设计计算过程一、苯－甲苯精馏塔的工艺设计（一）精馏方案的确定（二）产品流量计算1、相图的绘制本设计相图数据来源于《化工原理》中实验数据。
在总压P=101.3 kPa下，取80.1C︒至110.6C︒共9组数据作出苯-甲苯的温度-组成相图与苯-甲苯的y－x相图，其中9组数据计算结果见附表一。
表一苯—甲苯物系在总压101.3kpa下的t-x(y)关系t x y80.1 1 184 0.816 0.91988 0.651 0.82592 0.504 0.71796 0.373 0.524100 0.257 0.456104 0.127 0.258108 0.057 0.125110.6 0 0用坐标纸绘制苯-甲苯的温度组成相图〈总压P=101.3 k Pa〉、苯-甲苯x-y相图（见设计附图）2、分析系统由苯-甲苯的温度组成相图知在分离区域无恒沸组成、无热敏物质存在，沸点相差30C︒，组分挥发能力差异较大，故可用普通常压连续精馏方法加以分离。
综合塔板性能比较，确定采用浮阀式精馏塔作为分离主体。
原料质量流量11500kg/h料液组成40﹪塔顶产品苯≤95﹪塔釜产品苯含量≤4﹪设DG、WG代表塔顶、塔底产品质量流量，由进出口质量守衡有0.95DG+0.04WG=11500×0.40DG+WG=11500可求得DG=4549.451kg/h ,WG=6950.549kg/hF为料液流量（hkmol/）,D,W分为塔顶、塔底摩尔流量（hkmol/）。
苯M、甲苯M为苯、甲苯的分子量。
Fx、Dx、Wx分别苯的摩尔分率F=115000.4078.112⨯+115000.6092.138⨯=133.777hkmol/（三）操作回流比确定（四）理论塔板数计算（五）实际塔板数确定Fx=0.4078.1120.4078.1120.6092.138+=0.440Dx=0.9578.1120.9578.1120.0592.138+=0.957Wx=0.0478.1120.0478.1120.9692.138+=0.047D=F F wD wx xx x--=133.777×0.4400.0470.9570.047--=57.774hkmol/W=F-D=76.003hkmol/注:苯M=78.112,甲苯M=92.138查元素周期表在苯-甲苯的x-y相图上,当线Fx=0.440时与共交点为e,查得坐标值为e(0.440,0.66)。
由min0.9570.661.350.660.440R-==-取实际操作回流比R=1.7minR=1.7×1.35=2.295拟采用塔釜间接加热，塔顶为全凝器。
用图解法计算理论塔板数，步骤如下：1、在x-y相中作出苯-甲苯平衡线和对角线如附图所示在对角线上定出点a、f、b2、作精馏段操作线ac先计算cy：1DcxyR=+=0.9570.2902.2951=+，在y 轴上标定点c，连接ac即得3、作q线，对饱和液进料，q线为通过点（0.440，0）的垂直线4、作提馏段操作线db ，由q线与ac线交点得两操作线交点d，连b、d即得由图中梯级数目知：全塔理论板数为10.3块（已扣除塔釜），其中精馏段需5.5块、提馏段4.8块。
1、塔效率计算全塔平均温度按塔顶及塔釜温度的算术平均值计算，塔顶和塔釜可分别近似为纯苯和纯甲苯，则有80.1110.695.352mt+?℃查取《化工工艺设计手册》得知，95.35℃时苯粘度为0.267cPm=苯，0.275cPm=甲苯。
故在全塔平均温度下平均粘度：0.4400.2670.5600.2750.271Lm=??cP因苯－甲苯体系可近似为理想溶液，故相对挥发度可用下式计算：ABppa=（六）塔内气液流量计算（七）设计截面选择（八）流体物性参数计算故有101.3/39 2.597Da==237.7/101.3 2.346Wa==2.597 2.346 2.468D Wa a a=??全塔塔板效率0.2450.2450.49()0.49(2.4680.271)54.07T LE am--==创=﹪2、实际塔板数精馏段＝5.5/0.5407≈11块提馏段＝4.8/0.5407≈9块全塔实际塔板数为20块，其中上数第12块塔板为加料板。
为便于调节浓度并考虑接管的方便，在10、14块塔板处加设辅助进料管。
精馏段气相摩尔流量1 2.295157.774190.365/V R D kmol h（）（）=+?+?液相摩尔流量2.29557.774132.591/L RD kmol h==?对q=1时提馏段有：液相流量/132.591133.777266.368/L L F kmol h=+=+=气相流量/190.365/V V kmol h==对于沸点进料的精馏过程而言，在塔底部近釜处无论气、液相的流量均为最大，故易发生过量液沫夹带、气泡夹带及液泛事故。