化工单元过程及设备课程设计-- 精馏

课程设计精馏装置流程一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握精馏装置的基本流程，了解精馏原理及其在化工生产中的应用。

2.技能目标：学生能够运用所学知识，对精馏装置进行初步的设计和分析，具备解决实际问题的能力。

3.情感态度价值观目标：学生通过本节课的学习，培养对化工行业的兴趣，增强对科学知识的热爱，提高创新意识和团队合作精神。

在制定教学目标时，充分考虑了课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.精馏装置的基本流程：介绍精馏装置的组成部分，如加热器、冷凝器、塔节等，并阐述各部分的作用。

2.精馏原理：讲解精馏过程中物质的分离原理，包括塔内气液分布、传质传热过程等。

3.精馏装置的设计与分析：引导学生运用所学知识，对精馏装置进行初步的设计和分析，如确定塔径、计算塔内压降等。

4.精馏装置在化工生产中的应用：介绍精馏技术在化工生产中的应用实例，如石油化工、轻化工等。

教学内容的选择和确保了科学性和系统性，有利于学生掌握所学知识。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解精馏装置的基本流程、精馏原理及其应用，为学生提供系统的知识体系。

2.讨论法：分组讨论精馏装置的设计与分析方法，培养学生解决问题的能力。

3.案例分析法：分析实际化工生产中的精馏装置案例，使学生更好地将理论知识应用于实践。

4.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲自动手操作，加深对精馏过程的理解。

多样化的教学方法有助于提高学生的学习效果。

四、教学资源本节课的教学资源包括以下几个方面：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供基础知识。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动展示精馏装置的流程和原理。

4.实验设备：准备完善的实验室设备，为学生提供实践操作的机会。

课程设计--精馏塔分离苯-甲苯混合物目录摘要 (II)Abstract (III)引言 (1)第一章概述 (1)1.1精馏塔设计任务 (2)1.2精馏塔设计方案的选定 (2)第二章精馏塔设计计算 (3)2.1精馏塔物料衡算 (3)2.2塔板的确定 (4)2.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (5)2.4精馏塔的塔体工艺尺度计算 (10)第三章塔附属设备选型及计算 (29)3.1接管 (29)3.2塔体总高度 (30)3.3辅助设备 (32)第四章设计结果汇总 (35)设计小结与体会 (37)符号说明 (38)参考文献 (40)摘要化工生产中所处理的物料，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, 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。

本设计任务为精馏塔分离苯-甲苯混合物。

对于二元混合物的分离，采用连续精馏过程。

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器冷凝，冷凝液在泡点温度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，所以在设计中把操作回流比取最小回流比的1.7倍。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

本设计说明书以通过物料衡算，热量衡算，工艺计算，结构设计和校核等一系列工作来设计一个具有可行性的合理的筛板塔以及相关辅助设备的计算。

绘制了精馏塔装配图，精馏工艺流程图。

关键词：筛板塔；苯；甲苯AbstractIn the chemical production processes the material, the intermediary product, the primary product, nearly is the mixture which is composed of certain components, moreover majority is the homogeneous phase material, in the production to satisfy the storage, the transportation, the processing and the use need, often needs these mixture separation for pure or nearly the pure state material.Separation of distillation is the most commonly used liquid mixture of a unit operation, using liquid mixture of all the different points of the volatile, volatile components from liquid to gas transfer, difficult volatile components from gas to liquid transfer. Mixture of raw materials to achieve the various components of the separation process is at the same time heat and mass transfer process.The design task is to separate the benzene - toluene mixture using the distillation tower. For the separation of binary mixtures, we can use a continuous distillation process. In the design, we feed the raw material in the bubble point ,using preheater where the liquid can be heated up to the bubble point and then give it away to the distillation tower. Up top of the tower ,there is a total condenser which can condense the steam. Part of the condensed steam return to the tower in the bubble point, and the rest product is sent to the tank through the total condenser. It is so easy to isolate material system using this system. the minimum return is relatively small, so we take the minimum reflux ratio of 1.7 times of the operating reflux ratio in our design. Tower reacter is heated with indirect steam and the tower bottom product is sent to storage tanks after cooling.The design specification through the material balance, energy balance, technology, structural design and verification and a series of work to design a reasonable possibility of the sieve tower that should use the relation selective evaporation flow，and drawing assemble diagram of distillation tower and PID of distillation.Keywords：Distillation；Sieve tower；Benzene引言化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。

目 录前 言............................................... 错误!未定义书签。

第一节 设计方案.................................................... 5 1.1操作条件的确定 ................................................ 5 1.操作压力的确定 ................................................ 5 2.进料状态 ...................................................... 5 3．加热方式 ..................................................... 6 4.回流比 ........................................................ 6 1.2确定设计方案的原则 ............................................ 7 第二节 工艺流程图................................................... 7 第三节 板式精馏塔的工艺计算........................................ 8 3.1 物料衡算 ...................................................... 8 3.3 理论塔板数的计算 .............................................. 9 3.4实际板数的确定 ............................................... 11 第四节 塔径塔板工艺尺寸的确定...................................... 13 4.1 各设计参数 .. (13)4.1.1 操作压力精m p ............................ 错误!未定义书签。

《常用化工单元设备的设计》精馏塔工作原理：利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到气相中，而气相中的重组分转移到液相中，从而实现分离的目的。

实际上，精馏塔就是一种塔式汽液接触装置使用范围：主要用于中药提取液浓缩后回收的稀酒精蒸馏，也可用于甲醇等其他溶媒等精馏，该设备采用u形管加热形式，根据沸点不同进行分离。

操作步骤：开机前检查：检查管路连接情况是否正常，阀门是否处于关闭状态，采用目测检查，检查频率是每次真空泵开机将真空泵水槽内注满水，排尽储气罐内的水。

打开真空泵。

蒸汽电加热发生器开机将蒸汽电加热发生器内的污水排尽。

打开总循环水周，打开仪器进水阀门，注意液位计水佳变化。

确保加热功率处于低档位，用设备切匙开机。

待蒸汽压力上升一段时间，可将加热功率调至高档位(一般多个设备需要供气时，开启)英汽压力达到0.6Kmp时，缓慢开启供气同，开启所连接设备的进气间。

3.设备开机操作开启真空管同门，储液罐真空同。

运行真空按钮，开启放波阀将待精馆乙醇吸至储液罐中(一般要求> 20L )。

关闭放液阀:打开冷凝水开关，开启冷凝水间;开启精馏塔蒸汽国，进行加热:实时取样观察乙醇浓度，待达到90%6以上时，收集乙醇，运行中检查序号检查项目检查方法检查频次检查阀门、管道有无跑，置、消、漏视觉检查（每次）设备关机及检查精馏塔关机关闭蒸汽阀，关闭蒸汽电加热发生器:关闭真空运行按钮，开放气间，放真空;待真空度降至0mpa时，开启放液阀，收集乙醇;待乙醇收集完成以后，开启真空运行按钮，用清水清洗配液罐。

待清洗完成后，关闭冷凝水，关闭总电源开关。

真空系关机关闭电源。

将水槽内的水和储气罐内的水排净。

蒸汽电加热发生器确保加热功率调至低档，将供气阀开大。

关闭电源，待仪器蒸汽压力下降至0.2kmpa左右时，打开蒸汽储罐的排气口，排净仪器内蒸汽。

关闭循环水阀，关闭进水润(可常开不关)，关闭供气阀，关闭排气口。

课程设计精馏(筛板)一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握精馏（筛板）的基本原理、流程和操作方法；技能目标要求学生能够运用所学知识进行实际问题的分析和解决；情感态度价值观目标要求学生培养对化工行业的兴趣和责任感，提高学生的创新意识和团队协作能力。

二、教学内容教学内容主要包括精馏（筛板）的基本原理、流程和操作方法。

具体安排如下：1.第一课时：精馏（筛板）的基本原理，包括精馏的定义、原理和分类；2.第二课时：精馏（筛板）的流程，包括原料的选择、设备的配置和操作步骤；3.第三课时：精馏（筛板）的操作方法，包括操作技巧、安全注意事项和异常处理。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。

主要包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握精馏（筛板）的基本原理和流程；2.讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力；3.实验法：通过实验操作，使学生掌握精馏（筛板）的操作方法和技巧。

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：精馏（筛板）的基础知识和操作方法；2.参考书：提供更深入的理论和案例分析，帮助学生拓展知识面；3.多媒体资料：通过视频、图片等资料，使学生更直观地了解精馏（筛板）的流程和操作；4.实验设备：提供实验材料和设备，让学生亲自动手操作，提高实际操作能力。

五、教学评估为了全面反映学生的学习成果，本课程将采用多元化的评估方式。

平时表现将占30%的比重，包括课堂参与度、提问和回答问题的情况等；作业将占20%的比重，包括课后练习和小组项目等；考试将占50%的比重，包括期中和期末考试。

评估方式将客观、公正，确保学生的学习成果得到全面的体现。

六、教学安排教学安排将根据课程目标和学生的实际情况进行设计。

本课程共安排12课时，每周2课时，共计6周完成。

教学地点将选在教室和实验室，以便学生进行理论学习和实验操作。

精馏实验装置的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解精馏实验的基本原理，掌握精馏过程中物质的沸点差异在分离混合物中的应用。

2. 学会识别并描述精馏实验装置各部分的结构和功能。

3. 掌握实验操作步骤，了解实验安全规范，明确实验中的注意事项。

技能目标：1. 能够独立操作精馏实验装置，进行混合物分离实验，并准确记录实验数据。

2. 学会通过观察和数据分析，判断精馏过程中的关键因素，如温度、压力等对实验结果的影响。

3. 培养实验操作能力，提高实验数据的处理与分析技巧。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学实验的兴趣，激发探索精神和创新思维。

2. 增强学生的实验安全意识，形成严谨的科学态度和良好的实验习惯。

3. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力。

本课程针对高年级学生，结合化学实验课程的特点，以提高学生的实验操作能力和科学素养为核心。

通过精馏实验装置的课程设计，使学生能够在实践中掌握化学知识，培养实验技能，同时注重情感态度价值观的培养，为学生的全面发展奠定基础。

课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容主要包括：1. 精馏实验原理：讲解精馏的基本概念、原理及在工业中的应用，涉及物质的沸点差异、相平衡等理论知识。

2. 实验装置结构：介绍精馏实验装置的各部分结构，包括加热器、冷凝器、塔釜、回流比控制器等，并解释各部分在实验过程中的作用。

3. 实验操作步骤：详细讲解精馏实验的操作流程，包括装置搭建、实验参数设置、加热、冷却、回流比控制等。

4. 实验数据处理：教授如何收集、记录、处理实验数据，分析实验结果，探讨影响精馏效果的因素。

5. 实验安全与注意事项：强调实验过程中的安全规范，指出可能存在的安全隐患，教育学生遵守实验纪律，确保实验安全。

教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，制定以下教学安排和进度：1. 精馏实验原理（第1课时）2. 实验装置结构（第2课时）3. 实验操作步骤（第3-4课时）4. 实验数据处理（第5课时）5. 实验安全与注意事项（贯穿整个实验课程）三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于精馏实验原理、实验装置结构等理论知识的传授。

化工单元过程及设备课程设计-- 精馏化工单元过程及设备课程设计目录前言 (2)第一章任务书 (3)第二章精馏过程工艺及设备概述 (4)第三章精馏塔工艺设计 (6)第四章再沸器的设计 (18)第五章辅助设备的设计 (26)第六章管路设计 (32)第七章塔计算结果表 (33)第八章控制方案 (33)总结 (34)参考资料 (35)前言本课程设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。

说明书中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了说明。

鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正。

感谢老师的指导和参阅！第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。

1．1精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。

两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。

简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。

精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。

本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。

但易漏液，易堵塞。

然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。

1．2再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。

本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。

液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。

立式热虹吸特点：1.循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

2.结构紧凑、占地面积小、传热系数高。

3.壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。

4.塔釜提供气液分离空间和缓冲区。