化工分离过程课程设计
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化工原理课程设计--分离正戊烷—正己烷混合物目录引言.............................................................................................................. .. (I)摘要 (1)Abstract (1)第1章设计条件与任务 (2)1.1 设计条件 (2)1.2 设计任务 (3)第2章设计方案的确定 (3)第3章精馏塔的工艺计算 (4)3.1 全塔物料衡算 (4)3.1.1 原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 (4)3.1.2 原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 (4)3.1.3 物料衡算进料处理量 (4)3.1.4 物料衡算 (4)3.2 实际回流比 (5)3.2.1 最小回流比及实际回流比确定 (5)3.2.2 汽、液相流率计算及操作线方程 (6)3.3 理论塔板数确定 (6)3.4 实际塔板数确定 (7)3.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算 (10)3.5.1 操作压力计算 (8)3.5.2 操作温度计算 (10)3.5.3 平均摩尔质量计算 (10)3.5.4 平均密度计算 (11)3.5.5 液体平均表面张力计算 (14)3.6 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)3.6.1 塔径计算 (16)3.6.2 精馏塔有效高度计算 (18)第4章塔板工艺尺寸的计算 (19)4.1精馏段、提馏段塔板工艺尺寸的计算 (19)4.1.1溢流装置计算 (19)4.1.2塔板设计 (19)4.2精馏段、提馏段塔板的流体力学性能验算 (24)4.3精馏段、提馏段塔板的负荷性能图 (27)第5章设计结果汇总 (32)设计小结与体会 (34)参考文献 (35)引言精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
银川能源学院化工分离工程实验说明书题目:乙醇-水均相恒沸精馏实验学生姓名韩益民学号1210140051指导教师朱鋆珊院系石油化工学院专业班级化工(本)1201设计时间2015.6.15-6.19化学工程教研室制一、实验目的(1)加深对恒沸精馏过程的理解;(2)熟悉和掌握恒沸精馏操作方法;(3)了解精馏实验装置的构造和控制方法.二、实验原理恒沸精馏是一种特殊的分离方法,它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易主要适用于恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。
通常加入的分离媒介能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质,这种方法就称作恒沸精馏。
在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57% 的乙醇。
这是乙醇与水形成恒沸物的缘故,其恒沸点78.15℃,与乙醇沸点78.30℃十分接近,形成的是均相最低恒沸物。
而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。
实验室中恒沸精馏过程的研究包括以下几个内容:1.恒沸剂的选择(1)必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物,比原组分恒沸点低10℃以上;(2)在形成的恒沸物中,恒沸剂含量应尽可能少,具有较小的汽化潜热,节省能耗;(3)回收容易,一是非均相恒沸物,二是挥发度差异大;(4)价廉,来源广,无毒,热稳定性好,腐蚀性小。
就工业乙醇制备无水乙醇,适用的恒沸剂有苯、正己烷、环己烷、乙酸乙酯等.它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物,而且其中的三元恒沸物在室温下又可以分为两相,一相富含恒沸剂,另一相中富含水,前者可以循环使用,后者又很容易分离出来,这样使得整个分离过程大为简化。
2.三相图三组分纯物质及共沸物沸点图,并在三角形相图中给出三组分恒沸物溶解度曲线图1 恒沸精馏三相图3.恒沸剂的加入方式恒沸剂一般可随原料一起加入精馏塔中,若恒沸剂的挥发度比较低,则应在加料板的上部加入,若恒沸剂的挥发度比较高,则应在加料板的下部加入。
@@@@大学《化工分离工程》教案~ 学年第学期课程学时65学院化学工程课程名称化工分离工程专业化工工艺主讲教师课时安排:5学时教学课型:理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目(教学章、节或主题):第一章绪论教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):了解分离工程在工业生产中的重要性,分离过程的分类以及常用的化工分离操作过程。
了解工业上常用的分离单元操作的基本原理,了解一些典型应用实例。
理解分离操作理论的形成和特性,分离过程的开发方法和发展趋势。
掌握分离因子的定义和应用,了解传质分离过程的分类和特征。
识记分离剂的类型及分离过程的选择方法。
教学目的要求:识记:分离剂的类型,分离因子概念,分离过程的选择方法。
领会:分离过程的特征与分类。
应用:分离过程的研究内容与研究方法。
本章重点:掌握分离过程的特征与分类,分离因子与固有分离因子的区别,平衡分离和速率分离的原理。
本章难点:用分离因子判断分离过程的难易程度,分离因子与级效率之间的关系。
教学内容(注明:* 重点# 难点?疑点):分离操作在化工生产中的重要性;传质分离过程的分类和特征;本课程的任务和内容。
第一节分离操作在化工生产中的重要性第二节传质分离过程的分类和特征1.2.1平衡分离过程1.2.2速率分离过程第三节本课程的任务和内容教学方式、手段、媒介:以多媒体为主黑板设计:左边幻灯,右边板书讨论、思考题、作业:课时安排:15学时教学课型:理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目(教学章、节或主题):第二章多组分分离基础教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):教学目的要求:1. 掌握相平衡各种关系式及计算;2. 掌握多组分物系的泡点和露点温度和压力的计算;3. 掌握等温闪蒸和部分冷凝过程的计算。
本章主要讨论:设计变量;相平衡关系;泡点和露点的计算;闪蒸过程计算。
本章重点:多组分物系的相平衡条件;平衡常数;分离因子;泡点方程和露点方程法;等温闪蒸过程和部分冷凝过程;闪蒸方程。
《化工分离工程》教案一、课程概述《化工分离工程》是化工工程专业的一门专业课程,旨在培养学生具备化工分离工程设计与操作的基本理论、技术和方法。
通过本课程的学习,学生将掌握分离工程的基本概念、原理和设计方法,了解分离工程在化工生产中的重要性和应用领域,培养学生分析和解决分离工程问题的能力。
二、教学目标1.培养学生对分离工程的基本概念和原理的理解;2.培养学生运用分离工程原理和方法进行设计和操作的能力;3.培养学生对不同分离工程方法和设备的选择和应用的能力;4.培养学生分析和解决分离工程问题的能力。
三、教学内容1.分离过程的基本概念和原理1.1分离工程的定义和分类1.2相平衡和相平衡原理1.3蒸馏、萃取、吸附和结晶等分离过程的基本原理1.4区域平衡和传输过程的分离效率2.蒸馏工艺和设备2.1简单蒸馏和精馏的原理和应用2.2多组份混合物的蒸馏2.3塔式蒸馏和装置选型3.萃取工艺和设备3.1萃取的基本概念和分类3.2搅拌萃取和萃取塔的原理和应用3.3萃取剂的选择和回收4.吸附工艺和设备4.1吸附的基本概念和原理4.2固定床吸附和流动床吸附的原理和应用4.3吸附剂的选择和再生5.结晶工艺和设备5.1结晶的基本概念和原理5.2溶解度曲线和结晶过程的控制5.3结晶设备的选型和操作四、教学方法1.理论授课:通过课堂讲解,系统介绍分离工程的基本概念和原理,引导学生深入理解课程内容。
2.实践教学:组织实验操作,让学生亲自进行分离工程的实验操作,理解设备的操作原理和优化方法。
3.讨论研究:结合工程实例和案例分析,组织学生进行小组讨论,引导学生分析和解决分离工程问题。
4.课程设计:引导学生进行小型分离工程设计,培养学生的设计和操作能力。
五、教学评价1.课堂测试:每个章节结束后进行课堂测试,检查学生对知识掌握的程度。
2.实验报告:要求学生在实验后提交实验报告,针对实验过程和结果进行分析和总结。
3.课程设计报告:要求学生进行小型分离工程设计,并提交设计报告,评价学生的设计和操作能力。
课程名称:化工分离工程授课班级:化学工程与工艺专业授课教师:[教师姓名]授课时间:[具体日期]课时安排:2课时教学目标:1. 让学生了解化工分离工程的基本概念、分类和重要性。
2. 掌握常见分离方法的原理、操作特点和设备。
3. 理解分离过程的热力学平衡、传质与扩散的基本理论。
4. 培养学生分析和解决实际化工分离工程问题的能力。
教学内容:一、绪论1. 化工分离工程的基本概念、分类和重要性2. 常见分离方法简介二、传质与分离过程的热力学基础1. 热力学平衡2. 传质与扩散的基本理论三、常见分离方法1. 吸收法- 原理、操作特点、设备- 气液吸收、气固吸收2. 蒸馏法- 原理、操作特点、设备- 简单蒸馏、精馏3. 萃取法- 原理、操作特点、设备- 液-液萃取、液-固萃取4. 膜分离法- 原理、操作特点、设备- 微滤、超滤、纳滤、反渗透教学过程:一、导入1. 提问:什么是化工分离工程?它在化学工业中的重要性是什么?2. 回答并总结化工分离工程的基本概念、分类和重要性。
二、讲授新课1. 传质与分离过程的热力学基础- 讲解热力学平衡、传质与扩散的基本理论,结合实例进行分析。
2. 常见分离方法- 吸收法、蒸馏法、萃取法、膜分离法- 分别介绍每种方法的原理、操作特点、设备,并举例说明。
三、课堂讨论1. 学生分组讨论:针对一个实际化工分离工程问题,分析并选择合适的分离方法。
2. 各组汇报讨论结果,教师点评并总结。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,强调重点知识。
2. 布置课后作业,巩固所学知识。
教学评价:1. 学生对化工分离工程的基本概念、分类和重要性的掌握程度。
2. 学生对常见分离方法的原理、操作特点和设备的理解程度。
3. 学生分析和解决实际化工分离工程问题的能力。
教学资源:1. 教材:《化工分离工程》2. 课件:化工分离工程相关课件3. 网络资源:化工分离工程相关网站、文献资料教学反思:本节课通过理论讲解、实例分析和课堂讨论,使学生掌握了化工分离工程的基本概念、分类和重要性,了解了常见分离方法的原理、操作特点和设备。
化工原理课程设计_苯甲苯筛板精馏塔分离化工原理课程设计——苯甲苯筛板精馏塔分离化工原理课程是化工专业基础课程之一,是培养化工工程师基本能力必不可少的课程。
课程设计是学生对所学知识的应用与创新,是理论与实践结合的重要环节。
本文主要介绍苯甲苯筛板精馏塔分离的课程设计。
一、课程设计背景苯甲苯是一种常见的有机化合物,用途广泛,但在生产过程中,由于它们在密度、沸点等性质上十分相似,所以在分离方面较为困难。
而苯甲苯的分离特别重要,因为它们分别是重要的化工原料和溶剂。
化工生产中普遍采用塔分离技术。
为了更好地、更高效地分离苯甲苯混合物,需要选择特定的精馏塔进行分离。
二、课程设计目标该课程设计旨在让学生了解筛板塔精馏的基本原理,掌握苯甲苯的分离技术和设备选择,加强实践能力,提高学生的实验技能和科研能力,从而更好地服务于实际生产。
三、课程设计内容1. 预实验通过文献查询,学生需要了解苯、甲苯等有机化合物的物化性质,包括密度、沸点、溶解度等。
在此基础上,先进行预实验,确定适宜的精馏塔和操作条件参数。
2.实验设计通过分析苯甲苯混合物的物理化学性质及性能,设计出筛板塔精馏分离的实验操作步骤,包括塔底物、顶料流量的确定,进塔温度、塔压力、回流比、输出速度等参数的确定,并根据实验结果进行分析。
3.实验操作将苯甲苯混合物注入到塔中,通过不断调整操作参数,掌握精馏过程中的控制精度,达到有效分离苯甲苯混合物的效果。
在实验中注意操作安全,例如防止静电产生等。
4.数据分析根据实验的数据结果,进行数据处理,比较不同条件下的精馏效果,分析影响分离效果的原因,总结经验,确定最佳的操作条件和筛板塔精馏分离的效果。
四、课程设计意义通过苯甲苯筛板精馏塔分离的课程设计,学生将会从理论和实践两个方面得到提升,这对他们在今后的工作和生活中将带来很大的帮助。
一方面,学生将学会如何准确地分析有机化合物的物理化学性质,更好地掌握塔分离的基本原理,为今后进一步研究有机化学分离提供参考;另一方面,学生将学习如何利用实验手段进行数据处理,提升实验技能,增强实践能力,从而更好地服务于实际生产。
化⼯原理课程设计(⼄醇和⽔的分离)化⼯原理课程设计课题名称⼄醇-⽔分离过程筛板精馏塔设计院系可再⽣能源学院班级应⽤化学0901班学号 1091100128学⽣蔡⽂震指导⽼师覃吴设计周数 1⽬录⼀、化⼯原理课程设计任务书 (4)1.1设计题⽬ (4)1.2原始数据及条件: (4)⼆、塔板⼯艺设计 (4)2.1精馏塔全塔物料衡算 (4)2.2⼄醇和⽔的物性参数计算 (5)2.2.1 温度 (5)2.2.2 密度 (6)2.2.3相对挥发度 (9)2.2.4混合物的黏度 (9)2.2.5混合液体的表⾯⼒ (9)2.3塔板的计算 (10)2.3.1 q、精馏段、提留段⽅程计算 (10)2.3.2理论塔板计算 (12)2.3.3实际塔板计算 (12)2.4操作压⼒的计算 (13)三、塔体的⼯艺尺⼨计算 (13)3.1塔径的初步计算 (13)3.1.1⽓液相体积流量计算 (13)3.1.2塔径计算 (13)3.2塔体有效⾼度的计算 (15)3.3精馏塔的塔⾼计算 (16)3.4溢流装置 (16)3.4.1堰长 (16)3.4.2溢流堰⾼度 (16)3.4.3⼸形降液管宽度和截⾯积 (17)3.5塔板布置 (17)3.5.1塔板的分块 (17)3.5.2边缘区宽度的确定 (18)3.5.3开孔区⾯积计算 (18)3.5.4筛孔计算及其排列 (18)四、筛板的流体⼒学验算 (19)4.1塔板压降 (19)4.1.1⼲板阻⼒ (19)4.1.2⽓体通过液层的阻⼒ (19)4.1.3液体表⾯⼒的阻⼒(很⼩可以忽略不计) (20)4.1.4⽓体通过每层板的压降 (20)4.2液沫夹带 (20)4.3漏液 (21)4.4液泛 (21)五、塔板负荷性能图 (22)5.1漏液线 (22)5.2液沫夹带线 (22)5.3液相负荷下限线 (24)5.4液相负荷上限线 (24)5.5液泛线 (24)5.6图表汇总及负荷曲线图 (26)六、主要⼯艺接管尺⼨的计算和选取 (26)七、课程设计总结 (27)⼋、参考⽂献 (28)⼀、化⼯原理课程设计任务书1.1设计题⽬分离⼄醇⼀⽔筛板精馏塔的设计1.2原始数据及条件:⽣产能⼒:年处理⼄醇⼀⽔混合液2.6万吨/年(约为87吨/天)。
化工课程设计氯苯分离过程板式精
馏塔设计
化工行业是一门重点学科,在其重要课程中包括了氯苯分离过程板式精馏塔设计。
化工课程设计的目的是为了培养学生的从事化工工作的能力,这些设计和研究的工作将为学生今后的职业发展提供实际经验和理论基础。
氯苯分离过程是一种工业应用中广泛使用的化学过程,这种过程涉及到从苯乙烯中分离出氯苯。
板式精馏塔是一种常见的精馏装置,用于从混合物中获得纯净的分离物。
这种设备的设计需要考虑到许多因素,如反应速率、对于特定的化合物的分离效率、反应器的尺寸等。
在化工课程设计中,学生需要考虑很多因素,设计用于分离氯苯的精馏器。
首先,学生需要了解氯苯分离过程以及板式精馏器的工作原理。
他们需要明确这些设备的优点和缺点,并考虑如何使用它们以及它们能否满足特定的化学工程需求。
为达到这个目的,学生将需要进行一定的实验研究,以了解不同条件下的化学反应以及板式精馏器的性能。
在这个过程中,他们需要考虑不同材料和处理方式的优缺点,如何使用这些材料制造设备,以及如何操作这些设备以实现分离过程。
同时,学生还需要考虑到经济效益和环境因素。
他们需要了解设备造价和维护成本,并考虑如何降低这些成本以提高生
产效率。
此外,他们还需要关注环境污染和健康问题,并寻找解决这些问题的方法,以减少对环境和人类健康的影响。
总之,化工课程设计是一项复杂的任务,需要学生熟练掌握化学原理、实验技术和工程原理。
通过完成这些设计任务,学生将发展出高度的创造力、解决问题的能力和团队合作的技能,这将在他们未来的工作中带来巨大的优势。
天津大学化工分离工程教案(一)一、课程简介1.1 课程背景化工分离工程是化学工程与工艺专业的一门重要专业课程,旨在培养学生掌握化工过程中物质分离的基本理论、方法和技术。
通过本课程的学习,使学生了解和掌握常见的分离操作原理、设备及工艺流程,为从事化工生产和技术管理工作奠定基础。
1.2 课程目标(1)掌握化工分离过程的基本原理,包括平衡分离、速率分离等;(2)熟悉常见的分离操作方法,如过滤、离心、吸附、萃取、蒸馏等;(3)了解分离过程的设备及其操作条件优化;(4)能够分析和设计简单的化工分离过程。
二、教学内容2.1 分离过程的基本原理(1)平衡分离原理:包括溶解度、分配系数、平衡常数等;(2)速率分离原理:包括膜分离、分子筛分离等。
2.2 常见分离操作方法(1)过滤:包括悬浮液、乳液的过滤原理及设备;(2)离心:包括沉降离心、澄清离心、过滤离心等;(3)吸附:包括吸附平衡、吸附等温线、吸附床设计等;(4)萃取:包括溶剂选择、萃取效率、萃取塔设计等;(5)蒸馏:包括蒸馏原理、蒸馏塔、塔板设计等。
三、教学方法3.1 课堂讲解采用讲授法,系统地介绍化工分离工程的基本原理、方法及设备。
通过生动的案例分析,使学生能够更好地理解和掌握分离过程。
3.2 实验教学安排相应的实验课程,使学生在实际操作中熟悉分离设备,掌握分离操作技巧。
3.3 课程设计布置课程设计任务,让学生运用所学知识分析和设计简单的化工分离过程,提高解决实际问题的能力。
四、教学评价4.1 平时成绩:包括课堂提问、作业、实验报告等,占总评的40%;4.2 期末考试:包括闭卷笔试和课程设计,占总评的60%。
五、教学资源5.1 教材:《化工分离工程》(第四版),化学工业出版社;5.2 课件:PowerPoint演示文稿;5.3 实验设备:分离操作实验室及相关设备。
天津大学化工分离工程教案(二)六、第一章绪论6.1 教学目的使学生了解化工分离工程的发展历程、研究对象和内容,激发学生学习兴趣。