第三章 精 馏(分离工程,叶庆国)
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五、任现职以来业绩综述一、教学方面:1.教学:本人担任讲师工作28年,一直在教学一线讲授公共基础课程,先后在烟台大学讲授4门本科理论课,一门研究生学位课。
主要包括:本科公共基础必修课“化工原理”,专业必修课“化工热力学”,专业限选课“化工分离技术”;专业选修课“化工过程分析与合成”,研究生学位课“高等化工分离”,另指导本科“化工原理实验”,“化学工程专业实验”。
“化工课程设计”,各类实习、毕业论文等。
2.参编教材:与青岛科技大学、山东师范大学等院校合编本科教材“分离工程”,2009年2月由化学工业出版社出版,本人编写七章中的两章,该书2011年3月获“2010年中国石油和化学出版物(教材奖)一等奖”,2012年获青岛科技大学校级优秀教村一等奖。
3.2011年11月参加山东省教育厅教学项目“山东省高等学校省级精品课程”,6万元,4/8.二、科研方面:1.项目:主持横向课题两项,累计到款经费115万;参加纵向课题两项,累计金额70万,横向课题四项,累计到款金额75万。
(1)主持洛阳炼化宏达实业有限责任公司“12万吨/年碳四分离技术”,65万元,课题号HY13H030,1/6;(2)主持泰州东联化工有限公司“8万吨/年甲乙酮装置碳四分离工艺技术” 50万,课题号HY12H024,1/6;(3)参加国家级项目,科技部“二甲醚氧氯化法制取氯乙烯新工艺开发”45万,课题号HY08H31,3/5;(4)参加省级项目,山东省科技厅“干熄焦联产甲醇合成气技术开发”25万,课题号HY12K24, 3/9。
另有作为第二位和主要参加人员的横向课题“棕榈油合成氯化石蜡”等企业项目共计四项,累计到费金额75万无。
2.论文:任取期间共发表论文17篇,其中第一位6篇(核心期刊2篇),第二位7篇(核心期刊1篇),第三位4篇(核心期刊4篇)。
3.获奖:(1)“有关皮革组织学系列研究“2005年获山东省教育厅山东高等学校优秀科研成果奖,自然科学类叁等奖(第三位)(2)“葡萄酒泥中甘露糖蛋白提取及应用研究“2009年获烟台市科学技术进步奖三等奖(第四位)4.专利:(1)专利号ZL 201410362383,4/6;(2)专利号ZL201110343178,4/6;(3)专利号:ZL201110343103.4,4/6;(4)专利号ZL03145171.3,4/4;(5)专利号201610141729X,3/6。
年处理12万吨煤焦油加工工艺初步设计姓名:姚文智专业:化学工程与工艺班级:工艺0803班学号:20080021961绪论 (2)第一章设计任务书 (3)第二章焦油加工主要设备 (3)第三章设计计算 (4)3.1 设计方案的确定 (4)3.2 贮槽体积的计算 (4)3.3 脱盐用碳酸钠溶液量 (4)第四章管式加热炉的计算 (5)4.1 管式加热炉物料衡算 (5)4.2 一次蒸发温度 (6)4.3 有效耗热量 (6)4.3.1 焦油的第一段加热 (7)4.3.2 焦油的第二段加热 (7)4.3.3 有效热负荷 (8)第五章一段蒸发器的计算及设计 (8)5.1 物料衡算 (8)5.2 塔径计算 (9)第六章二段蒸发器的计算及设计 (9)6.1 物料衡算 (9)6.2 塔径计算 (10)第七章精馏塔计算 (11)7.1 蒽油塔的计算 (11)7.1.1 物料衡算 (11)7.1.2 平均摩尔质量 (11)7.1.3 摩尔流率 (12)7.1.4 关键组分计算 (12)7.1.5 相对挥发度的计算 (12)7.1.6 塔板数的计算 (14)7.1.7 进料位置的计算 (14)7.1.8 塔径和塔高的计算 (14)7.2 馏分塔的计算 (16)7.2.1 物料衡算 (16)7.2.2 塔板数的计算 (17)7.2.2.1 下段的计算 (18)7.2.2.2 中段的计算 (20)7.2.2.3 上端的计算 (21)7.2.2.4 总塔板数的计算 (22)7.2.3 馏分塔塔径计算 (22)7.2.4 馏分塔高度计算 (23)7.3 进出口管径的计算 (23)参考文献 (25)2煤焦油是重要的焦化产品,含有多种宝贵的化工原料,是芳烃、多环芳烃和杂环化合物的重要来源,其中有些产品不可能或不可能经济地从石油化工原料中获得,如工业上使用的咔唑和喹啉几乎全部出自煤焦油,蒽、苊、芘世界总需求量的90%以上也是由煤焦油工业来提供的,另外煤焦油沥青还是冶金用电极是重要原料。
精馏化工分离工程课件(邓修,吴俊生版)
精馏是一种常见的化工分离技术,其原理基于不同物质在不同温度下的饱和蒸气压不同。
在精馏过程中,混合物经过加热后蒸发,然后重新冷却,不同成分的液体在冷却过程中重新凝结,从而实现分离纯化的目的。
精馏的基本原理:
在混合物中,每种成分都有自己的蒸气压,其大小会随温度的变化而不同。
在混合物中,如果某种成分的蒸气压高于其他成分,那么加热后这种成分会先汽化,沿着塔的上部上升。
在上升的过程中,气体会逐渐冷却,有些部分会重新凝结为液体,从而实现在塔内不同层次上的分离。
精馏的过程:
精馏通常分为两个部分:蒸馏和返馏。
蒸馏:将混合物加热,产生蒸气,蒸气随着温度的升高上升至精馏塔顶部,顶部常常设置冷却管,蒸气在冷却管中冷却后变成液体,稳定成分会从顶部出口流出。
返馏:在精馏塔中,每个塔层下部都设置了平衡管,平衡管上的液体可以通过塔内回流管返回至塔顶部。
回流液通过与蒸发液混合,并在塔内再次分离,从而实现更彻底的分离。
精馏在工业上的应用非常广泛,特别是在石油、化工、药品和精细化工等领域。
以下列举几种典型的应用:
石油精制:通过石油精馏,可以分离不同石油馏分,如汽油、柴油、燃料油等。
化工产品生产:如工业醇、苯、甲醇、二甲醚等,产量大,生产成本低。
药品生产:大量药品的制备过程中需要进行精馏纯化,例如乙醇、甲醇和其他有机溶剂。
精细化工:通过精馏技术,可以制造高品质化工产品,如纯度高的气氛氧化钯。
化学工程与工艺教学改革系列参考书分离工程试题库叶庆国钟立梅主编化工学院化学工程教研室前言化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科,一直处于山东省领先地位,而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。
该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理,传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。
传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大,而且结果不准确。
同时由于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化,学生能学到的东西越来越少。
所以,传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求,开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践,对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任,与该课程的教学质量关系重大,因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。
分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。
目前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为由化学工程与工艺专业委员会组织编写的化工分离过程(陈洪钫主编,化学工业出版社),其他类似的教材已出版了十余部。
这些教材有些还未配习题,即便有习题,也无参考答案,而至今没有一本与该课程相关的试题库的出版,因此编写这样一本学习参考书,既能发挥我校优势,又符合形势需要,填补参考书空白,具有良好的应用前景。
分离工程试题库与课程内容紧密结合,贯穿目前已出版的相关教材,包括填空、选择、名词解释、问答和计算题多种题型,有解题过程和答案,为学生的课堂以及课后学习提供有力指导。
编者2006年3月目录前言.................................................. 目录. (I)第一部分填空题 0第二部分选择题 (5)第三部分名词解释 (11)第四部分问答题 (13)第五部分计算题 (16)参考答案 (43)第一部分 填空题1. 分离作用是由于加入( )而引起的,因为分离过程是( )的逆过程。
2006/2007二 化工分离工程A化工学院 化工04级1~8班, 化工06A~B 班(答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、简答题(30分)1、 说明分离过程的特征和与分离工程的区别?2、简述逐板计算时什么情况下的计算起点从塔釜到塔顶和计算结束的选择原则。
3、说明固定床吸附分离的机理?4、组分的吸收因子是怎样定义的,推导i 衡方程。
5、图中A 塔的操作压力为3MPa ,塔底产品经节流阀后很快进入B 塔。
B 塔的操作压力为1.0 MPa 1) 液体经节流后会发生哪些变化?2)如果B 塔的操作压力为0.5 MPa 时,1.0 MPa 下的情况不同?6、萃取精馏的原理是什么?说明影响萃取剂选择性的因素有哪些。
二、论述题(30分)1、说明采用严格计算分离过程的三对角矩阵法和流量加和法各采用何种方法计算每块塔板的温度,为什么? 给出MESH 方程。
2、恒沸精馏的基本原理,怎样用三角相图来求解恒沸剂的用量。
说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。
3、说明确定多组分分离顺序的经验法所包含的主要规则。
用普通精馏将3C 、4i C -、4C 和3C +组成混合物(其相对挥发性按排列顺序递减)分离成四个产品,给出可能分离的顺序方案。
三、计算题(40分)1、已知某乙烷塔,塔操作压力为2.9MPa ,塔顶采用全凝器,并经分析得塔顶产品组成(摩尔求塔顶温度。
(10分)2、丙烯精馏塔分离如下混合物:课程考试试题学期 学年 拟题学院(系): 适用 专 业:组分 丙烯(1) 丙烷(2) 异丁烷(3)%(mol ) 78.11 21.05 0.84假设此混合物以饱和液态加入塔中,要求塔顶产品精丙烯中丙烯浓度%5.99≥(摩尔),塔底产品丙烷中丙烯浓度%5≤。
塔压约 1.7MPa,相对挥发度1218.112=α、0000.122=α、5418.032=α。
试分别用清晰分割与非清晰分割方法估算馏出液流量及各组分在两产品中的组成。
申报省级《化工分离工程》精品课程综合说明材料一、课程建设规划本课程的建设目标是为了更好地适应分离工程产业化的发展需要,遵循高等教育的规律,建立面向21世纪的教学内容和课程体系,开展分离工程、生物分离工程下游技术、原理及设备的教学工作,精选分离工程的教学内容,精心编排讲授体系,引入现代化的先进教学手段,将分离工程建设成具有工科特色的、基础理论与高新技术紧密联系的高水平课程。
该课程的课堂教学、实验教学、教学改革及课外活动等均按照精品课程的要求,最终建成全省以工科为特色的化工分离工程精品课程。
本课程由青岛科技大学教学名师、硕士生导师叶庆国教授主讲并负责建设,计划在2007~2009年内建设成国家一流的教学研究型的精品课程,逐渐实现全部课程资源上网讲授,以进一步扩大该门课程在省以至国内的影响,完善和改进化工分离工程教学远程网络资源的建设。
为了继续拓展《化工分离工程》相关课程的现代化教学工作,计划将工科化工分离工程课程在已经实现多媒体教学的基础上实现英汉双语及网络化教学。
计划引进国外化工分离工程教授和出国回校的化工分离工程教师从事双语教学,并加强对国内青年教师双语教学能力的培养,争取创建国内外一流的《化工分离工程》示范性教学课程。
目前该课程网站已有部分内容实现网上共享。
包括:1.1.《化工分离工程》课程的备课资源库;2.2.化工分离工程部分电子教案;3.3.化工分离工程部分英汉双语电子教案;4.4.化工分离工程CAI多媒体课件;5.5.化工分离工程学习指导及习题集;6.6.化工分离工程试题库;7.7.化工分离工程部分历年试题及参考答案8.8.开辟了化工分离工程教学研究专栏;9.9.化工分离工程教学学生反馈意见留言板;10.10.部分主讲教师课堂教学录像。
网址:在首页点击“《化工分离工程》精品课”图标即可进入。
二、课程师资队伍建设(一)课程负责人教学情况1.课程负责人近五年来讲授的主要课程:①①指导本科生实习、课程设计、毕业论文、毕业设计等200余人次。