化工原理工艺流程设计讲解

化工原理工艺流程设计首先，进行工艺流程设计前需充分了解产品的性质，包括化学组成、物理性质、特殊的要求等。

在这个基础上，进行原料选择和配方设计。

根据产品的化学反应类型，选择适合的原料和配比，确保反应能够正常进行，并达到产品的质量要求。

其次，制定适当的反应条件。

反应条件主要包括温度、压力、反应时间等。

根据反应的特性和需求，确定反应温度范围，确保反应既能够进行，又能够得到理想的产率和产品质量。

同时，也要考虑到反应的热效应，确保反应系统的稳定性。

接下来，确定反应方式和反应器。

反应方式有多种选择，如批量反应、连续反应、半连续反应等。

根据产品的量产需求和工艺要求，选择合适的反应方式。

同时，根据反应方式的选择确定反应器的类型和规格，确保反应器能够满足反应的要求，并提高生产的效率。

在反应过程中，需要进行物料的加料和排出。

对于批量反应，需要确定适当的加料方式和时间，确保原料的加入不会对反应产生负面影响。

对于连续反应，需要设计合理的进料管道和设备，实现连续的物料供给。

同样，对于产物的排出，需要设计合理的排出方式和设备，确保产物的质量和纯度。

此外，在工艺流程设计中，也要考虑到能源的利用和消耗。

根据反应的热效应和产物的性质，设计恰当的能量回收和利用系统，实现能源的最大化利用，降低生产的能耗。

最后，对于化工原理工艺流程设计来说，还要考虑到工艺的安全性。

在工艺流程设计中，需要充分考虑到可能存在的危险因素和安全隐患。

通过工艺的合理设计、设备的选用和操作的安全措施，确保工艺的安全性和生产的可行性。

总之，化工原理工艺流程设计是化工工程中的重要环节，需要综合考虑产品的性质、反应条件、反应方式、物料的加料与排出、能源利用和消耗等方面的因素。

通过合理的设计和优化，可以实现高效、安全、可行的生产过程，提高产品的质量和产量。

第一单元动量传递绪论一、化工过程产品2.引出单元操作的概念（化工过程由若干单元操作和反应过程串联而成）。

二、单元操作1.单元操作概念：化工生产中，设备相似、原理相近、基本过程相同的生产过程称为单元操作。

2.单元操作分类：三传一反——P2表0-1(1)动量传递（传动）：流体输送、沉降、过滤等——密度ρ、黏度μ。

(2)热量传递（传热）：热交换、蒸发等——温度t、热导率λ。

(3)质量传递（传质）：蒸馏、吸收、干燥等——相对挥发度α、溶解度x。

3.单元操作特点：(1)物理性操作；(2)共有性操作。

三、基本概念1.物料衡算（质量守恒）2.能量衡算（能量守恒）3.过程极限（平衡状态）——溶解，饱和；传热，温度相等。

4.过程速率（变化快慢）——过程速率=推动力/阻力第一讲流体静力学流体：气体和液体的总称（不可压缩流体、可压缩流体）。

一、主要物理量1.密度（物理性质，温度和压力的函数，可查表获得）ρ=m/V kg/m3定义式理想气体：ρ=m/V=nM/V=pM/RT（pV=nRT 符号说明：R=8.314，T=t+273）相对密度：物质密度与水的密度之比（4℃）。

常用密度：水（20℃）—998kg/m3；水银（20℃）—13.6×103 kg/m32.压力p=P/A Pa 定义式绝对压力：压力的真实值。

表压：表压=绝对压力－大气压力（压力表测得值，真实压力比大气压大的部分）真空度：真空度=大气压力－绝对压力（真空表测得值，真实压力比大气压小的部分）表压=－真空度真空度最大值=大气压常用压力：1atm≈0.1MPa=1.013bar=1.033工程大气压=10.33mH2O=760mmHg例题1-1。

二、流体静力学1.静力学基本方程的推导设：敞口容器内盛有密度为ρ的静止流体，取任意一个垂直流体液柱，上下底面积均为A m 2。

a .作用在液柱上端面上的总压力P 1 P 1= p 1 Ab .作用在液柱下端面上的总压力P 2 P 2= p 2 Ac .作用于整个液柱的重力G G =ρg A (z 1－z 2)液柱静止，垂直方向上的三个作用力的合力为零，即 ：p 1 A + ρg A (z 1－z 2)－p 2 A = 0 令： h = (z 1－z 2) 整理得：p 2 = p 1 + ρg h若将液柱上端取在液面，并设液面上方的压强为p 0, 则： p = p 0 + ρg h上式均称为流体静力学基本方程式：静止流体内部某一点的压强等于作用在其上方的压强加上液柱的重力压强。

《化工原理》电子教案板式塔及其工艺设计计算一、教学目标1. 理解板式塔的基本概念和工作原理。

2. 掌握板式塔的工艺设计计算方法。

3. 能够应用板式塔的设计计算方法解决实际工程问题。

二、教学内容1. 板式塔的分类和结构填料塔、板式塔的分类塔盘的结构和工作原理2. 板式塔的性能评价塔盘效率的计算塔盘压降的计算3. 板式塔的工艺设计计算设计计算的基本步骤设计计算的参数选择设计计算的公式和计算方法4. 板式塔的优化设计塔盘类型的选择塔盘布置的优化5. 板式塔的设计计算案例分析案例一：简单蒸馏塔的设计计算案例二：吸收塔的设计计算三、教学方法1. 讲授法：讲解板式塔的基本概念、工作原理和设计计算方法。

2. 案例分析法：分析实际工程案例，加深学生对板式塔设计计算的理解。

3. 互动教学法：引导学生提问和讨论，提高学生的参与度和思考能力。

四、教学资源1. 教材：《化工原理》相关章节。

2. 课件：板式塔的图片、示意图和设计计算公式。

3. 案例资料：实际工程案例的数据和计算结果。

五、教学评价1. 课堂参与度：学生提问、回答问题和参与讨论的情况。

2. 作业完成情况：学生完成作业的正确率和完整性。

3. 考核成绩：学生的考试成绩和设计计算案例的分析能力。

六、教学重点与难点1. 教学重点：板式塔的分类和结构特点板式塔的性能评价方法板式塔的工艺设计计算流程板式塔的优化设计方法2. 教学难点：板式塔设计计算公式的推导和应用板式塔优化设计中的参数选择和分析实际工程案例中板式塔设计计算的灵活运用七、教学进程安排1. 第一课时：板式塔的分类和结构介绍，理解填料塔与板式塔的区别。

2. 第二课时：板式塔的性能评价方法讲解，学习塔盘效率和压降的计算。

3. 第三课时：板式塔的工艺设计计算流程学习，了解设计计算的基本步骤。

4. 第四课时：板式塔优化设计的内容讲解，学习塔盘类型选择和布置优化。

5. 第五课时：板式塔设计计算案例分析，通过案例一和案例二加深理解。

化工原理工艺流程设计讲解化工原理工艺流程设计是指根据化工原理和工艺要求，结合工艺流程的各项因素，包括原料选择、反应条件、操作参数、能源消耗和环境影响等因素，对化工生产过程进行合理的设计和优化。

下面我们将从化工原理和工艺流程设计两个方面来进行讲解。

化工原理是化工过程的基础，其包括化学反应动力学、传质与传热、物料平衡和能量平衡等内容。

在工艺流程设计中，首先需要了解化工原理，确定反应的主要特性，包括反应速率与温度、压力、浓度等因素的关系，以及反应产物的生成及副反应的发生等情况。

这些信息有助于确定反应条件，确定合适的反应器类型、反应器尺寸和反应器运行参数。

根据化工原理，可以进行物料平衡和能量平衡的计算。

物料平衡是指通过对原料、产物和中间物料的流量和组成分析，确定化工过程中物料的流向和转化率，以及确定反应过程中可能存在的损失。

能量平衡是指通过对化工过程中能量的输入和输出进行计算，来确定能量消耗和能量转化效率。

物料平衡和能量平衡的计算结果有助于指导工艺流程的设计和改进。

在工艺流程设计中，还需要考虑原料的选择和准备工作。

选取合适的原料是保证化工过程顺利进行的重要因素。

原料的选择应综合考虑其市场供应情况、价格稳定性、纯度要求、毒性和环境影响等因素。

原料的准备工作包括对原料的检验和贮存，确保原料的质量符合工艺要求，并且能够按照工艺流程的需要进行供应。

工艺流程设计还需要考虑产品的分离和纯化操作。

在化工生产中，通常会伴随有多个反应产物和副产物的生成。

为了获得目标产品的高纯度和高产率，需要进行产品的分离和纯化操作。

分离操作包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等方法，通过物理和化学方法将产品与杂质分离。

纯化操作包括再结晶、溶剂再生、离子交换等方法，通过提高产品的纯度和纯化程度来满足市场需求。

此外，工艺流程设计还需要考虑反应器的设计和运行参数的确定。

反应器的选择应考虑反应的性质、反应物料的特性以及产物的要求。

常见的反应器包括批式反应器、连续式反应器和循环式反应器等。

徐州工程学院化工原理课程设计说明书设计题目水吸收氨过程填料吸收塔设计学生姓名指导老师学院专业班级学号完成时间目录第一节前言 (3)1.1 填料塔的设计任务及步骤 (3)1。

2 填料塔设计条件及操作条件 (3)第二节填料塔主体设计方案的确定 (3)2。

1 装置流程的确定 (3)2.2 吸收剂的选择 (3)2.3填料的类型与选择 (3)2.3.1 填料种类的选择 (4)2.3.2 填料规格的选择 (4)2。

3。

3 填料材质的选择 (4)2.4 基础物性数据 (4)2。

4。

1 液相物性数据 (4)2.4.2 气相物性数据 (5)2。

4。

3 物料横算 (5)第三节填料塔工艺尺寸的计算 (6)3.1 塔径的计算 (7)3.2 填料层高度的计算及分段 (7)3.2。

1 传质单元数的计算 (7)3。

2。

2 填料层的分段 (8)3.3 填料层压降的计算 (9)第四节填料塔内件的类型及设计 (10)4。

1 塔内件类型 (10)4。

2 塔内件的设计 (10)注：1填料塔设计结果一览表 (10)2 填料塔设计数据一览 (11)3 参考文献 (12)附件一：塔设备流程图 (12)附件二：塔设备设计图 (13)第一节前言1.1填料塔的设计任务及步骤设计任务：用水吸收空气中混有的氨气。

设计步骤：（1）根据设计任务和工艺要求，确定设计方案;（2）针对物系及分离要求，选择适宜填料;（3)确定塔径、填料层高度等工艺尺寸（考虑喷淋密度）；（4）计算塔高、及填料层的压降;（5）塔内件设计。

1.2填料塔设计条件及操作条件1. 气体混合物成分：空气和氨2。

空气中氨的含量： 5。

0%(体积分数)，要求塔顶排放气体中含氨低于0.02%；)3. 混合气体流量6000m3/h4. 操作温度293K5. 混合气体压力101。

3KPa6。

采用清水为吸收剂,吸收剂的用量为最小用量的1。

5倍。

7。

填料类型:采用聚丙烯鲍尔环填料第二节精馏塔主体设计方案的确定2.1装置流程的确定本次设计采用逆流操作：气相自塔低进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，即逆流操作。

化工原理工艺流程设计引言化工原理工艺流程设计是在化工工程中的一个重要环节，它涉及到对化学反应原理、物质传递原理、热力学原理等知识的应用，通过合理地设计工艺流程，实现化工产品的生产。

本文将介绍化工原理工艺流程设计的基本概念、流程和方法。

基本概念化工原理化工原理是指化学反应原理、物质传递原理、热力学原理等在化工工艺中的应用。

在化工工艺中，化学反应是指两种或多种物质发生化学变化，生成新的物质。

物质传递是指物质在不同相之间的传递过程，包括质量传递和能量传递。

热力学是指研究物质和能量之间的转化关系。

工艺流程工艺流程是指将化工原理应用到具体生产中的过程，通过一系列的操作和控制，实现对原料的处理、反应的进行以及产品的分离和处理。

工艺流程通常包括原料处理、反应装置、产品分离和处理等环节。

流程设计化工原理工艺流程设计包括对原料的选择和处理、反应的进行、产品的分离和处理等环节的设计。

下面将介绍几个重要的设计环节。

原料选择和处理原料选择和处理是化工原理工艺流程设计的第一步，它是决定整个工艺流程的基础。

在原料选择上，需要考虑原料的成本、供应稳定性、化学性质等因素。

原料处理包括对原料进行预处理，如过滤、浓缩、分离等操作，以满足后续反应的要求。

反应进行反应进行是化工原理工艺流程设计的核心环节，它决定了产品的生成率和质量。

在反应进行中，要考虑反应的速率、平衡转化率、反应热等因素。

为了提高反应的效率，可以采用催化剂、调节反应条件等措施。

产品分离和处理产品分离和处理是化工原理工艺流程设计的最后一步，它决定了产品的纯度和得率。

产品分离包括物质的分离和提纯，可以采用蒸馏、结晶、萃取等方法。

产品处理包括对产品的加工和包装等操作。

设计方法流程图法流程图法是一种常用的工艺流程设计方法，它通过流程图来表示工艺流程的操作顺序和关系。

流程图中的图形表示不同的操作，箭头表示操作的顺序和流程方向。

通过观察和分析流程图，可以发现和解决工艺流程中存在的问题。

、八、，前言课程设计是本课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学习化工设计基本知识的初次尝试。

通过课程设计，要求能够综合运用本课程和前修课程的基本知识进行融会贯通，并在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。

蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。

蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性物质的水溶液，是化工、医药、食品等工业中较为常见的单元操作。

化工生产中蒸发主要用于以下几种目的：1 获得浓缩的溶液产品；2、将溶液蒸发增浓后，冷却结晶，用以获得固体产品，如烧碱、抗生素、糖等产品；3、脱除杂质，获得纯净的溶剂或半成品，如海水淡化。

进行蒸发操作的设备叫做蒸发器。

本次设计的主要是三效蒸发装置。

第一章设计方案的确定1.1 蒸发操作条件的确定蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽压强（或温度）、冷凝器操作压强（或温度）的选定。

正确选择蒸发过程的操作条件，对保证产品质量和降低能耗极为重要。

1.1.1 加热蒸汽压强的确定通常被蒸发的溶液有一个被允许的最高温度，若超过此温度物料就会变质、破坏或分解，这是确定加热蒸汽压强的一个依据。

应使操作在低于最大温度范围内进行，可以采用加压蒸发、常压蒸发或真空蒸发。

蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。

从节能观点出发，应充分利用二次蒸汽作为后续蒸发过程或者其它加热用的热源，即要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽。

这样既可以减少锅炉产生蒸汽的消耗量，又可减少末效进入冷凝器的二次蒸汽量，提高蒸汽的利用率。

因此，能够采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽是有利的，但通常所用饱和蒸汽的温度不超过180C，超过时相应的压强就很高，这将增加加热设备费用和操作费用。

一般的加热蒸汽压强在400—800kPa范围之内。

本设计选700kPa。

1.1.2 冷凝器操作压强的确定若一次采用较高压强的加热蒸汽，则末效可采用常压或加压蒸发，此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度，可以全部利用。

深入了解化工工艺流程设计的思路、步骤和方法 工艺流程设计的成品通过工艺流程图来体现化工生产由原料到产品的全部过程既物料和能量的变化，物料的流向以及生产中所经历的工艺过程和使用的设备和仪表。

昌晖仪表从生产方法和工艺流程选择、原料路线选择、工艺技术路线选择、工艺流程设计内容等方面深入介绍化工工艺流程设计的思路、步骤和方法。

工艺流程图集中地概括了整个生产过程的全貌。

生产同一化工产品可以采用不同原料，经过不同生产路线而制得，即使采用同一原料，也可采用不同生产路线，同一生产路线中也可以采用不同的工艺流程。

选择生产路线也就是选择生产方法，这是决定设计质量的关键。

如果某产品只有一种生产方法，就无须选择；若有几种不同的生产方法，就应逐个进行分析研究，通过各方面比较筛选一个最好的生产方法，作为下一步工艺流程设计的依据。

生产方法和工艺流程选择的原则◆可靠性流程是否通畅、生产是否安全、工艺是否稳定、消耗定额、生产能力、产品质量和三废排放是否达到预定指标。

◆适用性和具体环境、资源和技术的接收能力相适应◆技术的合理性技术的生命周期：投入期、成长期、成熟期和衰退期,所选技术应处于成长期◆先进性技术上的先进和经济上的合理可行,应选择物料损耗小、循环量少，能量消耗少和回收利用好的生产方法 。

原料路线的选择一个工业项目的产品可以从几种原料取，首先遇到的问题就是选择哪种原料。

1、可靠性必须保证在其服务期限内有足够的、稳定的原料来源。

例如若是矿石原料，要看它的储藏量、品位和开采量。

凡以经过加工的原材料和部件作为原料的工业项目，最好与供应部门达成协议，以保证供应的可靠性。

2、经济性在产品成本中，原料价格是一个重要因素。

即要对各种原料投入后对单位成本的影响进行详细的分析。

原料价格受其供求关系变化的影响很大，要根据供求关系对将来的价格进行预测。

3、合理性这主要是指对资源的综合利用是否合理。

例如煤、石油和天然气为主要起始原料的合理利用问题：在选择原料路线时，适当提高化工用煤的比例；油改煤，以节约石油消耗是合理的。