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化工原理操作课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理中基本操作原理，如流体流动、热量传递和质量传递等；2. 使学生了解化工设备的基本构造、性能及操作方法；3. 帮助学生理解化工过程中常见的单元操作及其在实际工程中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用化工原理解决实际问题的能力，能进行简单的工艺计算；2. 提高学生动手操作能力，能正确使用化工设备进行实验操作；3. 培养学生团队协作能力，能在小组讨论中发表见解，共同完成实验任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工原理学科的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨、细致的科学态度，使其注重实验安全，遵循实验规程；3. 引导学生关注化工行业的发展，认识到化工技术在实际生活中的应用，培养其社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
在后续的教学设计和评估中，注重理论知识与实践操作的紧密结合，以提高学生的综合素质和工程实践能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 化工原理基本概念：流体流动、热量传递、质量传递等基本原理的学习，涉及教材第一章内容。
2. 化工设备与工艺：介绍常见化工设备构造、性能及操作方法，包括泵、压缩机、换热器等，涉及教材第二章内容。
3. 单元操作：学习精馏、吸收、萃取、干燥等典型化工单元操作，分析各操作在实际工程中的应用，涉及教材第三章至第六章内容。
4. 化工工艺计算：培养学生运用化工原理解决实际问题的能力，进行简单的工艺计算，涉及教材第七章内容。
5. 实验操作：组织学生进行化工原理实验，锻炼动手操作能力，涉及教材实验部分内容。
教学内容安排和进度如下：1. 第1-4周：学习化工原理基本概念；2. 第5-8周：了解化工设备与工艺；3. 第9-12周：研究单元操作；4. 第13-16周：进行化工工艺计算；5. 第17-20周：实验操作及总结。
教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，确保学生能够循序渐进地掌握化工原理及操作知识。
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。
化工原理课程设计课程背景化工原理是化学工程中的基础课程之一，其涵盖了诸如热力学、传质和反应工程等基本概念。
本科生需要在本课程中学会运用这些基本概念解决工程问题，并开展一些基本的实验设计和模拟计算。
该课程设计旨在加深化工原理课程的理论学习，并提高学生的实际操作能力。
课程目标本课程设计的目标是让学生在课程的实践中掌握基本的化工原理知识，并运用这些知识解决实际的工业问题。
具体目标有：1.学习掌握热力学的基本概念和计算方法。
2.学习掌握传质过程的基本方程和物理资料的估算方法。
3.学习掌握反应工程的基本概念和反应机理的分析方法。
4.在实践课程中，学生需要掌握实验操作和实验数据的处理方法，以及模拟计算工具的使用。
课程内容该课程设计将分为以下几个部分：实验部分学生将进行基于传统的物理化学实验，质量传递、热力学、反应工程等实验设计，并通过实验数据分析和处理来确定已学习的基本概念和知识。
一些例子包括：•燃烧烷基气体的热力学变化。
•分析盐水蒸汽-液体传质的影响因素。
•合成醇酸的相变反应工程。
•模拟火箭推进器的性能和热效应。
在此过程中，学生将掌握实验设计的基本技能，并学习如何使用化学试剂和设备进行实验操作。
另外，还将学习数据采集、处理和分析的数据分析方法。
模拟部分该部分旨在教授学生如何运用现代计算机技术模拟基本化工过程。
具体而言，学生将使用Petrosim （或者其他模拟计算工具）软件来模拟各种化学过程，包括：•含有减压操作的多物质流体化反应器。
•用于石油提炼的不同精炼工艺的流程模拟。
在模拟的过程中，学生将学习理解物理过程、建立适当的模型、配置计算软件，并分析和评估模拟结果的有效性。
成果要求每位学生必须提交一份完整的课程设计报告，包括：1.实验部分的实验设计和数据分析，同时要展示自己对实验操作和数据分析的独立能力。
2.模拟部分的模拟计算过程与结果，展示自己对计算机模拟技术的掌握和理解能力。
3.论文应在规定的截止日期前提交，格式和结构必须规范，课程须按时完成。
化工原理课程设计教改一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理的基本概念、原理及常用设备，如流体力学、热力学、传质与传热等；2. 培养学生运用数学、物理、化学等知识分析和解决化工过程中实际问题的能力；3. 使学生了解化工工艺流程设计的基本原则和方法，掌握化工流程图的绘制与分析。
技能目标：1. 培养学生运用计算机软件（如CAD、Aspen Plus等）进行化工流程模拟与优化的能力；2. 提高学生实验操作技能，能独立完成化工实验，并正确处理实验数据；3. 培养学生团队协作、沟通与表达能力，能在项目中进行有效分工与合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工行业的热爱和责任感，树立环保意识，关注化工生产对环境的影响；2. 培养学生严谨、求实的科学态度，勇于面对和解决化工过程中的问题；3. 培养学生创新思维，激发学生探索新技术、新工艺的兴趣。
课程性质：本课程为专业核心课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行，注重培养学生的实际应用能力和创新意识。
学生特点：学生具备一定的数学、物理、化学基础，具有较强的学习能力和动手能力，但对化工原理的实际应用尚缺乏深入了解。
教学要求：结合学生特点，采用案例教学、实验操作、小组讨论等多种教学方法，提高学生的参与度和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实际工程相结合，为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 化工原理基本概念：流体力学、热力学、传质与传热等基本原理；教材章节：第一章 流体力学、第二章 热力学、第三章 传质与传热2. 化工设备与工艺：常用化工设备类型、结构及工作原理；典型化工工艺流程设计原则与方法；教材章节：第四章 化工设备、第五章 化工工艺流程设计3. 化工流程模拟与优化：计算机软件（如CAD、Aspen Plus等）在化工流程模拟与优化中的应用；教材章节：第六章 化工过程模拟与优化4. 化工实验操作与数据处理：基本实验操作技能、实验数据分析方法；教材章节：第七章 化工实验5. 团队协作与沟通能力培养：项目分工、合作、汇报与讨论；教材章节：附录一 团队协作与沟通技巧6. 环保意识与化工生产：化工生产对环境的影响及环保措施；教材章节：附录二 环保意识与化工生产教学内容安排与进度：第1-4周：学习流体力学、热力学、传质与传热等基本原理；第5-8周：学习化工设备与工艺，进行化工流程图绘制与分析；第9-12周：学习化工流程模拟与优化，运用计算机软件进行实践操作；第13-16周：进行化工实验操作与数据处理；第17-18周：团队协作项目，培养沟通与表达能力；第19-20周：课程总结与考查。
化工原理课程设计范文一、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、原理和计算方法，能够运用化工原理解决实际工程问题。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：（1）理解化工原理的基本概念和原理；（2）掌握化工过程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒定律；（3）熟悉化工单元操作的基本流程和计算方法。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际工程问题；（2）具备较强的化工过程分析和设计能力；（3）熟练使用相关化工设计和分析软件。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和热情；（2）树立学生的主人翁意识，提高学生的人文素养；（3）培养学生团队合作精神，增强学生的社会责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.化工原理的基本概念和原理；2.化工过程中的质量守恒、能量守恒和动量守恒定律；3.化工单元操作的基本流程和计算方法；4.化工设计和分析软件的使用。
具体安排如下：1.第1-2课时：介绍化工原理的基本概念和原理，讲解质量守恒、能量守恒和动量守恒定律；2.第3-4课时：讲解化工单元操作的基本流程和计算方法；3.第5-6课时：介绍化工设计和分析软件的使用，进行实际工程案例分析。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行：1.讲授法：讲解化工原理的基本概念、原理和计算方法；2.案例分析法：分析实际工程案例，让学生更好地理解化工原理的应用；3.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力；4.小组讨论法：分组讨论问题，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：化工原理教材，用于学生学习和参考；2.参考书：提供相关化工原理的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，直观地展示化工原理的相关概念和原理；4.实验设备：准备实验所需的设备，为学生提供实践操作的机会。
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1. 引言化工原理课程设计是化学工程专业本科学生的一门重要课程。
该课程旨在通过实际案例的分析和解决，让学生掌握化工原理的基本知识和应用技能。
本文将介绍化工原理课程设计的目的、内容、方法和评价。
2. 目的化工原理课程设计的目的是培养学生的工程实践能力和解决问题的能力。
通过实际案例的分析和设计，使学生能够应用所学的化工原理知识解决实际问题，提高工程实践能力。
3. 内容化工原理课程设计的内容涵盖了化工过程的基本原理和工艺流程的设计。
以下是化工原理课程设计的主要内容：3.1 化工过程的基本原理在化工原理课程设计中，学生将学习化工过程的基本原理，包括物质的平衡、能量的平衡、动量的平衡等。
学生将掌握化工过程中的质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律等基本原理。
3.2 工艺流程的设计在化工原理课程设计的过程中，学生将学习如何设计化工工艺流程。
学生将通过分析化工原料的性质和工艺要求，选择适当的反应器类型、控制参数等，设计出满足工艺要求的化工工艺流程。
4. 方法化工原理课程设计采用项目驱动的教学方法。
以下是化工原理课程设计的方法：4.1 实践项目学生将参与实际的化工工程项目，通过实际操作和实验，了解化工工艺的实际应用和操作流程。
学生将在实践中学习化工原理知识，提高解决问题和分析能力。
4.2 课程讲解和案例分析教师将通过课堂讲解和案例分析，介绍化工原理的基本概念和原理。
学生将通过分析和讨论实际案例，掌握化工原理的实际应用方法。
5. 评价化工原理课程设计的评价主要包括学生项目报告的评分和学生的学术表现。
以下是化工原理课程设计的评价指标：5.1 项目报告评分学生将根据课程设计项目的要求，提交相应的设计报告。
教师将对学生的设计报告进行评分，评估学生的设计能力和分析能力。
5.2 学术表现除了项目报告的评分外，教师还将评估学生的学术表现。
学生的学术表现包括参与课堂讨论、提出问题和解答问题的能力等。
6. 总结化工原理课程设计是化学工程专业学生培养工程实践能力和解决问题能力的重要课程。
齐齐哈尔大学化工原理课程设计题目水吸收丙酮填料吸收塔设计学院化学与化学工程学院专业班级制药工程学生姓名指导教师成绩年月日摘要吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。
在化工生产中主要用于原料气的净化，有用组分的回收等。
填料塔是气液呈连续性接触的气液传质设备。
塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。
支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。
填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。
本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔的方法处理含有丙酮的混合物，使其达到排放标准。
在设计中,主要以水吸收混合气中的丙酮，在给定的操作条件下对填料吸收塔进行物料衡算。
本次设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。
关键词：水；填料塔；吸收；丙酮；低浓度AbstractAbsorption is the unit operation Of using mixed gas in the liquid component in the solubility of isolated differences to a gaseous mixture of homogeneous . In the production ,it is being used in producing of chemical raw materials, gas purification and recycling of useful components and so on.The absorption chamber was mad that the fluid assumes the continuous contact the gas fluid mass transfer equipment. On base plate's padding has entire builds with the chaotic pile of two ways. The padding level's place above has the liquid to distribute the installment, thus causes the liquid to spray evenly on the padding level.The chemical principle curriculum project's goal is to use the padding absorption tower according to the design requirements method processing to include the acetone mixture. In the design, mainly by the water absorption mixture air's in acetone, under the operating condition which assigns to the padding absorption tower carries on the material balance. This design including design proposal selection, major installation's technological design , equipment's structural design and craft size design calculation, flow chart, major installation's contents and so on technological conditions chart.Key words：Water;Absorption chamber;Absorption;Acetone;Low concentration目录摘要.......................................................................................................................................... Abstract ........................................................................................................................................ 第1章绪论.......................................................................................................................... - 0 -1.1 吸收技术概况................................................... - 0 -1.2 吸收设备的发展................................................. - 1 -1.3 吸收在工业生产中的应用......................................... - 3 -1.3.1 吸收的应用................................................ - 3 -1.3.2 塔设备在化工生产中的作用和地位............................ - 3 -1.3.3 化工生产对塔设备的要求.................................... - 4 - 第2章设计方案................................................................................................................ - 6 -2.1 吸收剂的选择................................................... - 6 -2.2 吸收工艺流程确定............................................... - 7 -2.3 吸收塔设备及填料选择........................................... - 7 -2.3.1 吸收塔的设备选择.......................................... - 8 -2.3.2 填料的选择................................................ - 8 -2.4 操作参数的选择................................................ - 10 -2.4.1 操作温度的选择........................................... - 10 -2.4.2 操作压力的选择........................................... - 10 - 第3章吸收塔的工艺计算.............................................................................................. - 11 -3.1 基础物性数据.................................................. - 11 -3.1.1 液相物性数据............................................. - 11 -3.1.2 气相物性数据............................................. - 11 -3.1.3 气液相平衡数据........................................... - 11 -3.1.4 物料衡算................................................. - 12 -3.2 填料塔的工艺尺寸的计算................................................................................. - 12 -3.2.1 塔径的计算............................................... - 13 -3.2.2 泛点率校核............................................... - 14 -3.2.3 填料规格核算............................................. - 14 -3.2.4 液体喷淋密度校核......................................... - 14 -3.3 填料塔填料高度计算............................................ - 14 -3.3.1 传质单元高度计算......................................... - 14 -3.3.2 传质单元数的计算......................................... - 16 -3.3.3 填料层高度的计算......................................... - 17 -3.3.4 填料塔附属高度计算....................................... - 17 -3.4 填料层压降计算................................................ - 18 -3.4.1 填料层压降............................................... - 18 -3.4.2 气体进出管压降........................................... - 20 -3.4.3 其他塔内件压降及总压降................................... - 20 -3.5 进出管工艺尺寸计算............................................ - 21 -3.5.1 液体进出料管................................................ - 21 -3.5.2 气体进出料管............................................. - 21 -3.6 液体分布器.................................................... - 22 -3.7 其他附属塔内件的选择.......................................... - 22 -3.7.1 填料支承板的选择......................................... - 22 -3.7.2 除沫器的选择............................................. - 23 - 工艺设计计算结果汇总................................................... - 24 -设计总结............................................................... - 25 -参考文献............................................................... - 26 -致谢............................................................... - 27 -第1章绪论1.1 吸收技术概况在化工生产中,经常要处理各种原料、中间产物、粗产品。
大二化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理中流体流动与输送、热量传递和质量传递的基本理论知识；2. 掌握化工过程中常见单元操作的工作原理及计算方法；3. 了解化工流程的模拟与优化方法。
技能目标：1. 能够运用所学原理解决实际化工过程中的问题，进行简单的工艺计算和设备设计；2. 能够运用化工流程模拟软件进行简单流程的模拟与优化；3. 培养学生的实验操作能力，能够独立完成化工原理实验。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的兴趣，激发学生的求知欲和探索精神；2. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力；3. 增强学生的环保意识，使其认识到化学工程在环境保护和可持续发展中的重要作用。
课程性质：本课程为化工原理专业核心课程，旨在培养学生掌握化工过程的基本理论、计算方法和实验技能。
学生特点：大二学生已具备一定的化学基础和工程观念，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的工程素养，培养具有创新精神和实践能力的高素质化工人才。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为后续专业课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 流体流动与输送：涵盖流体静力学、流体动力学、流体阻力与能量损失、泵与风机等单元操作，对应教材第2章至第4章。
2. 热量传递：包括导热、对流换热、辐射换热等内容，对应教材第5章至第7章。
3. 质量传递：主要讲解分子扩散、对流传质、反应工程等基本原理，对应教材第8章至第10章。
4. 化工单元操作：涉及过滤、沉降、吸收、蒸馏、萃取等操作，对应教材第11章至第15章。
5. 化工流程模拟与优化：介绍流程模拟软件及其在化工过程优化中的应用，对应教材第16章。
教学内容安排与进度如下：第1-4周：流体流动与输送基本理论及计算；第5-8周：热量传递基本理论及计算；第9-12周：质量传递基本理论及计算；第13-16周：化工单元操作原理及计算；第17-18周：化工流程模拟与优化。
化工原理课程设计说明书模板课程名称：化工原理课程类型：必修课学时安排：36学时一、课程目标本课程的目标是使学生了解化工原理的基本概念和原理，学习化工工艺流程的基本知识和技术，培养学生分析和解决化工问题的能力，为学生今后从事化工工程和科研工作打下坚实的理论基础。
二、教学内容1.化工原理概论本部分将介绍化工原理的基本概念、发展历史和研究领域，引导学生对化工原理有一个整体的认识。
2.物质结构和性质主要介绍物质的基本结构和性质，包括物质的结构与成分、物质的物态变化和物质的性质分类等内容。
3.化工热力学本部分将介绍化工系统的热力学基本原理，包括热力学基本概念、热力学过程和热力学循环等内容。
4.化工动力学本部分将介绍化工系统的动力学基本原理，包括化学反应动力学、传质动力学和热量传递动力学等内容。
5.化工工艺流程主要介绍化工工艺流程的基本知识和技术，包括化工原料的选取和加工、化工设备的设计和运行管理等内容。
6.化工安全与环保本部分将介绍化工生产中的安全与环保知识，包括化工安全管理、化工事故预防和环境污染治理等内容。
7.实验教学本部分将安排一定数量的实验教学课时，学生将进行有关化工原理的实验操作，加强化工原理的理论与实践相结合。
三、教学要求1.熟练掌握化工原理的基本概念和原理，了解化工工艺流程的基本知识和技术。
2.具备运用化工原理知识分析和解决实际问题的能力，具备一定的创新意识和实践能力。
3.具备一定的化工安全与环保意识，了解化工生产中的安全与环保知识，具备一定的事故预防和环境污染治理的知识和技能。
四、教学方法本课程采用讲授、实验教学相结合的教学方法。
在讲授过程中，主要采用课堂讲授、案例分析和互动讨论等教学方法。
在实验教学中，将引导学生进行化工原理的实验操作，加强理论与实践相结合。
五、教材主要教材：《化工原理导论》（第二版）蒋立兴著，化学工业出版社辅助教材：《化工原理实验教程》（第三版）张明著，高等教育出版社六、教学评估本课程的成绩评定将综合考虑平时表现、作业情况、实验报告和期末考试成绩。
齐齐哈尔大学化工原理课程设计题目煤油冷却器设计学院化学与化学工程专业班级学生姓名指导教师成绩2014年06月9号化工原理课程设计任务书专业：化学工程与工艺班级：姓名：设计日期：2014年6月9日至2014年6月23日设计题目：煤油冷却器设计设计条件：1.设备处理量 16000Kg/h2.煤油：入口温度 140℃，出口温度 50℃3.冷却水：入口温度 30℃，出口温度 40℃4.热损失可忽略5.壳程压降不大于30KPa设计要求：1.设计满足以上条件的换热器并写出设计说明书及草稿。
2.根据所选换热器画出设备装配图（1号图）及草稿。
指导教师：2013年6月8日目录0 前言 (5)0.1固定管板式换热器 (5)0.2浮头式换热器 (5)0.3U型管式换热器 (6)0.4填料式换热器 (6)1设计任务 (7)2设计条件 (7)2.1处理能力 (7)2.2设备型式 (7)3设计方案 (7)3.1流径的选择 (7)3.2材质的选择 (8)3.3管程结构选择 (8)3.4流速空间及流速确定 (8)3.5确定物性参数 (8)4工艺计算 (9)4.1估算换热面积 (9)4.2管径和管内流速 (10)4.3管程和传热管数 (10)4.4 平均传热温差校正及壳程数 (10)4.5传热管的排列和分程方法 (11)4.6壳内径 (11)4.7折流板 (11)4.8接管 (11)4.9换热器核算 (12)4.9.1校核传热面积 (12)4.9.2流动阻力校核 (13)4.9.3换热器基本参数表 (14)5换热器机械设计 (15)5.1换热器壁厚设计与液压实验 (15)5.2封头 (15)5.3管板 (16)5.4容器法兰 (16)5.5接管尺寸 (16)5.6接管法兰 (16)5.7折流板 (16)5.8拉杆 (17)参考文献 (18)附录 (19)1 主要符号说明 (19)前言换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
化工原理课程设计编辑版一、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，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：（1）掌握化工原理的基本概念和理论；（2）了解化工过程的基本计算和分析方法；（3）熟悉化工设备的工作原理和操作方法。
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的能力；（3）学会使用化工设备和仪器进行实验操作。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的科学精神和创新意识；（2）增强学生对化工行业的认识和兴趣；（3）培养学生关爱生命、关注环保的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.化工原理的基本概念和理论：包括流体力学、热力学、传质传热等方面的基础知识；2.化工过程的基本计算和分析方法：包括速率定律、平衡定律、质量守恒定律等；3.化工设备的工作原理和操作方法：包括反应器、换热器、分离器等主要化工设备的特点和应用。
具体的教学安排如下：第一章：化工原理概述1.1 化工原理的基本概念1.2 化工原理的研究方法和内容第二章：流体力学基础2.1 流体的性质和流动现象2.2 流体力学的计算和分析方法第三章：热力学基础3.1 热力学基本定律3.2 热力学计算和分析方法第四章：传质传热4.1 传质传热的基本原理4.2 传质传热的计算和分析方法第五章：化工设备及操作5.1 反应器的工作原理和操作方法5.2 换热器的工作原理和操作方法5.3 分离器的工作原理和操作方法三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握化工原理的基本概念和理论；2.讨论法：引导学生通过讨论，深入理解化工原理的知识点；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生学会运用化工原理解决实际问题；4.实验法：让学生亲自动手进行实验，加深对化工设备和工作原理的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的化工原理教材；2.参考书：提供相关的化工原理参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，辅助教学；4.实验设备：准备完善的实验设备，让学生亲身体验化工原理的操作过程。
大三化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握化工原理的基本理论知识，包括流体力学、热力学、传质和反应工程等方面。
2. 学生能够运用数学工具和化学原理解决复杂的化工问题，如流体流动、热量传递、质量传递和反应器设计等。
3. 学生能够描述并分析化工过程中常见的单元操作和工艺流程，了解其工作原理和操作要点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识进行化工流程的设计，包括选择合适的设备、计算工艺参数和优化操作条件。
2. 学生能够熟练使用相关的化工模拟软件，进行流程模拟和参数优化，提高解决实际问题的能力。
3. 学生通过课程设计实践，提升团队协作、项目管理、口头和书面表达能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对化工行业的热爱，认识到化工技术在国民经济发展中的重要作用，增强社会责任感和职业使命感。
2. 学生通过解决实际化工问题，培养批判性思维和创新意识，形成持续学习和自我提升的良好习惯。
3. 学生能够树立安全、环保和节能意识，关注化工过程中的伦理道德问题，为可持续发展做出贡献。
课程性质：本课程为应用性、实践性强的专业课程，旨在帮助学生将理论知识与实际工程相结合，培养解决复杂化工问题的能力。
学生特点：大三学生已具备一定的化工基础知识和实践技能，具备独立思考和解决问题的能力。
教学要求：教师需结合实际案例，引导学生运用所学知识进行课程设计，注重培养学生的实践能力和综合素质。
通过课程目标的实现，为学生未来从事化工领域工作奠定坚实基础。
二、教学内容1. 流体力学部分：涵盖流体静力学、流体动力学基本原理，重点讲解流体在管道和设备中的流动特性、压力损失计算以及流体输送设备的选择与设计。
- 教材章节：第三章 流体力学基础、第四章 流体输送设备。
2. 传热学部分：介绍传导、对流和辐射三种基本传热方式，探讨传热过程的基本规律，分析换热器的选型和设计方法。
- 教材章节：第五章 传热学、第六章 换热器。
3. 质量传递部分：讲解质量传递的基本理论，包括扩散、对流传质和反应传质等，分析吸收、吸附和膜分离等传质过程的应用。
《化工原理》课程设计乙醇—水筛板塔分离设计学院专业班级姓名学号指导教师目录(一) 设计方案的确定 (3)(二) 精馏塔的物料衡算 (4)2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (4)2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (4)2.3 物料衡算 (4)(三) 塔板数的确定 (4)3.1理论塔板数N T的求取 (4)3.1.1乙醇与水的平均相对挥发度的计算 (4)3.1.2最小回流比及操作回流比计算 (5)3.1.3求精馏塔的气、液相负荷 (5)3.1.4逐板法求塔板数 (5)3. .2实际板层数的求取 (6)（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (6)4.1操作压力的计算 (6)4.2操作温度计算 (6)4.3 平均摩尔质量计算 (7)4.4 平均密度计算 (7)4.5 液体片平均表面张力计算 (8)4.6液体平均黏度的计算 (9)（五）精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (9)5.1塔径的计算 (9)5.2 精馏塔有效高度的计算 (10)(六)塔板主要工艺尺寸的计算 (11)6.1溢流装置计算 (11)6.1.1堰长l w (11)6.1.2溢流堰高度h w (11)6.1.3弓形降液管宽度W d和截面积A f (11)6.1.4 降液管底隙高度 h0 (11)6.2 塔板布置 (12)6.2.1塔板的分块 (12)6.2.2边缘区宽度确定 (12)6.2.3 开孔区面积的计算 (12)6.2.4 筛孔计算及其排列 (12)(七) 塔板的流体力学验算 (12)7.1 塔板压降 (13)7.1.1 干板阻力hc 计算 (13)7.1.2气体通过液层的阻力h1 计算 (13)7.1.3液体表面张力阻力hσ计算 (13)7.2液面落差 (13)7.3液沫夹带 (13)7.4漏液 (14)7.5 液泛 (14)（八）塔板负荷性能图 (14)8.1漏液线 (14)8.2液沫夹带线 (15)8.3 液相负荷下限线 (15)8.4 液相负荷上限线 (16)8.5 液泛线 (16)（九）精馏塔接管尺寸计算 (17)9.1 塔顶蒸汽出口管径计算 (17)9.2回流液管径计算 (17)9.3加料管径计算 (18)9.4 塔底釜液出口 (18)(十)所设计筛板塔的主要结果汇总如下表 (18)（十一）设计过程的评述和讨论 (19)(一)设计方案的确定本设计任务为分离乙醇—水的混合物。
齐齐哈尔大学化工原理课程设计题目煤油冷却器设计学院化学与化学工程专业班级学生姓名指导教师成绩2014年06月9号化工原理课程设计任务书专业：化学工程与工艺班级：姓名：设计日期：2014年6月9日至2014年6月23日设计题目：煤油冷却器设计设计条件：1.设备处理量 16000Kg/h2.煤油：入口温度 140℃，出口温度 50℃3.冷却水：入口温度 30℃，出口温度 40℃4.热损失可忽略5.壳程压降不大于30KPa设计要求：1.设计满足以上条件的换热器并写出设计说明书及草稿。
2.根据所选换热器画出设备装配图（1号图）及草稿。
指导教师：2013年6月8日目录0 前言 (5)0.1固定管板式换热器 (5)0.2浮头式换热器 (5)0.3U型管式换热器 (6)0.4填料式换热器 (6)1设计任务 (7)2设计条件 (7)2.1处理能力 (7)2.2设备型式 (7)3设计方案 (7)3.1流径的选择 (7)3.2材质的选择 (8)3.3管程结构选择 (8)3.4流速空间及流速确定 (8)3.5确定物性参数 (8)4工艺计算 (9)4.1估算换热面积 (9)4.2管径和管内流速 (10)4.3管程和传热管数 (10)4.4 平均传热温差校正及壳程数 (10)4.5传热管的排列和分程方法 (11)4.6壳内径 (11)4.7折流板 (11)4.8接管 (11)4.9换热器核算 (12)4.9.1校核传热面积 (12)4.9.2流动阻力校核 (13)4.9.3换热器基本参数表 (14)5换热器机械设计 (15)5.1换热器壁厚设计与液压实验 (15)5.2封头 (15)5.3管板 (16)5.4容器法兰 (16)5.5接管尺寸 (16)5.6接管法兰 (16)5.7折流板 (16)5.8拉杆 (17)参考文献 (18)附录 (19)1 主要符号说明 (19)前言换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
且具有换热效率高、端部温差小、压降低、节省占地面积、节约工程及设备安装费用、节省装置操作费用等优点,经济效益显著。
根据列管式换热器的结构特点，主要分为四种:固定管板式换热器管板式换热器浮头式换热器U型管换热器填料涵式换热器1.固定管板式换热器这类换热器操作简单、便宜。
最大的缺点是管外侧清洗困难，因而多用于壳侧流体清洁，不易结垢或污垢容易化学处理的场合。
当壳壁与壳壁温度相差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏整个换热器，因此，一般管壁与壳壁温度相差50℃以上时，换热器应有温差补偿装置，图为具有温差补偿圈（或称膨胀节）的固定管板式换热器。
一般这种装置只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。
壳程压强超过6×105Pa时，由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿作用，就应考虑采用其他结构。
2.浮头式换热器用法兰把管束一侧的管板固定到壳体的一端，另一侧的管板不与外壳连接，以便管子受热或冷却时可以自由伸缩。
这种形式的优点是当前两侧传热介质温差较大时，不会因膨胀产生温差压力，且管束可以自由拉出，便于清洗。
缺点是结构复杂，造价高。
3.U型管式换热器此类换热器只有一个管板，管程至少为两程。
由于管束可以取出，管外侧清洗方便，另外，管子可以自由膨胀。
缺点是U型管的更换及管内清洗困难。
4.填料函式换热器填料函式换热器的结构如图1-4所示。
其特点是管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。
管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。
填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体内抽出，管内管间均能进行清洗，维修方便。
其缺点是填料函乃严不高，壳程介质可能通过填料函外楼，对于易燃、易爆、有度和贵重的介质不适用。
由于本任务流体温差大于50℃，考虑采用浮头式换热器作为换热器类型。
一、设计任务1.处理能力：16000Kg/h2.设备型式：浮头式换热器二、设计条件1.煤油：入口温度 140℃出口温度 50℃2.冷却水：入口温度 30℃出口温度 40℃3.壳程压降：不大于30KPa4.忽略热损失三、设计方案1.流径的选择在具体设计时考虑到尽量提高两侧传热系数较小的一个，使传热面两侧传热系数接近；在运行温度较高的换热器中，应尽量减少热量损失，而对于一些制冷装置，应尽量减少其冷量损失；管壳程的决定应做到便于清洗除垢和修理，以保证运行的可靠性。
参考标准：（1）不洁净和易结垢的流体走便于清洗的管子，浮头式换热器壳程便于清洗。
（2）腐蚀性的流体走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。
（3）压强搞得流体走管内，以免壳体受压，其中冷却介质循环水操作压力高，宜走管程。
（4）饱和蒸汽宜走管间，以便于及时排出冷凝液。
（5）被冷却流体走壳程，便于散热，增强冷却效果。
（6）需要提高流速以增大其对流传热系数的流体走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。
（7） 黏度大的液体或流量较小的流体，宜走壳程，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和六项的不断改变，在低Re 下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
（8） 若两流体温度差较大，传热膜系数较大的流体宜走壳程，因为壁温接近传热膜系数较大的流体温度，以减小管壁和壳壁的温度差。
综合考虑以上标准，设定煤油走壳程，水走管程。
2.材质选择列管换热器的材料应根据操作压强、温度及流体的腐蚀性等来选用。
在高温下一班材料机械性能及耐腐蚀性能要下降。
同时具有耐热性、高强度及耐腐蚀性的金属材料中可选用Q235-A 碳钢材料。
3.管程结构的选择换热管管板上的排列方式有正方形排列、转交正方形排列、正三角形排列、转角正三角形排列，如下图所示。
结合本任务实际情况，选用正三角形和正方形错列排列。
3.流动空间及流速确定由于循环冷却水较易结垢，为方便清洗，水走管程，煤油走壳程的碳钢管，选用5.225⨯φ的碳钢管，流速s m /8.1=μ 4.确定物性参数煤油：3/810m Kg h =ρK Kg J C ph ⋅⨯=/103.23s Pa h ⋅⨯=-31091.0μ)K /(13.0⋅=m W h λ 水：3/994m Kg c =ρK Kg J C pc ⋅=/187.4s Pa c ⋅⨯=-310727.0μ)K /(626.0⋅=m W c λ四、工艺计算1.估算换热面积 1.1计算总传热系数煤油的质量流量：0s Kg q m /44.43600106.14=⨯=热流量：kW h KJ Wct Q 920/10312.3903.21600060=⨯=⨯⨯==平均传热温差：C t m ο71.49305040140ln)3050()40140(=-----=∆冷却水用量：h Kg t C Q q pc m /98.79101)3040(187.410312.36=-⨯⨯=∆⋅=总传热系数K ： 其中，内径m d i 020.0= 外径m d 025.00= 平均直径m d m 0225.0= 换热器壁厚m b 0025.0= 设管内流速s m u /8.1=管程对流传热系数：根据进料类型及相关物性参数，通过查表，估取C m W K ο⋅=2/290- 10 -碳钢的导热系数C m W ο⋅=2/45λ污垢热阻：内侧W C m R si /000344.02ο⋅= 外侧W C m R s /000172.020ο⋅=1.2计算换热面积2381.6371.4929010920t K Q 'm S m =⨯⨯=∆=估考虑15%的面积裕度238.7381.6315.1'15.1m S S =⨯==估估 2.管径和管内流速选用mm 5.225⨯φ的碳钢管，管内流速取m/s 8.1u = 3.管程和传热管数401.398.102.04994360098.79101422≈=⨯⨯⨯==ππud q N i vs （根）按单管程设计，需传热管长度为：m N d S L s4.2340025.038.730=⨯⨯==ππ估按单管程设计，传热管过长，现取管长为6m ，则464.23≈=p N （管程） 则传热管数总根数160440=⨯=n （根） 4.平均传热温差校正及壳程数平均温差校正系数计算如下：C t ο301=C t ο402= C T ο1401= C T ο502=091.03040301401112=--=--=t T t t P93040501401221=--=--=t t T T R按单壳程，双管程，查表可知：83.0=∆t ϕ平均传热温差C t t m t m ο26.4171.4983.0=⨯=∆⋅=∆∆ϕ5.传热管的排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧用正方形排列。
取中心管距=1.25d ，则t=1.25mm m d 32032.0025.025.10==⨯=隔板中心到离其最近一排管心距mm ts 2262=+=各程相邻的管心距为mm 44222=⨯ 管数分程方法每程各有管404160=（根） 横过管束中心线管数1605.1516019.119.1≈===N N tc （根） 6. 壳体内径4管程，5.0=η壳体内径mm Nt D i 60005.6015.01603205.105.1≈=⨯⨯==η7.折流板采用弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为mm h 150600%25=⨯= 折流板间距mm D B i 1806003.03.0=⨯== 可取折流板数目32118060001=-=-=折流板间距传热管长B N （块）8.接管壳程流体进出口接管，取接管内流速为s m u /21= s m u /52=接管内径mm m u q D m 60059.02810/44.44/411==⨯⨯==ππρ接管内径mm u q D m 800705.053600994/98.791014/422==⨯⨯⨯==ππρ9.换热器核算 9.1校核传热面积9.1.1壳程对流体传热系数管路按正三角形排列，传热当量直径为m d d t de 02.0025.0)025.04032.023(4)423(4'220202=⨯⨯-⨯=-=ππππ 壳程流通截面积：2000236.0)032.0025.01(6.018.0)1(m t d BD S i =-⨯⨯=-= 壳体流体流速及其雷诺数分别为：s m S q u m /2320.08100236.044.400=⨯=⋅=ρ 25.41691091.02320.002.0810Re 300=⨯⨯⨯==-μρdeu 普朗特数1.1613.0103.21091.0Pr 330=⨯⨯⨯==-λμp C黏度校正95.0)(14.0≈wμμ 则壳程传热膜系数：Cm W de w ο⋅=⨯⨯⨯⨯==214.03155.014.03155.0010/3.56995.01.1625.416902.013.036.0)(Pr Re '36.0μμλα9.1.2管程对流传热系数管程流通截面积2321056.12416002.0785.0m S i -⨯=⨯⨯= 壳体流体流速及其雷诺数分别为：s m S q u i v i /76.11056.120221.03=⨯=⋅=-ρ 07.4857910727.099402.076.1Re 3=⨯⨯⨯==-μρi deu 普朗特数86.4626.010727.010187.4Pr 33=⨯⨯⨯==-λμp CC m W di i ο⋅=⨯⨯⨯==24.08.04.08.0/36.760686.407.4857902.0626.0023.0Pr Re '023.0λα 9.1.3总传热系数K000011αλα++++=s m i si i i R d bd d d R d d KC m W ο⋅=++⨯⨯+⨯+⨯=2/9.3863.5691000172.0225.045025.00025.0020.0025.0000344.0020.036.7606025.019.1.4传热面积校核2363.5726.419.38610920'm t K Q S m =⨯⨯=∆=实际传热面积20824.67)16160(6025.0)('m N n L d S tc =-⨯⨯⨯=-=ππ换热器的裕度面积为：%69.1763.5763.57824.67''=-=-=S S S H 传热面积裕度合适，该换热器能完成生产任务。
