反应工程课程设计说明书

反应工程氯乙烯课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解氯乙烯的性质、制备方法和反应工程原理；2. 掌握氯乙烯生产过程中的关键参数及其影响；3. 了解氯乙烯行业的发展现状及趋势。

技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决氯乙烯生产过程中的实际问题；2. 能够设计简单的氯乙烯生产工艺流程；3. 能够运用实验技能进行氯乙烯相关实验操作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工业的兴趣，增强环保意识；2. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握氯乙烯相关知识的基础上，提高解决实际问题的能力。

课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。

通过本课程的学习，学生将能够将理论知识与实际生产相结合，为我国氯乙烯行业的发展做出贡献。

后续的教学设计和评估将围绕以上分解的具体学习成果展开。

二、教学内容1. 氯乙烯的性质与制备方法- 氯乙烯的结构、物理性质和化学性质- 氯乙烯的制备方法：乙炔法、乙烯法等- 相关化学反应原理及动力学研究2. 氯乙烯反应工程原理- 氯乙烯合成反应的热力学及动力学- 反应器类型及其在氯乙烯生产中的应用- 影响氯乙烯合成反应的主要因素：温度、压力、催化剂等3. 氯乙烯生产工艺流程及设备- 氯乙烯生产流程：原料处理、反应、分离、精制等- 主要设备及其功能：反应釜、压缩机、冷凝器等- 生产过程中的安全与环保措施4. 氯乙烯行业现状与发展趋势- 国内外氯乙烯行业现状分析- 氯乙烯行业发展趋势及前景- 环保要求对氯乙烯行业的影响5. 实践教学与案例分析- 氯乙烯合成实验操作及注意事项- 案例分析：氯乙烯生产过程中的常见问题及解决方案- 团队合作完成氯乙烯生产工艺流程的设计教学内容根据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。

教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节，使学生在掌握理论知识的基础上，深入了解氯乙烯生产实际，为培养应用型人才奠定基础。

化学化工学院化工专业课程设计设计题目：管式反应器设计化工系化工专业课程设计一一设计文档质量评分表（100分）评委签名:口期:目录绪论 (1)1设计容与方法介绍 (2)1.1反应器设计概述 (2)1.2设计容 (2)1. 3生产方法介绍 (3)1.4反应器类型特点 (3)1. 5反应器选择及操作条件说明 (4)2工艺计算 (5)2.1主要物性数据 (5)2.2MATLAB计算，确定管长，主副反应收率 (5)2.3管数计算 (6)3压降计算公式 (7)4催化剂用量计算 (7)5换热面积计算 (7)6反应器外径计算 (8)7壁厚计算 (8)8筒体封头计算 (9)9管板厚度计算 (9)10设计结果汇总 (9)设计小结 (10)绪论管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。

这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。

反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联，可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管填充颗粒状催化剂的填充管, 以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。

通常，反应物流处于湍流状态时, 空管的长径比大于50,填充段长与粒径之比大于100（气体）或200 （液体），物料的流动可近似地视为平推流。

管式反应器返混小，因而容积效率（单位容积生产能力）高，对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。

此外，管式反应器可实现分段温度控制。

管式反应器在近40年里，由于其体积小，效率高的特点，在化工中的应用与发展十分迅速。

因此，对管式反应器的研究具有深远的意义。

我国自20世纪80年代引进这一先进技术后，由化工研究院、南华集团和工业大学在“七五”期间承担了管式反应器的国家攻关项目，大学在“八五”、“九五”、“十五”期间也承担了管式反应器的国家攻关项目和有关基础研究工作。

一些研究、和高校大力协同，积极开展基础研究工作和承担工程项目，至今取得了很大的成绩，填补了这一领域的空白。

随着现代高科技的发展，我国研制的新型管式反应器也必将赶上世界先进水平，在化工界占有一席之地。

课程设计资料袋机械工程学院（系、部） 2012 ~ 2013 学年第二学期课程名称指导教师职称学生专业班级班级学号题目酸洗反应釜设计成绩起止日期 2013 年 6 月 24 日～ 2013 年 6 月 30 日目录清单. . .过程设备设计设计说明书酸洗反应釜的设计起止日期： 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日学生班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2013年6月26日课程设计任务书2012—2013学年第二学期机械工程学院（系、部）专业班级课程名称：过程设备设计设计题目：酸洗反应釜设计完成期限：自 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日目录第一章绪论 (4)1.1 设计任务 (2)1.2 设计目的 (2)第二章反应釜设计 (2)第一节罐体几何尺寸计算 (2)2.1.1 确定筒体径 (2)2.1.2 确定封头尺寸 (2)2.1.3 确定筒体高度 (2)2.1.4 夹套的几何尺寸计算 (3)2.1.5 夹套反应釜的强度计算 (4)2.1.5.1 强度计算的原则及依据 (4)2.1.5.2 筒及夹套的受力分析 (4)2.1.5.3 计算反应釜厚度 (5)第二节反应釜釜体及夹套的压力试验 (6)2.2.1 釜体的水压试验 (6)2.2.1.1 水压试验压力的确定 (6)2.2.1.2 水压试验的强度校核 (6)2.2.1.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6)2.2.2 夹套的水压试验 (6)2.2.2.1 水压试验压力的确定 (6)2.2.2.2 水压试验的强度校核 (6)2.2.2.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6)第三节反应釜的搅拌装置 (1)2.3.1 桨式搅拌器的选取和安装 (1)2.3.2 搅拌轴设计 (1)2.3.2.1 搅拌轴的支承条件 (1)2.3.2.2 功率 (1)2.3.2.3 搅拌轴强度校核 (2)2.3.2.4 搅拌抽临界转速校核计算 (2)2.3.3 联轴器的型式及尺寸的设计 (2)第四节反应釜的传动装置与轴封装置 (1)2.4.1 常用电机及其连接尺寸 (1)2.4.2 减速器的选型 (2)2.4.2.1 减速器的选型 (2)2.4.2.2 减速机的外形安装尺寸 (2)2.4.3 机架的设计 (3)2.4.4 反应釜的轴封装置设计 (3)第五节反应釜其他附件 (1)2.5.1 支座 (1)2.5.2 手孔和人孔 (2)2.5.3 设备接口 (3)2.5.3.1 接管与管法兰 (3)2.5.3.2 补强圈 (3)2.5.3.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (4)2.5.3.4 固体物料进口的设计 (4)第六节焊缝结构的设计 (7)2.6.1 釜体上的主要焊缝结构 (7)2.6.2 夹套上的焊缝结构的设计 (8)第三章后言............................................................. 错误!未定义书签。

化工反应工程教案设计方案一、课程简介化工反应工程是化学工程专业的重要课程之一，主要研究化学反应过程的设计、优化和控制。

通过化学反应工程的学习，可以使学生掌握化学反应工程的基本理论和技术，培养学生的工程实践能力和创新意识。

本课程主要涉及化工反应的基本原理、反应动力学、反应工程设计和模拟等内容。

二、教学目标1. 理论目标(1) 了解化工反应的基本原理和反应机理；(2) 掌握化学反应的动力学原理和实验方法；(3) 学习化工反应工程设计的基本原则和方法；(4) 掌握化学反应工程的模拟和优化技术。

2. 能力目标(1) 培养学生的工程实践能力和创新意识；(2) 培养学生的团队协作和沟通能力；(3) 培养学生的问题分析和解决能力。

三、教学内容1. 化工反应的基本原理(1) 化学反应的定义和基本概念；(2) 反应热力学和动力学基础；(3) 化学平衡和平衡常数；(4) 化学反应速率和反应级数。

2. 化学反应动力学(1) 反应速率方程的推导和应用；(2) 反应活化能和反应速率常数；(3) 催化剂的作用和影响；(4) 反应动力学实验的设计和操作。

3. 化工反应工程设计(1) 反应器的基本类型和原理；(2) 反应器设计的基本原则和方法；(3) 反应器的控制和操作；(4) 反应工程的安全性分析和评价。

4. 化学反应工程模拟与优化(1) 反应工程的数学模型和仿真技术；(2) 反应工程的优化设计方法；(3) 反应过程的动态模拟和控制。

四、教学方法1. 理论课理论课采用讲授和互动式教学结合的方式，重点讲解化工反应的基本原理和动力学知识，引导学生运用理论知识分析和解决实际问题。

2. 实验课实验课采用实验操作和实验报告结合的方式，通过设计和进行化学反应动力学实验，培养学生的实验操作能力和科学研究能力。

3. 课程设计课程设计采用小组合作和论文撰写结合的方式，通过分析和设计化工反应工程，培养学生的团队合作和创新能力。

4. 论文综述要求学生针对化工反应工程的某一领域进行深入研究并撰写论文综述，提高学生的综合分析和表达能力。

课程设计课程名称：化学反应工程课程设计学生姓名：学号：学院：化学与制药工程学院专业：化学工程与工艺班级指导教师：2012年6月化学反应工程课程设计任务书某日产1000吨合成氨的装置中的中温变换反应器在30.5atm 下操作，进口气体流量N T0=9200kmol/h ，采用Φ9*9mm 催化剂，堆密度1500kg/m 3，催化床直径为4m ，高度为1.5m ，催化剂有效因子为0.6。

CO,0H2O,0CO2,0H2,0N21班 0.0910 0.3635 0.0588 0.3435 0.1432 8100 2班 0.0950 0.3595 0.0588 0.3435 0.1432 8200 3班 0.0990 0.3555 0.0588 0.3435 0.1432 8300 4班 0.1030 0.3515 0.0588 0.3435 0.1432 8400 5班 0.10700.34750.05880.34350.1432500已知本征动力学方程：2222CO H 0.5CO CO CO CO H Od (1) mol/(h.g)d T P p p N k p p W K p p -=- 60.524900310exp() mol/(h.g.atm )T g k R T=⨯⨯-要求：1、采用龙格库塔方法求微分方程的数值解；2、进口温度的初值可设定为334.5，在初始温度与400之间取5个温度点进行计算，绘制（1）在不同进口温度下床层温度随床层高度的变化曲线；（2）床层出口温度随入口温度变化曲线。

并对结果进行讨论。

3、以给定的进口流量为中心，选择5个不同进口流量，间隔为150kmol/h ，绘制（1）在不同进口流量下床层温度随床层高度的变化曲线；（2）床层出口温度随进口流量变化曲线。

并对结果进行讨论。

4、可用VB 程序或EXCEL 进行计算5、比热、热效应、平衡常数可以查阅《化学工程手册》目录1工艺过程介绍 (1)1.1工艺流程 (1)1.1.1工艺流程设计依据 (1)1.1.2工艺流程概述 (1)1.2工艺条件 (1)1.2.1压力 (1)1.2.2温度 (2)1.2.3汽气比 (3)2动力学模型的选取和反应器数学模型的建立 (4)2.1动力学模型的选取 (4)2.2反应器数学模型的建立 (4)2.2.1物料衡算 (4)2.2.2能量衡算 (6)2.2.3公式推导 (6)3模型参数选取 (8)3.1摩尔定压热容 (8)3.2反应热 (8)3.3平衡常数Kp (8)4计算方法的确定 (9)5计算过程 (10)5.1不同进口温度下，床层温度与床层高度关系 (10)5.2不同进口流量下，床层温度与床层高度关系 (11)6结果与讨论 (12)6.1不同进口温度下床层温度随床层高度的变化 (12)6.2床层出口温度随入口温度的变化 (14)6.3不同进口流量下床层温度随床层高度的变化 (15)6.4床层出口温度随进口流量的变化 (17)1工艺过程介绍1.1工艺流程1.1.1工艺流程设计依据工艺流程设计的依据，首先是原料气中CO的含量。

反应釜课程设计说明书一、教学目标本课程旨在让学生掌握反应釜的基本原理、结构和应用；培养学生对反应釜的操作技能和安全意识；使学生能够运用反应釜知识解决实际工程问题。

1.掌握反应釜的定义、分类和基本结构。

2.理解反应釜的工作原理和操作流程。

3.熟悉反应釜在化工、制药等领域的应用。

4.了解反应釜的安全技术和故障处理方法。

5.能够正确操作反应釜，进行化工实验和生产。

6.能够对反应釜进行维护和故障排除。

7.能够运用反应釜知识进行工艺优化和工程设计。

情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和责任感。

2.增强学生对化工行业的兴趣和认同感。

3.培养学生对安全生产的重视和遵守规范的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括反应釜的基本原理、结构和应用；反应釜的操作技能和安全知识。

1.反应釜的定义、分类和基本结构。

2.反应釜的工作原理和操作流程。

3.反应釜在化工、制药等领域的应用。

4.反应釜的安全技术和故障处理方法。

5.反应釜的操作技能培训和实操练习。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：通过讲解反应釜的基本原理、结构和应用，使学生掌握反应釜的基础知识。

2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解反应釜在工程中的应用和解决实际问题的能力。

3.实验法：通过实操练习，培养学生对反应釜的操作技能和安全意识。

四、教学资源1.教材：选用权威、实用的反应釜教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。

4.实验设备：提供反应釜实验设备，进行实操练习，提高学生的操作技能。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。

1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置反应釜相关作业，评估学生的理论知识掌握和应用能力。

---课程名称：化工反应工程授课对象：化工、化学工程与工艺等专业本科生授课时间：2课时教学目标：1. 理解化工反应工程的基本概念和原理。

2. 掌握化工反应器的设计、操作和优化方法。

3. 培养学生分析和解决实际化工反应问题的能力。

教学内容：一、引言1. 化工反应工程的概念及重要性2. 化工反应工程的研究内容和应用领域二、基本原理1. 反应速率方程2. 反应动力学3. 反应器类型及选择三、反应器设计1. 常见反应器类型介绍2. 反应器设计参数及计算方法3. 反应器尺寸和形状的选择四、反应器操作与优化1. 反应器操作条件对反应的影响2. 反应器操作参数的优化方法3. 实例分析：反应器操作参数的优化教学过程：一、引言（10分钟）- 通过提问和讨论，引导学生思考化工反应工程的意义和应用。

- 简要介绍化工反应工程的研究内容和应用领域。

二、基本原理（30分钟）- 讲解反应速率方程和反应动力学的基本概念。

- 通过实例分析，让学生理解不同类型反应的速率方程和动力学特征。

- 介绍常见反应器类型，如釜式反应器、管式反应器等。

三、反应器设计（30分钟）- 讲解反应器设计参数，如体积、表面积、停留时间等。

- 介绍反应器尺寸和形状的选择方法，以及计算步骤。

- 通过案例演示，让学生了解如何根据反应类型和工艺要求选择合适的反应器。

四、反应器操作与优化（30分钟）- 讲解反应器操作条件对反应的影响，如温度、压力、搅拌速度等。

- 介绍反应器操作参数的优化方法，如实验设计、响应面法等。

- 通过实际案例，让学生了解如何进行反应器操作参数的优化。

教学方法：- 课堂讲授：结合多媒体课件，讲解化工反应工程的基本概念、原理和设计方法。

- 案例分析：通过实际案例，让学生了解化工反应工程在实际应用中的问题和解决方案。

- 学生讨论：引导学生参与课堂讨论，提高学生的思维能力和表达能力。

作业与思考题：1. 请简述化工反应工程的研究内容和应用领域。

2. 举例说明常见反应器类型及其特点。

夹套反应釜课程设计说明书一、设计概述夹套反应釜是化工生产过程中常用的反应设备之一，主要用于完成化学反应过程。

本课程设计旨在通过对夹套反应釜的工艺流程、设备选型、操作方式等方面的研究，掌握化工设备的设计方法和基本技能，培养我们的工程设计能力和创新能力。

二、设计任务1. 确定夹套反应釜的工艺流程；2. 设备选型及结构设计；3. 夹套反应釜的热量平衡计算；4. 制定操作步骤和安全规程。

三、工艺流程设计1. 反应物料的混合与加热；2. 化学反应过程；3. 产物的分离与提纯；4. 废料的排放和处理。

四、设备选型及结构设计1. 反应釜主体的设计，根据工艺要求选择合适的材质和结构形式；2. 夹套的设计，根据工艺要求的加热方式和热量平衡计算，确定夹套的结构形式和尺寸；3. 搅拌装置的设计，根据工艺要求选择合适的搅拌桨和搅拌速度；4. 管道、阀门等附件的设计，根据工艺要求选择合适的材质和规格。

五、热量平衡计算1. 根据反应过程的热力学数据，计算出反应过程的热量需求；2. 根据夹套的传热系数和传热面积，计算出夹套所需的加热功率；3. 根据热量平衡计算结果，选择合适的加热方式（如蒸汽加热或电加热）和加热设备。

六、操作步骤和安全规程1. 操作步骤：a) 检查设备及管道是否处于正常状态；b) 将反应物料加入反应釜中，开启搅拌装置；c) 加热系统开始工作，根据温度控制要求调节加热功率；d) 反应过程中，密切关注温度、压力等参数的变化，及时调整操作条件；e) 当反应结束时，关闭加热系统和搅拌装置；f) 进行产品的分离和提纯操作。

2. 安全规程：a) 操作人员需经过专业培训，熟悉设备的操作和维护；b) 设备运行过程中，禁止触摸高温设备和管道；c) 对于危险品或腐蚀性物料，需特别注意安全防护措施；d) 在操作过程中如遇紧急情况，应立即停止加热和搅拌，关闭所有阀门，进行紧急处理。

七、课程设计总结通过本次课程设计，我们掌握了夹套反应釜的工艺流程、设备选型、热量平衡计算等方面的知识和技能。