化工原理课程设计(付家新)课件3

实验原理理解
深入理解实验的基本原理，为实验操作和结果分析提供理论依据。
实验数据处理与分析方法
数据记录与整理
掌握实验数据的记录方法，以及如何整理和筛选有效数据 。
误差分析
了解误差的来源和其对实验结果的影响，掌握误差分析和 减小误差的方法。
数据分析与处理
掌握常用的数据处理和分析方法，如平均值、中位数、标 准差等。
物质从高浓度区域向低浓度区域 的转移过程。
传质速率
表示物质转移快慢的物理量，与 扩散系数、浓度差和传质面积成
正比。
扩散系数
表示物质在介质中扩散快慢的物 理量，与物质的性质、温度和压
力有关。
吸收
吸收过程
利用混合气体中各组分在液体溶剂中的溶解度差异，使气体混合 物中的有害组分或杂质组分被吸收除去的过程。
在制药工业和食品工业中，化工原理 涉及药物的合成、分离和提纯，以及 食品的加工和保藏等环节。
02
流体流动
流体静力学
总结词
描述流体在静止状态下的压力、密度和重力等特性。
详细描述
流体静力学主要研究流体在静止状态下的压力分布、流体对容器壁的压力以及 流体与固体之间的作用力。它涉及到流体的平衡性质和流体静压力的基本规律 。
利用气体在液体中的溶解度差异，通过鼓入空气或通入其他气体 产生泡沫而实现分离的方法。
05
化学反应工程
化学反应动力学基础
1 2 3
反应速率与反应机理
介绍反应速率的定义、计算方法以及反应机理的 基本概念，阐述反应速率的测定和影响因素。
反应动力学方程
介绍反应动力学方程的建立、求解及其在化学反 应工程中的应用，包括速率常数、活化能等参数 的确定方法。
对流传热速率方程

现分离要求,并能用江
河水或循环水将馏出物
冷凝下来的物系,都应
采用常压蒸馏
②对热敏性物系或者
混合物泡点过高的物
系,则宜采用减压蒸
馏。降低操作压力,组
分的相对挥发度增大,
有利于蒸馏分离。减压
操作降低了平衡温度,
项目
表5-2 用板式精馏塔进行精馏时设计方案的确定原则
设计方案的确定原则
表5-2 用板式精馏塔进行精馏时设计方案的确定原则
釜或塔釜再沸器、塔顶
汽相冷凝器、塔釜采出
产品和塔顶馏出产品冷
却器、原料液和产品贮
罐、物料输送机械(如
输料泵、回流泵、高位
槽和抽真空系统)等设
备
流程组织
①根据连续蒸馏和间 歇蒸馏的特点以及余热
表5-2 用板式精馏塔进行精馏时设计方案的确定原则
精馏操作条件的确定 操作压力
①除热敏性物系外,
凡通过常压蒸馏能够实
塔重
较轻
较重
生产实践表明,高压操作蒸馏塔仍多采用板式塔, 因为在高压时,塔内液气比过大,以及由于气相返 混剧烈等原因,应用填料塔时分离效果往往不佳, 一些学者对这种情况进行了大量的研究与分 析。
5.2 板式塔的工艺设计
(1)板式塔的分类
板式塔种类繁多,①按塔板结构分:有泡罩塔、筛 板塔、浮阀塔、网孔板塔、舌形板塔等。②按 气液两相的流动方式分:有错流式塔和逆流式塔 (或称有降液管塔和无降液管塔),有降液管塔应 用极广,它们具有较高的传质效率和较宽的操作
(1)塔板型式及特点
塔板型式很多,常见的有泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板、 网孔塔板、垂直筛板、无降液管塔板(常见的有穿流式栅 板、穿流式筛板、波楞穿流板)、导向筛板(亦称林德筛 板)、多降液管塔板和斜喷型塔板(常见的有舌形塔板、斜孔 塔板、浮动舌形塔板、浮动喷射塔板)等,上述各种板型均有

表2 物料衡算表
项目
数据
进料流量F,kmol/h 塔顶产品流量D, kmol/h 塔釜残液流量W, kmol/h 进料组成，xF(摩尔分数） 塔顶产品组成，xD(摩尔分数） 塔釜残液组成，xW(摩尔分数）
3.4 实际板数及进料位置的确定
1. 确定最小回流比Rmin q=1, xe=xF ye=f(xe) 由y~x图得出
4.实际板数及加料板位置的确定
由t-x(y)图查tD、tW 、 tF （其中tD查露点线, 因为xD= y1 ; tW查泡点线; tF查泡点线）
t tD tW 2
由此平均温度查表得液体粘度μi和α
由此平均温度查t-x(y)图得进料的xi
全塔效率由奥康奈尔O’connell关联式计算： （化原p212图5-38或化原下P118 图10-20）
表1 苯-甲苯常压相平衡数据
t/0C PA°/kPa PB°/kPa xA yA α
80.1
81
…
110.6
i
yi xi
1 xi 1 yi
1 n
i
对于环己醇-苯酚体系：
m
1 39
i
说明：平均相对挥发度为 5.62
3.2 绘制t-x(y)图及y-x图 在坐标纸上绘图，大小要求t-x(y)图为10*10cm，
1. 精馏塔工艺设计内容：全塔物料恒算、确定回流比 ；确定塔径、实际板数及加料板位置。
2. 精馏塔塔板工艺设计内容：塔板结构设计、流体力 学计算、负荷性能图、工艺尺寸装配图。
3. 换热器设计：确定冷热流体流动方式以及换热器结 构，进行换热器的热负荷计算，根据换热面积初选换热 器；
课程设计的要求
❖带控制点工艺流程图用A3图纸画 ❖塔工艺条件图（带管口）用A3纸画 ❖其余工艺设计图用坐标纸

⑨ 编制设计文件,包括编制设计说明书、附图和附表等。
通常,化学加工过程是将一种或几种化工原料,经过一系 列物理的和化学的单元操作,最终获得产品。这一系列的单 元操作必须在相应的单元设备内进行。用管道将这些单元 设备连接起来,以便于物料从一个单元设备传送到另一个单 元设备。为了便于对物料的控制,往往在设备和管道的相应 位置安装一些测量、显示和控制元件。这些设备、连接设 备的管路和相应的控制元件一起就组成了化工生产的工艺
物料名 物料 物料名 物料
称
代号 称
代号
辅助公 二 用工程 代号
辅助公 二 用工程 代号
物料名 称
辅助公 用工程 代号
表1-9 常见物料代号
PA
工艺空 MS
中压蒸 FL
液体燃 RWR 冷冻盐
气
汽(饱和
料
水回水
或微过
热)
MUS
中压蒸 FS 汽过热 蒸汽
固体燃 RWS 料
冷冻盐 水上水
PG
工艺气
体
SC
表1-5 仪表功能代号
功能
代号
功能
代号
功能
代号
指示
Z
积算
S
联锁
L
记录
J
信号
X
变送
B
调节
T
手动遥控 K
表1-6 仪表图形代号
符 号
意就集通无有带活电电变转孔
ห้องสมุดไป่ตู้义地中用弹弹定塞磁动送子板
安安执簧簧位执执执器流流
装装行气气器行行行
量量
机动动气机机机
计计
构阀阀动构构构
阀
序号 1
表1-7 常用流量检测仪表和检出元件的图形符号