板式蒸馏塔化工原理课程设计.pptx

板式蒸馏塔化工原理课程设计

目录

contents

课程设计背景与目的

板式蒸馏塔基本原理及结构

板式蒸馏塔设计步骤与方法

实验装置搭建及实验操作规范

结果分析与讨论

课程设计总结与展望

01

课程设计背景与目的

化工原理课程设计是将化工原理理论知识与实际应用相结合的重要环节，通过课程设计，学生可以更深入地理解和掌握化工原理的基本概念和原理。

理论与实践结合

课程设计能够培养学生的工程意识和实践能力，使学生了解化工设计的流程、方法和规范，为今后的工作和研究打下基础。

培养工程意识

通过课程设计的实践训练，学生可以提升分析和解决化工问题的能力，培养创新思维和实践能力。

提升解决问题能力

分离提纯

板式蒸馏塔是化工过程中常用的分离设备，用于分离液体混合物中的不同组分，实现物质的提纯和回收。

节能环保

板式蒸馏塔具有高效、节能、环保等优点，在化工生产中应用广泛，对于提高产品质量、降低能耗和减少环境污染具有重要意义。

多领域应用

板式蒸馏塔不仅应用于石油化工、化学工程等传统领域，还拓展到生物医药、食品工程、环保工程等新兴领域，具有广泛的应用前景。

通过课程设计，学生应掌握板式蒸馏塔的基本原理、结构特点和操作原理，理解蒸馏过程的传质和传热机制。

掌握基本原理

学生应具备独立进行板式蒸馏塔设计的能力，包括确定设计方案、进行设备选型、计算和操作参数优化等。

设计能力培养

学生应掌握板式蒸馏塔的实验操作技能，能够独立完成实验操作和数据处理，分析实验结果并得出结论。

实践操作能力

通过课程设计，学生应了解化工设计的基本流程、规范和标准，培养工程素养和团队协作精神。

工程素养提升

02

板式蒸馏塔基本原理及结构

蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸汽部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。

原料液在蒸馏塔内同时受到热量和质量的作用，发生部分汽化和部分冷凝，汽液两相进行逆流接触，实现相际传质传热过程。

蒸馏过程

蒸馏定义

A

B

C

D

塔板数

塔板数越多，分离效果越好，但设备投资和操作费用也会增加。

进料位置

进料位置对分离效果有很大影响，一般选择进料板位置使得上升蒸汽量与下降液体量相等。

回流比

回流比增大，分离效果提高，但能耗增加。

操作压力

操作压力影响组分的挥发度和传质效率，从而影响分离效果。

03

板式蒸馏塔设计步骤与方法

1

2

3

确定待分离组分的物理化学性质，如沸点、蒸汽压等。

明确分离物系

根据工艺要求，设定操作温度、压力等参数。

设定操作条件

根据产品质量标准，确定分离后各组分的纯度或回收率等要求。

确定分离要求

根据分离物系和操作条件，选择合适的板材类型，如金属板、陶瓷板等。

选择板材类型

根据塔径和板间距等参数，选择合适的板材规格，如板厚、孔径等。

确定板材规格

根据处理量、塔板效率和气液负荷等参数，计算合适的塔径。

计算塔径

根据液泛气速、漏液气速和雾沫夹带等限制条件，计算合适的板间距。

计算板间距

根据塔板数和板间距，计算塔体高度。

确定塔体高度

优化回流比

通过调整回流比，提高分离效率和产品质量。

控制操作压力

通过控制操作压力，改变组分的蒸汽压，进而影响分离效果。

调整操作温度

通过调整操作温度，改变组分的相对挥发度，提高分离效果。

04

实验装置搭建及实验操作规范

蒸馏塔主体，提供气液传质和分离的场所。

塔体

支撑和固定填料，使气液均匀分布，增加相接触面积。

塔板

增加气液接触面积，提高传质效率。

填料

将塔顶蒸出的气体冷凝成液体，便于收集。

冷凝器

加热塔底液体，提供蒸馏所需热量。

加热器

将部分冷凝液回流至塔内，维持塔内气液平衡。

回流装置

在实验过程中，密切关注实验现象和数据变化，及时调整实验参数。

在实验前仔细检查实验装置，确保各部件完好无损，连接紧密。

严格遵守实验室安全规定，穿戴好实验服和护目镜等防护用品。

按照实验指导书要求搭建实验装置，注意各部件的安装顺序和位置。

实验结束后，按照要求拆卸实验装置，清洗并归位各部件。

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在实验过程中，认真记录各项实验数据，包括温度、压力、流量等。

根据实验数据计算相关物理量，如传热系数、传质系数等。

对实验数据进行整理和分析，绘制相应的图表和曲线。

对实验结果进行讨论和分析，提出改进意见和建议。

05

结果分析与讨论

数据整理

对实验过程中记录的各项数据进行整理，包括温度、压力、流量等关键参数，以及板式蒸馏塔的结构参数和操作条件等。

初步分析

根据整理的数据，绘制相应的图表，如温度分布图、压力分布图等，以便直观地观察和分析实验现象。同时，对数据进行初步的统计分析，如计算平均值、标准差等，以了解数据的分布情况和波动范围。

误差来源

分析实验过程中可能出现的误差来源，如测量仪器的精度限制、操作过程中