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10 第十章 蒸馏.doc

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本课件讲授蒸馏单元操作,先说明工业蒸馏的目的与分类,建立双组分溶液汽液相平衡关系,再分析平衡蒸馏、简单蒸馏与精馏原理及理论板、板效率概念,随后推导全塔物料衡算、操作线方程与q线方程,讨论理论板数的求法与回流比选择,最后完成连续精馏装置的热量衡算与操作型计算。

蒸馏教案首页,讲解工业蒸馏过程与分类并引入拉乌尔定律与双组分汽液相平衡图
汽液相平衡重点难点页,布置教材下册第122页三道习题并说明录像教学手段
精馏原理教案页,说明塔顶回流与塔釜再沸汽的作用并给出理论板与板效率概念
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第1页:蒸馏概论与汽液相平衡

周次
第3周,第1次课
授课日期
2005年9月13日
章节名称
第十章 蒸馏 10.1 概述 10.2 双组分溶液的汽液相平衡
教学时数
2 学时
授课方式
理论课

教学目的及要求

了解工业蒸馏过程的目的及分类,理解其过程进行的基本原理及概念,掌握双组分溶液的气液相平衡关系。

教学内容提要

蒸馏概论与汽液相平衡教学内容时间分配
时间分配教学内容提要
45 分钟概论
  1. 工业蒸馏过程及应用
  2. 蒸馏基本原理
  3. 蒸馏的分类
45 分钟双组分溶液的气液相平衡
  1. 拉乌尔定律
  2. 汽液相平衡图
  3. 汽液相平衡关系式的表示方法

源文件首讲章节名称处标注为 11.1 概述、11.2 双组分溶液的汽液相平衡,按本章为第十章及其余课次编号(10.3—10.5)判断应为 10.1、10.2,此处按第十章编号整理。

第2页:汽液相平衡重点与作业

教学重点
工业蒸馏过程;蒸馏的基本原理;双组分溶液的气液相平衡
教学难点
蒸馏过程的气液相平衡
作业
《化工原理》(下):p122:1、2、3 题
教学手段
多媒体教学:通过录像资料介绍蒸馏目的与工厂中的蒸馏装置,介绍气液两种流体在设备内的流动状况及塔设备大致的内部结构

参考资料

  1. 《化学工程手册》编辑委员会著,化学工程手册第13篇 气液传质设备,北京:化学工业出版社,1989
  2. McCabe, W.L., Smith, J.C. and Harriott, P.,Unit Operations of Chemical Engineering,5th ed.,McGraw-Hill,New York:1996

第3页:平衡蒸馏与精馏原理

周次
第3周,第2次课
授课日期
2005年9月16日
章节名称
第十章 蒸馏 10.3 平衡蒸馏与简单蒸馏;10.4 精馏
教学时数
2 学时
授课方式
理论课

教学目的及要求

掌握平衡蒸馏和简单蒸馏的物料、热量衡算及汽液组成间的关系;掌握精馏原理及精馏过程中理论板与板效率的概念,掌握板式塔精馏过程的基本计算式。

教学内容提要

平衡蒸馏与精馏原理教学内容时间分配
时间分配教学内容提要
约 30 分钟10.3 平衡蒸馏与简单蒸馏
  1. 平衡蒸馏过程的物料与热量衡算及汽液组成计算
  2. 简单蒸馏过程的物料衡算及产品平均组成
约 20 分钟10.4.1 精馏原理
  1. 理论板上汽液相组成及温度在相图上的表示
  2. 塔顶回流液与塔釜再沸汽的作用
  3. 多次部分冷凝与部分汽化的意义
约 10 分钟10.4.2 理论板和板效率
约 30 分钟10.4.3 板式塔精馏过程的基本计算式

第4页:理论板与板效率讨论

教学重点
  1. 精馏原理
  2. 理论板与板效率
  3. 板式塔精馏过程的基本计算式
教学难点
精馏原理;板式塔精馏过程基本计算式的建立
课堂讨论
点效率、板效率、全塔效率的异同
作业
《化工原理》下 p123:4、5、12
教学手段
多媒体教学

参考资料

  1. 陈敏恒,丛德兹,方图南,齐鸣斋编.化工原理(下册),化学工业出版社,北京:1999
  2. 《化学工程手册》编辑委员会著,化学工程手册第13篇 气液传质设备,北京:化学工业出版社,1989

第5页:全塔物料衡算与q线

周次
第4周,第1次课
授课日期
2005年9月20日
章节名称
第十章 蒸馏 10.5 双组分连续精馏塔的计算(一)
教学时数
2 学时
授课方式
理论课

教学目的及要求

掌握双组分连续精馏塔的全塔物料衡算,掌握精馏段与提馏段操作线方程的建立方法,掌握进料热状态参数 q 的定义及 q 线方程的建立。

教学内容提要

全塔物料衡算教学内容与时间分配
时间分配教学内容提要
约 5 分钟复习讨论
约 40 分钟全塔物料衡算与操作线方程
  1. 塔顶馏出液流率与组成、塔釜产品流率与组成
  2. 回流比的定义及影响
  3. 精馏段与提馏段操作线的建立
  4. 加料板的确定
约 45 分钟进料状态的影响
  1. q 值的定义
  2. 不同 q 值对应的进料状态
  3. q 线方程的建立
  4. q 值对操作线的影响

第6页:q值定义与操作线重点

教学重点
精馏段与提馏段操作线的建立;q 线方程的建立
教学难点
q 值定义的理解
作业
《化工原理》下 p123:10、11
教学手段
多媒体教学

参考资料

  1. 陈敏恒,丛德兹,方图南,齐鸣斋编.化工原理(下册),化学工业出版社,北京:1999
  2. 《化学工程手册》编辑委员会著,化学工程手册第13篇 气液传质设备,北京:化学工业出版社,1989

第7页:理论板数与回流比选择

周次
第4周,第2次课
授课日期
2005年9月23日
章节名称
第十章 蒸馏 10.5 双组分连续精馏塔的计算(二)
教学时数
2 学时
授课方式
理论课

教学目的及要求

掌握理论板数的求法(逐板计算法与图解法)及最宜加料位置的确定,掌握全回流与最少理论板数、最小回流比的定义及计算,了解适宜回流比的选择。

教学内容提要

理论板数与回流比教学内容时间分配
时间分配教学内容提要
约 5 分钟复习讨论:回流比对理论板数的影响
约 40 分钟理论板数的求法
  1. 逐板计算法
  2. 图解法
  3. 最宜加料位置
约 45 分钟回流比的选择
  1. 全回流与最少理论板数
  2. 最小回流比的定义及计算
  3. 适宜回流比的选择

第8页:最小回流比与适宜回流比

教学重点
理论板数的求法;最小回流比的定义及计算方法
教学难点
适宜回流比的确定
作业
《化工原理》下 P123:13、15
教学手段
多媒体教学

参考资料

  1. 陈敏恒,丛德兹,方图南,齐鸣斋编.化工原理(下册),化学工业出版社,北京:1999
  2. 《化学工程手册》编辑委员会著,化学工程手册第13篇 气液传质设备,北京:化学工业出版社,1989

第9页:热量衡算与操作型计算

周次
第5周,第1次课
授课日期
2006年9月27日
章节名称
第十章 蒸馏 10.5 双组分连续精馏塔的计算(三)
教学时数
2 学时
授课方式
理论课

源文件本页授课日期标注为 2006 年 9 月 27 日,与本章其余课次(2005 年 9 月)不一致,疑为笔误,此处保留原文日期未作修改。

教学目的及要求

了解其它类型精馏塔理论板数的确定方法,掌握连续精馏装置的热量衡算,了解精馏塔的调节与操作型计算。

教学内容提要

热量衡算与操作型计算教学内容时间分配
时间分配教学内容提要
约 45 分钟其它类型精馏塔理论板数的确定
约 30 分钟连续精馏装置的热量衡算
约 15 分钟精馏塔的调节与操作型计算

第10页:精馏塔调节难点与作业

教学重点
连续精馏装置的热量衡算
教学难点
精馏塔的调节与操作型计算
作业
《化工原理》下 P123:6、23
教学手段
多媒体教学

参考资料

  1. 陈敏恒,丛德兹,方图南,齐鸣斋编.化工原理(下册),化学工业出版社,北京:1999
  2. 《化学工程手册》编辑委员会著,化学工程手册第13篇 气液传质设备,北京:化学工业出版社,1989
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