化工原理蒸餾教案

1、第一授課單元蒸餾概述及拉烏爾定律教 案 內(nèi) 容教材：譚天恩等編著化工原理第三版下冊(cè) 2006t-x-y相圖 姚玉英編著化工原理新版 2003 年王志魁 主編化工原理第二版 2003 年劉佩茹 編著化工過(guò)程與設(shè)備四 教學(xué)方法、手段1. 蒸餾過(guò)程在化工中的應(yīng)用（2）蒸餾操作流程 可分為間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾。（3）物系中組分的數(shù)目 可分為兩組分蒸餾和多組分蒸餾。（4）操作壓力 可分為加壓、常壓和減壓蒸餾。（1）溫度組成( )圖t x y第二授課單元揮發(fā)度和相對(duì)揮發(fā)度，非理想溶液的汽液平衡關(guān)系，簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾教 案 內(nèi) 容備 注*教材：譚天恩等編著化工原理第三版下冊(cè) 2006理想溶液的相對(duì)揮發(fā)度隨溫

2、度增加而略有減小，簡(jiǎn)單蒸餾的計(jì) 姚玉英編著化工原算王志魁 主編化工原純組分和溶液中各組分的揮發(fā)度，理想溶液和非理想溶液 理第二版 2003 年中兩組分的相對(duì)揮發(fā)度，非理想溶液的相圖，最高恒沸點(diǎn)和最 劉佩茹 編著低恒沸點(diǎn)，簡(jiǎn)單蒸餾的總物料衡算和微分物料衡算。三 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及其處理1. 重點(diǎn)化工過(guò)程與設(shè)備(1) 液相為非理想溶液，汽相為理想氣體；(2) 液相為理想溶液，汽相為非理想氣體；(3) 液相為非理想溶液，汽相為非理想氣體。1. 汽液平衡相圖1. 平衡蒸餾裝置與流程1. 簡(jiǎn)單蒸餾裝置與流程2. 簡(jiǎn)單蒸餾的計(jì)算第三授課單元平衡級(jí)蒸餾和精餾原理教 案 內(nèi) 容備 注*教材：譚天恩等編著掌握平衡

3、蒸餾的計(jì)算，液相分率對(duì)汽液相組成的影響，比 化工原理第三版較平衡蒸餾和簡(jiǎn)單蒸餾的分離效果，理解平衡級(jí)蒸餾，精餾的 下冊(cè) 2006設(shè)備條件、回流條件和理論板假設(shè)、恒摩爾流假設(shè)二 教學(xué)內(nèi)容姚玉英編著化工原平衡蒸餾，平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾的比較，平衡級(jí)蒸餾，精 理新版 2003 年王志魁 主編化工原理第二版 2003 年劉佩茹 編著精餾的設(shè)備條件、回流條件和理論板假設(shè)、恒摩爾流假設(shè) 化工過(guò)程與設(shè)備2. 難點(diǎn)及其處理方法2間歇精餾只有精餾段。七 作業(yè)第四授課單元二元連續(xù)精餾的全塔物料衡算，精餾段的分析及其圖解教 案 內(nèi) 容 備 注*一 教學(xué)目的教材：譚天恩等編著掌握回流比是精餾設(shè)計(jì)中的核心因素，二元連續(xù)精

4、餾的全 化工原理第三版姚玉英編著化工原理新版 2003 年王志魁 主編 化工全塔物料衡算，精餾段操作線方程，精餾段操作線和理論 原理第二版2003 年化工過(guò)程與設(shè)備五 板式設(shè)計(jì)（一）物料衡算：連續(xù)穩(wěn)定操作，進(jìn)料流量出料流量FDWFF1用產(chǎn)品的組成表示（X ）D 餾出液中易揮發(fā)組份/原料液中易揮發(fā)組份=DX /易DF =W（1 X ）/F（1X ）100%WF1恒摩爾汽化2恒摩爾溢流精餾段下流的液體摩爾流量 kmol/h1231精餾段操作線方程式（筆記）2提餾段操作線方程六 思考題第五授課單元提餾段的分析和進(jìn)料狀況的影響教 案 內(nèi) 容教材：譚天恩等編著掌握進(jìn)料的五種熱狀況及其對(duì)應(yīng)的 q，提餾段的

5、操作線方 化工原理第三版五種熱狀況及其對(duì)應(yīng)的 q，提餾段的操作線方程，加料板 姚玉英編著化工原的物料衡算，q 線方程，圖解法求解理論塔板數(shù)，直接水蒸氣 理新版 2003 年王志魁 主編化工原理第二版 2003 年劉佩茹 編著全塔物料衡算，精餾段操作線方程，精餾段操作線和圖解 化工過(guò)程與設(shè)備法求理論塔板數(shù)2難點(diǎn)及其處理方法四 教學(xué)方法、手段1進(jìn)料狀況的影響FsFssdddsFd設(shè)進(jìn)料中液相所占的分率為 q，則汽相為（1q）加料板上物料衡算：L=L+qF汽相:V+(1-q)F=V進(jìn)料液相分率 q 與熱狀況有一定的關(guān)系。令進(jìn)料液、飽和液體，飽和蒸汽焓分別為 i ,i ,i (kj/kmol)進(jìn)料帶入

6、的總焓汽、液兩相各自帶入的焓之和，即： FsFdLFV則 i -i i -i 0q1FLt =t ,i =i , q=1SLLFVdFvdFvV表示提餾段上升的蒸汽摩爾流量 kmol/h123注意：兩段上升的蒸汽摩爾流量不一定相等。六 思考題五種進(jìn)料狀況所對(duì)應(yīng)的 q 值各是多少？物理意義是什么？七 作業(yè)第六授課單元理論板數(shù)確定一 教學(xué)目的教材：譚天恩等編著化工原理第三版下冊(cè) 2006逐板計(jì)算法用到三個(gè)方程和四條線，直接水蒸氣加熱的適 參考書(shū)：用場(chǎng)合和優(yōu)缺點(diǎn) 姚玉英編著化工原三 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及其處理1重點(diǎn)理新版 2003 年王志魁 主編化工原理第二版 2003 年劉佩茹 編著2難點(diǎn)及其處理方法

7、化工過(guò)程與設(shè)備RxyDdddWW精餾段操作線方程：提餾段操作線方程：兩個(gè)方程并整理得：Dq 線的繪制：q 線與對(duì)角線交點(diǎn)為 e(x,x、其斜率為 q/(q-1); 據(jù)此做直ffq 線與精餾段操作線交點(diǎn) d; 則連 db 即得提餾段操作線2圖解求理論塔板數(shù)七 作業(yè)第七授課單元塔板效率，回流比的影響及其選擇教材：譚天恩等編著化工原理第三版下冊(cè) 20063掌握最小回流比的概念和計(jì)算，全回流和操作線方程 參考書(shū)：二 教學(xué)內(nèi)容 姚玉英編著化工原默弗里板效率，總板效率，最小回流比，全回流三 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及其處理1重點(diǎn)王志魁 主編化工原理第二版 2003 年化工過(guò)程與設(shè)備（2） ，精餾段遠(yuǎn)離對(duì)角線，當(dāng) R

8、,q 線與平衡線相交，則 ，此時(shí) R 稱(chēng)為 Rmin，全回流。（二）回流比 R=L/D 的改變對(duì)提餾段操作線的影響（1） q 點(diǎn)下降，提餾段接近對(duì)角線，板數(shù)減少，但再沸器負(fù)荷加大，純度1RminRR（1） 操作費(fèi)：加熱蒸汽和冷卻水設(shè)備折舊，維修（2） 設(shè)備費(fèi)（塔板數(shù)）4注意幾點(diǎn)：不變，就可超過(guò)原來(lái)的分離要求，即 X 。D（四）最小回流比的計(jì)算1作圖法；2解析法1非理想物系確定最小回流比應(yīng)當(dāng)注意什么？2全回流操作的適用場(chǎng)合？七 作業(yè)補(bǔ)充題第八授課單元理論板數(shù)的捷算法教 案 內(nèi) 容備 注*教材：譚天恩等編著化工原理第三版下冊(cè) 2006min姚玉英編著化工原理新版 2003 年王志魁 主編化工原理第二版 2003 年劉佩茹 編著min捷算法求解理論板數(shù)四 教學(xué)方法、手段課堂講解為主化工過(guò)程與設(shè)備minmin第九授課單元精餾塔的操作型問(wèn)題和其他蒸餾方式教 案 內(nèi) 容備 注*教材：譚天恩等編著化工原理第三版下冊(cè) 2006精餾塔的操作型問(wèn)題，水蒸氣蒸餾、間歇