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    《化工原理课程设计》教学大纲
    课程编号: 课程名称: 化工原理课程设计 英文名称: Design of Unit Operations 《常用化工单元设备的设计》 ,陈英南,刘玉 选用教材: 兰主编,华东理工大学出版社 先修课程: 《化工原理》 适用专业: 化学工程与化工工艺类专业及相近专业 一,教学基本目标 化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节,是综合应用本门课程和有关先修课程所 学知识,完成以某一单元操作为主的一次设计实践.通过课程设计,应培养学生的独立工作能力, 培养学生树立正确的设计思想和实事求是,严肃认真的工作作风. 二,教学基本内容 1.设计方案的选定 对给定或选定的工艺流程,主要设备的型式进行简要的论述; 2.工艺设计 选定工艺参数,物料衡算,热量衡算,单元操作的工艺计算并绘制相应的工艺流程图, 标出物流量及主要测量点; 3.设备设计 设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算,并绘制设备的工艺条件图.图面应包括设备的 主要工艺尺寸,技术特性和接管表; 4.辅助设备选型 典型辅助设备主要工艺尺寸的计算,设备规格,型号的选定; 5.设计说明书的编写 设计说明书的内容应包括:设计任务书;目录;设计方案简介;工艺计算及主要设备设 计;工艺流程图和主要设备的工艺条件图;辅助设备的计算和选型;设计结果汇总;设计评述; 参考文献. 设计项目及主要内容:(换热器的选型设计 6 学时在课程中进行,为每位学生必做,安排在第一学 期传热章后,集中 1 周选一个单元操作进行设计 30 学时.设计报告与图纸要求规范化.) 1.列管式换热器的选型设计(6 学时) 设计方案的选定 冷却介质及出口温度的确定;冷,热流体通道的选择;流向的选择. 工艺计算 物料及热量衡算;管程,壳程给热系数及总传热系数的计算;管程,壳程阻力的计算; 对数平均温差的修正. 设备计算 列管式换热器的选型及校核. 2.反应釜的设计(30 学时) 设计方案的选定 物料的加热(冷却)方式的选定;传热面及搅拌桨型式的选定. 工艺计算
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    课程性质: 技术基础课/必修 学时/ 学分: 30/1 考核方式: 报告,加测验 大纲执笔人: 齐鸣斋 大纲审核人: 齐鸣斋
    物料衡算;搅拌釜操作周期,釜容积的选定;釜的传热计算;转速,搅拌功率的确定. 设备计算 搅拌釜传热面大小及各尺寸的确定. 辅助设备的计算与选型 3.蒸发器的设计(30 学时) 设计方案的选定 蒸发器类型,效数及流程的确定. 工艺计算 物料及热量衡算;各效浓度及温度分布的确定. 设备计算 蒸发室和加热室工艺尺寸的计算. 辅助设备的计算与选型 冷凝器,真空泵选型,接管尺寸的确定. 4.填料吸收塔的设计(30 学时) 设计方案的选定 气液相平衡关系(温度,总压对平衡的影响及非等温吸收的平衡线),吸收操作流程的确 定;填料的类型,性能与选型. 工艺计算 液气比的选择;物料及热量衡算;液泛速度和压降的计算. 设备计算 塔径的确定;填料层高度的计算(传质系数,传质单元数及传质单元高度);液体分布与 再分布装置;填料层支撑结构及接管口的确定. 辅助设备的计算与选型 5.板式精馏塔的设计(30 学时) 设计方案的选定 操作压力,进料状态及加热方式的确定. 工艺计算 物料衡算;回流比的确定;理论板数及实际塔板数的确定;热量衡算. 设备计算 塔板的型式,结构及主要尺寸的选取;流体力学计算和校核;负荷性能图;塔体总高度 的计算. 辅助设备的计算与选型 回流冷凝器,再沸器的选型;接管尺寸的确定. 6.转盘萃取塔的设计(30 学时) 设计方案的选定 转盘塔分散相,流比的选取与确定. 工艺计算 物料衡算;特性速度,临界转速,两相极限流速,转速与功率消耗等的计算;相际传质 面积和液滴平均直径;传质系数(滴内,滴外传质分系数,总传质系数). 设备计算 塔径及主要结构参数的确定. 用扩散模型计算塔高(转盘塔内的轴向混合,扩散模型的近似解);澄清段高度的计算. 转盘塔塔体,内件,附件及传动装置的结构设计. 辅助设备的计算与选型
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    管路,泵,流量计,储槽及换热器等的计算与选型. 7.喷雾干燥塔的设计(30 学时) 设计方案的选定 干燥装置流程;干燥器内热空气和雾滴的流动方向;操作条件;雾化器的选型. 工艺计算 物料衡算;热量衡算. 设备计算 雾化器主要尺寸的计算;雾滴干燥时间;塔径计算;塔高计算. 辅助设备的计算与选型 空气加热器;风机;气固分离器;热风进口分布装置;排料装置. 8.流化床干燥器的设计(30 学时) 设计方案的选定 流化床干燥器的类型,特性和选型. 工艺计算 多层流化床干燥过程的数学描述;计算模型;颗粒群的平均直径与带出速度;物料衡算 和热量衡算;物料的流化床压降;热容系数和流化床的层数. 设备计算 干燥器塔径,塔高的计算;塔板结构设计(多孔板结构). 辅助设备的计算与选型 物料供给器,空气预热器,旋风分离器及排风机的计算与选型. 三,建议教学进度 第 1 天 讲课(4 学时) 第 2~5 天 边设计边答疑(第 3 天可加讲课 1 小时) 第 5 天 测验(2 小时) 四,教学方法 教学思想:培养学生创新能力,树立工程观点和掌握工程问题的处理方法.通过课程设计应 使学生在下列几个方面能力上得到较好的培养和训练: 1.查阅资料,使用有关手册,图表和收集合适的数据及正确选用计算公式的能力; 2.正确选择设计参数,具有从技术上可行和经济上合理两方面分析问题的工程观点和能力; 3.正确,迅速地进行主要设备及某些辅助设备计算的能力; 4. 掌握化工设计的基本程序和方法, 具有用简洁的文字和适当的图表来表达自己设计思想的 能力. 五,考核方式 评阅报告,加测验 2 小时.报告成绩占 70%,平时成绩占 30%. 六,成绩评定方法 报告成绩占 70%,平时成绩占 30%. 考核的记分按 100 制记分. 七,教学参考书 参考书: 《化工原理(第二版)》 (上下册)陈敏恒,丛德滋,方图南,齐鸣斋编,化学工业出 版社 1999

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