化工原理蒸馏教案

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1、第一授课单元蒸馏概述及拉乌尔定律教案内容备注*一．教学目的1．了解蒸馏在化工生产上有那些应用2．掌握蒸馏的基本概念和二元理想溶液的汽液平衡二．教学内容蒸馏，理想溶液，拉乌尔定律，二元理想溶液的t-x-y相图和x-y相图三．教学重点、难点及其处理1．重点拉乌尔定律，汽液平衡关系2．难点及其处理方法二元理想溶液的汽液平衡和t-x-y相图x-y相图结合相图讲解。四．教学方法、手段结合生活中的例子引出蒸馏单元操作，以课堂讲解为主介绍理想溶液及拉乌尔定律。五．板式设计蒸馏过程概述与汽液平衡关系（一）蒸馏过程概述1.蒸馏过程在

2、化工中的应用蒸馏分离的依据是，根据溶液中各组分挥发度（或沸点）的差异，使各组分得以分离。2.蒸馏分离的特点3.蒸馏过程的分类工业上，蒸馏操作可按以下方法分类：（1）蒸馏操作方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸），精馏和特殊精馏等。教材：谭天恩等编著《化工原理》第三版下册2006参考书：姚玉英编著《化工原理》新版2003年王志魁主编《化工原理》第二版2003年刘佩茹编著《化工过程与设备》（2）蒸馏操作流程可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。（3）物系中组分的数目可分为两组分蒸馏和多组分蒸馏。（4）操作压力可分为加压、常压和减压蒸

3、馏。本章重点讨论两组分物系连续精馏的原理及计算方法。（二）蒸馏过程的汽液平衡关系两组分理想物系的汽液平衡所谓理想物系是指液相和汽相应符合以下条件：(1)液相为理想溶液，遵循拉乌尔定律。(2)汽相为理想气体，遵循道尔顿分压定律。1.汽液平衡相图（1）温度—组成图（2）汽—液相组成图(x–y图)2.汽液平衡的关系式（1）拉乌尔定律（2）以平衡常数表示的汽液平衡方程一．思考题蒸馏操作和吸收操作依据的原理分别是什么？二．作业第二授课单元挥发度和相对挥发度，非理想溶液的汽液平衡关系，简单蒸馏和平衡蒸馏教案内容备注*一．教学目

4、的1.熟悉非理想溶液的最低恒沸点及相应的最高蒸汽压和最高恒沸点及相应的最低蒸汽压2.掌握理想溶液及非理想溶液的挥发度和相对挥发度的定义，理想溶液的相对挥发度随温度增加而略有减小，简单蒸馏的计算二．教学内容纯组分和溶液中各组分的挥发度，理想溶液和非理想溶液中两组分的相对挥发度，非理想溶液的相图，最高恒沸点和最低恒沸点，简单蒸馏的总物料衡算和微分物料衡算。三．教学重点、难点及其处理1.重点理想溶液和非理想溶液相对挥发度的计算2.难点及其处理方法非理想溶液的最高恒沸点和最低恒沸点。四．教学方法、手段课堂讲解为主五．板式设

5、计（3）以相对挥发度表示的汽液平衡方程（二）两组分非理想物系的汽液平衡实际生产中所遇到的大多数物系为非理想物系。非理想物系可能有如下三种情况：(1)液相为非理想溶液，汽相为理想气体；(2)液相为理想溶液，汽相为非理想气体；教材：谭天恩等编著《化工原理》第三版下册2006参考书：姚玉英编著《化工原理》新版2003年王志魁主编《化工原理》第二版2003年刘佩茹编著《化工过程与设备》(3)液相为非理想溶液，汽相为非理想气体。1.汽液平衡相图正偏差系负偏差系2.汽液平衡方程第二节平衡蒸馏与简单蒸馏（一）平衡蒸馏1.平衡蒸馏

6、装置与流程2.平衡蒸馏过程计算总物料衡算易挥发组分衡算（二）简单蒸馏1.简单蒸馏装置与流程2.简单蒸馏的计算一．思考题非理想溶液的最高恒沸点和最低恒沸点的意义？二．作业第三授课单元平衡级蒸馏和精馏原理教案内容备注*一．教学目的掌握平衡蒸馏的计算，液相分率对汽液相组成的影响，比较平衡蒸馏和简单蒸馏的分离效果，理解平衡级蒸馏，精馏的设备条件、回流条件和理论板假设、恒摩尔流假设二．教学内容平衡蒸馏，平衡蒸馏与简单蒸馏的比较，平衡级蒸馏，精馏的设备条件、回流条件和理论板假设、恒摩尔流假设三．教学重点、难点及其处理1.重点精

7、馏的设备条件、回流条件和理论板假设、恒摩尔流假设2.难点及其处理方法简单蒸馏与平衡蒸馏的分离效果比较，用例题讲解。为什么简单蒸馏的分离效果好，结合t-x-y相图给同学讲解。四．教学方法、手段课堂讲解为主五．板式设计结合图10－12讲解精馏的原理和流程第三节精馏原理和流程（一）精馏过程原理1.多次部分汽化和多次部分冷凝2.精馏塔模型（二）精馏操作流程1.连续精馏操作流程2.间歇精馏操作流程间歇精馏与连续精馏相比，有如下特点：1教材：谭天恩等编著《化工原理》第三版下册2006参考书：姚玉英编著《化工原理》新版2003年

8、王志魁主编《化工原理》第二版2003年刘佩茹编著《化工过程与设备》．间歇精馏为非定态过程，它有两种操作方式；即恒回流比操作和恒馏出液组成操作。2．间歇精馏只有精馏段。一．思考题平衡蒸馏与平衡级蒸馏的区别是什么？二．作业第四授课单元二元连续精馏的全塔物料衡算，精馏段的分析及其图解教案内容备注*一．教学目的掌握回流比是精馏设计中的核心因素，二元连续精馏的全塔物料