化工工艺课程设计

西南科技大学材料科学与工程学院化工工艺课程设计说明书

论文题目：10000吨/年饲料级磷酸氢钙生产工艺设计（原

料湿法磷酸）

专业班级：应用化学 0701、0702

2010 年 12月 30日

目录

一、概述 (2)

1.工艺现状 (2)

2.本工艺技术特点 (2)

二、生产规模及产品质量要求 (2)

1.生产规模 (2)

2.产品质量要求 (2)

3.主要副产品种类 (3)

三、原材料方案 (3)

四、技术路线 (4)

1.1生产方法 (4)

1.1.1硫酸分解磷矿 (5)

1.1.2 脱氟 (5)

A.一段脱氟 (5)

B.二段脱氟 (5)

1.1.3 中和 (5)

1.1.4离心分离 (6)

1.1.5干燥 (6)

1.1.6成品包装 (6)

1.1.7废渣的来源和处理 (6)

1.2主要设备一览表 (7)

五、物料流程及衡算 (7)

5.1主要物料流程 (7)

5.2各单元物料计算 (7)

5.2.1 湿法磷酸单元计算 (7)

5.2.2 一段脱氟单元计算 (7)

5.2.3二段脱氟单元计算 (8)

5.2.4中和单元计算 (9)

5.2.5各单元计算汇总 (9)

5.3物料计算汇总 (10)

六、生产制度及开工时数的说明 (10)

6.1 生产制 (10)

6.2 开工时数 (10)

七、附图 (10)

八、总结 (10)

一、概述

1、工艺现状

目前, 以湿法磷酸为原料, 生产分子式为CaHPO4·2H2O 的饲料级磷酸氢钙的方法主要有两种。一种是湿法磷酸深度净化法。该法通过浓缩或溶剂萃取制得深度脱氟磷酸, 再与石灰或石灰石反应, 制得饲料级磷酸氢钙。该法是国外目前采用的主要方法, 问题是对磷矿质量要求高, 投资大, 工艺复杂, 成本高。第二种是湿法磷酸化学预脱氟二段中和法。该法以湿法磷酸为原料, 经加纯碱或氯化钠预脱氟, 然后二段中和, 即先用石灰或石灰粉中和, 去除残留氟, 产出肥料级沉淀磷酸钙, 然后含氟合格溶液再进行第二段中和, 制得饲料级磷酸氢钙。该法是国内目前采用的主要方法, 其实用性强, 可产出少量低品级氟硅酸钠副产品, 缺点是操作周期长, 占地面积大, 约20%的磷以低价值的肥料形式产出, 饲料产品中磷收率低, 最高只能达80%。

2、本工艺技术特点

本工艺提供一种湿法磷酸循环脱氟制饲料级磷酸氢钙的方法。该法采用湿法磷酸为原料, 生产工艺包括: 原料选择、循环脱氟、过滤、氟碴洗涤、中和除氟、过滤、饲料钙合成、过滤洗涤、烘干、包装入库工序。循环脱氟是在有加热搅拌的容器内进行, 过滤采用真空过滤机, 烘干采用气流干燥机, 烘干温度为60～130℃。循环脱氟是采用中和除氟形成的含氟沉淀物( 滤饼) 与磷酸反应, 边搅拌边加入, 搅拌反应10～30 min, 待大部分磷酸氢钙溶解, 然后升温到95～110℃, 保温5～20 min; 中和脱氟是将循环脱氟溶液和氟碴洗涤液合并注入加热搅拌的容器内, 边搅拌边加入6%～10%的石灰乳, 加入量( 以CaO计) 为磷酸量( 以P2O5计) 的30%～60%或相当量的石灰粉, 反应温度35～50℃, 保温搅拌5～30 min。

二、生产规模及产品质量要求

1、生产规模

10000吨/年饲料级磷酸氢钙生产工艺设计

2、产品质量要求

参考GB/T 22549-2008 饲料级磷酸氢钙

本标准规定了饲料级磷酸氢钙的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、运输以及包装和贮存。本标准适用用饲料级磷酸氢钙该产品在饲料加工中作为磷、钙的补充剂。

2.1 分子式、相对分子质量

2.1.1主成分分子式：CaHPO4.2H2O.

2.1.2相对分子质量：172.10（按2007年国际相对原子质量）。

2.2 要求

2.2.1 外观：白色或略带微黄色粉末或颗粒。

2.2.2 饲料级磷酸氢钙应符合表1要求。

表1

3、主要副产品种类 磷石膏

肥料级磷酸二氢钙 三、原材料方案 1.原料

磷灰石 石灰乳 硫酸 絮凝剂 1.1主要原料来源

氟磷灰石是该公司对天然磷酸盐矿物进行提纯而成，它利用高温下氟磷灰石中的磷在釉中形成玻璃分相，导致光的散射，从而表现乳蚀代替硅酸粉。它不但可以大幅度降低成本,又能缓解目前硅酸锆供应紧张的不足。本原料从四会市飞来峰非金属矿物材料有限公司购买。

主要化学成分

F P 2O 5 Fe 2O 3 CaO MgO 粒度 白度 3.2-3.4% >36% <0.3% >52% <0.38% -200目 >70%

1.2原料物理化学性质

钙氟磷灰石，其化学式为Ca 5F(PO 4)3，纯的钙氟磷灰石含P 2O 5 42.26%、CaO 55.56%、F 3.77%，但由于同晶取代作用与半生杂质的影响，天然磷灰石往往比纯氟磷灰石品味低，其P 2O 5最高含量为40.70%，F 为2.8-3.4%。 同晶取代是指氟磷灰石Ca 5F(PO 4)3晶格中的一些独

立离子被某些结晶化学半径相近的其它离子所取代，如Ca 5F(PO 4)3中的阳离子Ca 2+

，可部分

被其它阳离子Ba 2+、Mg 2+等取代，阴离子F -、PO 43-的一部分可能被OH -、Cl -、CO 32-、SO 42-、SiO 4

2-等离子取代。

磷灰石属六角晶系，其结构呈六方双锥晶型结晶，晶型常呈六方柱形或六方锥状，但多数是不太规则的结晶颗粒，结构坚固致密，不含结晶水，一般磷灰石的密度为3.18-3.41，氟磷灰石的比热容为0.832J/g ·℃，标准生成热为6829.0KJ/mol 。

项目

指标

Ⅰ型

Ⅱ型 Ⅲ型 总磷（P ）含量/% ≥ 16.5 19.0 21.0 枸溶性磷（P ）含量/% ≥ 14.0 16.0 18.0 水溶性磷（P ）含量/% ≥ - 8 10 钙（Ca ）含量/% ≥ 20.0

15.0 14.0

氟（F)含量/% ≤ 0.18 砷（As)含量/% ≤ 0.003 铅（Pb)含量/% ≤ 0.003 镉（Cd)含量/% ≤ 0.001 细度（粉状 通过0.5mm 试验筛）/% ≥ （粒状 通过2mm 试验筛）/% ≥

95 90

四、技术路线 1.1生产方法

硫酸法生产饲料级磷酸氢钙

硫酸法以硫酸和磷矿为原料制得粗磷酸，经脱氟、中和、分离、干燥等工序最终制得磷酸氢钙产品。国内磷酸氢钙骨干企业均采用此工艺，其工艺流程如下：由磷石灰与硫酸反应后加入絮凝剂进行沉降分离，上层清液去一段脱氟进行磷酸净化。在加入脱氟剂石灰乳调节PH 值后，湿法磷酸中所含的氟、铁、等杂质约90%生成的沉淀物,在使用压滤机进行分离。滤液为初步净化磷酸送至二段脱氟再次净化，再在一段脱氟和二段脱氟的滤饼中加入磷酸，在使用压滤机进行分离，所得滤液和二段脱氟所得滤液混合，最终磷酸净化到满足生产饲料级磷酸氢钙的要求P/F 比大于100。然后再加入石灰乳进行中和，料浆使用卧式离心机进行分离，离心出含有游离水的半成品经过气流干燥制得饲料级磷酸氢钙产品。

中和

干燥 成品包装

石灰乳 絮凝剂 磷矿粉 硫酸

滤饼（CaSO 4） 沉降（过滤） 石灰乳

二段脱氟 过滤 滤饼 过滤 滤饼

滤液 滤液（H 3PO 4） 石灰乳 磷酸 一段脱氟

洗涤、过滤

图1、工艺流程

1.1.1硫酸分解磷矿（钙氟磷灰石）制湿法磷酸反应如下：

Ca5F(PO4)3 +5H2SO4+nH2O → 3H3P04+5CaSO4·nH2O+HF↑

1.1.2 脱氟

A.一段脱氟

湿法磷酸含有大量的铁、镁、氟等有害杂质，通过加入碳酸钙、石灰乳调节PH值，除去湿法磷酸中铁、氟等大部分有害杂质，初步净化湿法磷酸。

反应机理

H3PO4＝ H＋＋H2PO4－ H2PO4－＝H＋＋HPO42－

HPO42－＝ H＋＋PO43－H2SO4＝2H＋＋SO42－

2H＋＋CaCO3＝Ca2+＋H2O＋CO2↑ 2H＋＋Ca(OH)2＝Ca2+＋2H2O

Ca2+＋2F-＝CaF2↓ Ca2+＋SO42－＝CaSO4↓

Fe3＋＋PO43－＝FePO4↓

工艺指标

a.脱氟稠浆返溶温度50℃—60℃；

b.脱氟重钙终点PH值:2.0-2.3；

c.脱氟石灰终点PH值:2.3-2.5；

d.脱氟清液P2O5/F:200；

B.二段脱氟

对一段脱氟粗净化的磷酸再进行深度净化，去除有害杂质，使深度净化后的磷酸完全能达到生产饲料级磷酸氢钙的标准。

反应原理

Fe3++PO43-=FePO4↓2F-+Ca2+=CaF2 Ca2++HPO42-=CaHPO4↓

工艺指标

a.PH值控制范围:2.6-3.2；

b.脱氟清液P2O5/F:300；

1.1.3 中和

经过脱氟净化后的磷酸用石灰乳进行中和，反应如下：

H3PO4+Ca(OH)2=CaHPO4·2H2O

2H3PO4+Ca(OH)2=Ca(H2PO4)2·H20+H2O

中和过程中，终点pH值应在5．0～5．5之间，若终点pH <5．0，中和反应不完全，磷的利用率降低；若终点pH>5．5，产品质量就会受到影响。因此，终点pH值的控制是个关键。

工艺指标

a.中和后PH值: 5.5-6.5；

b.反应前的温度:36-40℃；

c.中和终点温度: 40-50℃；

1.1.4离心分离

把中和后得饲料级磷酸氢钙与液浆清液分离。为了使磷酸氢钙沉降快．这样磷酸氢钙结晶颗粒大、沉降快，产品易干燥。终点pH值不能高于6.2。

1.1.5干燥

将含有游离水的半成品进行烘干，得到符合标准的饲料级磷酸氢钙产品。

工艺指标

a.炉温:500-800℃，烘干温度:80-160℃；

b.产品内在指标:符合GB-T22549-2008标准：

①P％≥16.5；

②Ca％≥20.0；

③F％≤0.18；

④产品的水份≤3.0%；

饲料级磷酸氢钙含两个结晶水，温度过高易脱去结晶水，使产品枸溶率降低，质量下降．故应严格控制干燥温度与时间。一般在100℃下干燥1—2h，使曲宇离水脱除即可。因中和产品结晶颗粒大、过滤后游离水少、干燥容易。

1.1.6成品包装

该工序是将烘干成品通过计量、包装后使最终产品符合GB-T22549-2008标准。

控制要求

a.包装总重量:每袋50.20Kg或25.10Kg（±0.1Kg）；

b.使用的包装应符合包装规定标准；

c.产品外观质量符合内定要求

1.1.7废渣的来源和处理

硫酸与磷矿粉反应，生成粗磷酸及磷石膏H2SO4+Ca(OH)2→CaSO4·2H2O ↓经分离后，磷石膏可用作建筑材料。

硫酸分解磷矿生成HF；中和时：2HF+Ca(0H)2→CaF2↓+2H2O

H2SiF5+3Ca(OH)2→3CaF2↓十Si02↓+4H2O

由于磷矿粉中含有Fe，

所以 H3FeF6+H3PO5+3Ca(OH)2→FePO4·H2O↓+3CaF2↓+4H2O

硫酸分解磷矿生成磷酸，中和时会发生副反应：

2H3PO4+Ca(OH)2→ Ca(H2PO4)2·2H2O

Ca(H2PO4)2·2H2O +Ca(OH)2→2CaHPO4·H2O↓

从以上反应式可见，在中和工序湿法磷酸中的F-、SiF62-、FeF63-、Fe3+、SO42-等杂质均生成沉淀被除去，经过滤分离出的废渣主要成分为CaF2、FePO4·2H2O、CaHPO4·2H2O、CaSO4·2H20、SiO2等。废渣中含有的磷酸氢钙，已有相应的回收方法，主要是用酸(硫酸、盐酸、磷酸等)与渣中的磷酸氢钙反应，使其转变为水溶性的磷酸二氢钙，进入溶液中从而与渣分离，从而制得肥料级磷酸二氢钙。

1.2主要设备一览表 溶解槽2个 φ2500×2200，附搅拌桨、电机减速机 脱氟槽2个 φ2500×2200，附搅拌桨、电机减速机； 压滤器3个 φ2500×2200，附搅拌桨、电机减速机； 压滤中转泵2台 工程立式泵；65FYUC-50-55/50-1500,N=30KW-4 洗涤水泵2台 65FYUB-45-30/25-1000+500mm 吸入管N=7.5KW-2 压滤液泵2台 65FYUB-45-30/25-1000+500mm 吸入管N=7.5KW-2 压滤液收集池1个 4500×2400×3305 洗涤水收集池1个 4500×2400×3305

石灰乳槽1个 容积φ4000×4000，附搅拌桨，电机，减速机 石灰乳槽泵2台 65FYUB-45-30/50-1000+500吸管,N=18.5KW-2 澄清池 容积6000×3500×4000；容积5250×5000×2500 稠浆收集地池 容积10500×1050×1600

自动封包机

25.0Kg/袋，50.0Kg/袋，误差±0.1kg;包装袋有内膜，需排气后捆绑

七、物料流程及衡算 5.1主要物料流程

5.2各单元物料计算

5.2.1 湿法磷酸单元计算

设所加原料钙氟磷灰石质量为x 吨/年，则原料有效成分含量m(P 205): 42.26%x 吨,m(F):3.77%x(吨)。与过量硫酸反应得磷酸质量m(H3P04)和氢氟酸质量m(HF):

x

x

PO H M O P M x PO H m 588.029894

.141%26.422)()(%26.42)(435243=??=??=

x x

HF M F M x HF m 039.02019

%77.3)()(%77.3)(=?=?=

5.2.2 一段脱氟单元计算

由工艺指标脱氟清液P 2O 5/F:150，可得反应后剩余的含氟量m1(F):

x x

O P m F m 352110817.2150

%26.42150)()(-?===

H 2SO 4 Ca 5F(P04)3 CaSO 4

H 3P04 HF H 2SO 4 Ca(0H)2 CaF 2 CaS04 H 3P04

HF H 2SO 4

Ca(H 2P04)2

Ca(0H)2 CaF 2 CaS04 H 3P04 Ca(H 2P04)2 Ca(0H)2 Ca(H 2P04)2 湿法磷酸 一段脱氟 二段脱氟 中和 ① ② ③ ④ ⑤

则反应脱去的含氟量m2(F)：

x x x F m F m F m 036.010817.2039.0)()()(312=?-=-=-

由此可得脱氟反应所消耗氢氧化钙的质量mF(Ca(OH)2):

x x F M OH Ca M F m OH Ca m F 070.019

209

.74036.0)(2))(()())((222=??=??=

由工艺条件得一段脱氟所加氢氧化钙为原料P 2O 5的50%，所加氢氧化钙质量为m1(Ca(OH)2):

x x OH Ca m 211.0%50%26.42))((21=?=

与磷酸反应的氢氧化钙的量mp1(Ca(OH)2):

x x x OH Ca m OH Ca m OH Ca m F P 141.0070.0211.0))(())(())((22121=-=-=

生成磷酸二氢钙的量为:

x x OH Ca M M OH Ca m P 445.009

.74234

141.0))(())PO Ca(H ())(()PO Ca(H m 2242212421=?=?=

反应的磷酸量为：

x x M PO H M PO H m 373.0234

98

2445.0))PO Ca(H ()(2))PO (Ca(H m )(242432421431=??=??=

剩余的磷酸量为：

x x x PO H m PO H m PO H m 215.0373.0588.0)()()(43143432=-=-=

及剩余的原料有效成分含量为：

x x PO H M O P M PO H m O P m 156.02

9894

.141215.02)()()()(4352432522=??=??=

5.2.3二段脱氟单元计算

由工艺指标脱氟清液P 2O 5/F:300，可得反应后剩余的含氟量m3(F):

x x

O P m F m 4522310200.5300

156.0300)()(-?===

则反应脱去的含氟量m4(F)：

x x x F m F m F m 34331410297.210200.510817.2)()()(---?=?-?=-=

由此可得脱氟反应所消耗氢氧化钙的质量mF2(Ca(OH)2):

x x F M OH Ca M F m OH Ca m F 33242210478.419

209

.7410297.2)(2))(()())((--?=???=??=

由工艺条件得二段脱氟所加氢氧化钙为原料P 2O 5的50%，所加氢氧化钙质量为m2(Ca(OH)2):

x x OH Ca m 078.0%50156.0))((22=?=

与磷酸反应的氢氧化钙的量mp2(Ca(OH)2):

x x x OH Ca m OH Ca m OH Ca m F P 073.010478.4078.0))(())(())((3222222=?-=-=-

生成磷酸二氢钙的量为:

x x OH Ca M M OH Ca m P 231.009

.74234

073.0))(())PO Ca(H ())(()PO Ca(H m 2242222422=?=?=

5.2.4中和单元计算

通过一段、二

段

脱

氟

所

得

磷

酸

二

氢

钙

的

量

为

:

x x x 676.0231.00.445

)PO Ca(H m )PO Ca(H m )PO Ca(H m 2422242124221=+=+=、 通过一段、二段脱氟所消耗的磷酸的量为：

x x M PO H M PO H m 566.0234

98

2676.0))PO Ca(H ()(2))PO (Ca(H m )(2424324243=??=??=

总反应

通过一段、二段脱氟所剩余的磷酸及中和的磷酸的量为：

x x x PO H m PO H m PO H m 022.0566.00.588)()()(434343=-=-=反应剩余

中和剩余磷酸生成磷酸二氢钙的量为：

x x PO H M HPO Ca M PO H m HPO Ca m 026.098

2234

022.0)(2)()()(43244324=??=??=

）（）（剩余剩余

中和剩余磷酸生成磷酸二氢钙所消耗的氢氧化钙的量为：

x x PO H M OH Ca M PO H m OH Ca m 343243210316.898

209

.74022.0)(2)()()(-?=??=??=

）（）（剩余剩余

通过一段、二段脱氟、中和所得磷酸二氢钙的量为:

x x x 986.0022.00.676

)PO Ca(H m )PO Ca(H m )PO Ca(H m 24224221242=+=+=剩余、总 中和磷酸二氢钙生成产品磷酸氢钙的量为：

x x M CaHPO M mCaHPO 026.1234

1

.1722698.0)PO Ca(H 2)PO Ca(H m 24242424=??=??=

）（总

中和磷酸二氢钙所消耗的氢氧化钙的量为：

x x M OH MCa OH Ca m 0.221234

09

.74698.0)PO Ca(H )()PO Ca(H m )(24222422=?=?=

））（总中和

中和段所消耗的总的氢氧化钙的量为：

x

x x OH Ca m OH Ca m OH Ca m 229.0221.010316.8))(())(())((3222=+?=+=-中和剩余中和总5.2.5各单元计算汇总

由10000吨/年的计算指标，得所加原料钙氟磷灰石质量为（吨/年）：

3

10

747.910000026.1?==x x

所消耗的总的氢氧化钙的量为：

3

322221210971.410747.9510.0510.0221.00.078211.0))(())(())(())((?=??==++=++=x

x x x OH Ca m OH Ca m OH Ca m OH Ca m 中和总总

则所加入的石灰乳（10%）的量为：4.971×104

吨/年 5.3物料计算汇总

表1 各单元操作加入物料汇总

项目 物料名称 理论计算量吨/年

湿法磷酸单元

钙氟磷灰石 9747 H3PO4 5731 HF 380 一段脱氟

CaF2

720 H3P04 2096 Ca(H2P04)2 4337 石灰乳10% 20566 二段脱氟

CaF2

46 H3P04 214 Ca(H2P04)2 2251 石灰乳10%

7602 中和

Ca(H 2P04)2 353 石灰乳10%

22320

六、生产制度及开工时数的说明

6.1 生产制度: 24小时为一个独立单位，三班四运转制度。 6.2 开工时数：连续生产：8000小时/年；间歇按批次计算 七、附图

工艺流程图（标有工艺控制点） 八、总结

在短短的两周里，通过同学讨论，查阅相关资料，再进行整个流程的设计与计算，我真切感受到了理论与实践相结合中的种种困难，也体会到了利用所学的有限的理论知识去解决实际中各种问题的不易。通过这次设计，我们对本课题相关内容有了一定程度的了解，同时巩固了专业知识。

通过本次课程设计的训练，让我们对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。

限于我们的水平，设计中难免有不足和谬误之处，恳请老师批评指正。

设计参考文献

[1] 王军民. 湿法磷酸的净化脱氟新工艺研究[J]. 无机盐工业, 2001, 33(1): 6~8

[2] 堵志文,陈国华,李翔艺.饲料级磷酸氢钙生产新工艺[J].化肥工业, 1999，26（1）：29

[3] 吴绍情, 唐永星.湿法磷酸脱氟方法的究及饲料级磷酸氢钙的制造[J].无机盐工业,

2001，33（1）：33

[4] 刘振国. 二段中和发饲料级磷酸氢钙工艺改进[J]. 湖北化工, 1995, (2):30

[5] 龚家竹. 饲料级磷酸氢钙的研究与生产[J]. 磷肥与复肥, 1995,（3）: 55~60

[6]王莉等. 湿法磷酸脱氟净化研究. 化肥工业, 1994( 5): 27—32

[7]王莉等. 湿法磷酸脱氟净化研究. 化肥工业, 1994( 5): 27—32

课程设计 环氧乙烷生产工艺设计

化工工艺学课程设计设计题目：环氧乙烷生产工艺设计

目录 一、设计方案简介 (2) 二、工艺流程草图及说明 (6) 三、物料衡算 (8) 四、计算结果概要 (15) 五、工艺流程说明 (15) 六、工艺流程图 (21) 七、参考文献 (22) 一、设计方案简介 环氧乙烷（沸点10.5℃）是最简单也是最重要的环氧化合物，其用途是制取生产聚酯树脂和聚酯纤维的单体、制备表面活性剂，此外还用于制备乙醇胺类、乙二醇醚类等。 1、反应过程分析：

工业上生产环氧乙烷的方法是乙烯氧化法，在银催化剂上乙烯用空气或纯氧氧化。乙烯在Ag/α-Al2O3催化剂存在下直接氧化制取环氧乙烷的工艺，可用空气氧化也可以用氧气氧化，氧气氧化法虽然安全性不如空气氧化法好，但氧气氧化法选择性较好，乙烯单耗较低，催化剂的生产能力较大，故大规模生产采用氧气氧化法由乙烯环氧化反应的动力学图示可知乙烯完全氧化生成二氧化碳和水，该反应是强放热反应，其反应热效应要比乙烯环氧化反应大 十多倍。 副反应的发生不仅使环氧乙烷的选择性降低，而且对反应热效应也有很大的影响。选择性下降热效应明显增加，故反应过程中选择性的控制十分重要。如选择性下降移热慢，反应温度就会迅速上升，甚至产生飞温。 2、催化剂的选择： 由于选择性在反应过程中的重要性，所以要选择选择性好的催化剂，银催化剂对乙烯环氧化反应较好的选择性，强度、热稳定性、寿命符合要求，所以用银催化剂。催化剂由活性组分银、载体和助催

化剂组成。助催化剂主要有碱金属、碱土金属、稀土金属化合物等。其作用是提高活性、增大稳定性、延长寿命。抑制剂的作用是抑制非目标产物的形成，主要有硒、碲、氯、溴等。载体的主要功能是负载、分散活性组分，提高稳定性。载体的结构（特别是孔结构）对助剂活性的发挥、选择性控制有极大的影响（乙烯氧化制环氧乙烷的特殊性要求载体比表面积低并且以大孔为主）。 3、反应压力： 加压对氧化反应的选择性无显著影响，但可提高反应器的生产能力且有利于环氧乙烷的回收，故采用加压氧化法，但压力高对设备的要求高费用增加催化剂易损坏。故采用操作压力为2Mpa左右。 4、反应温度及空速的影响： 影响转化率和选择性的主要因素是温度。温度过高，反应速度快、转化率高、选择性下降、催化剂活性衰退快、易造成飞温；温度过低，速度慢、生产能力小。所以要控制适宜温度，其与催化剂的选择性有关，一般控制的适宜温度在200-260℃。 另一个因素是空速，与温度相比次因素是次要的，但空速减小，转化率增高，选择性也要降低，而且空速不仅影响转化率和选择性，也影响催化剂得空时收率和单位时间的放热量，故必须全面衡量，现工业上采用的混合起空速一般为7000/h左右，也有更高。以氧气作氧化剂单程转化率控制在12-15%，选择性可达75-80%后更高。 5、原料纯度及配比： 原料其中的杂质可能给反应带来不利影响：使催化剂中毒而活

化工设计专业课程设计

南京工业大学 《化工设计》专业课程设计 设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯 学生姓名胡曦班级、学号化工091017 指导教师姓名任晓乾 课程设计时间2012年5月12日-2012年6月1日 课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能力及设计过程表现，30% 设计最终成绩（五级分制） 指导教师签字

目录一、设计任务3 二、概述4 2.1乙酸乙酯性质及用途4 2.2乙酸乙酯发展状况4 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程5 3.1酯化法5 3.2乙醇脱氢歧化法7 3.3乙醛缩合法7 3.4乙烯、乙酸直接加成法9 3.5各生产方法比较9 3.5确定工艺方案及流程9 四．工艺说明10 4.1. 工艺原理及特点10 4.2 主要工艺操作条件错误!未定义书签。 4.3 工艺流程说明10 4.4 工艺流程图（PFD）错误!未定义书签。4.5物流数据表10 4.6物料平衡错误!未定义书签。 4.6.1工艺总物料平衡10 4.6.2 公共物料平衡图错误!未定义书签。 五. 消耗量19 5.1 原料消耗量19 5.2 催化剂化学品消耗量19 5.3 公共物料及能量消耗21 六. 工艺设备19 6.1工艺设备说明19 6.2 工艺设备表19 6.3主要仪表数据表19 6.4工艺设备数据表19 6.5精馏塔Ⅱ的设计19 6.6最小回流比的估算21 6.7逐板计算23 6.8逐板计算的结果及讨论23 七. 热量衡算24 7.1热力学数据收集24

7.2热量计算，水汽消耗，热交换面积26 7.3校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ)29 八．管道规格表24 8.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 8.2 主要卫生、安全、环保说明26 8.3 安全泄放系统说明24 8.4 三废排放说明26 九．卫生安全及环保说明24 9.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 9.2 主要卫生、安全、环保说明26 9.3 安全泄放系统说明24 9.4 三废排放说明26 表10校正后的热量计算汇总表34 十有关专业文件目录34 乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯车间 2.产品名称：乙酸乙酯 3.产品规格：纯度99.5% 4.年生产能力：折算为100%乙酸乙酯10000吨/年 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；

环氧乙烷课程设计任务书

《化工工艺学》课程设计任务书 一、课程设计的目的 通过课程设计，旨在使学生了解化工工艺基本原理、重要工艺过程、设备的构造及工程设计基本内容，初步掌握化工工艺设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、收集和查阅文献资料的能力、分析和解决工程实际问题的能力、独立工作和创新能力。课程设计的任务是：学生能综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能，通过独立思考和锐意创新，在规定的时间内完成指定的化工工艺的设计任务，并通过设计说明书及设计图形式正确表述。 二、设计任务及要求 1、设计题目 4.2/7.2/ 9.2万吨/年环氧烷生产工艺设计 2、设计条件 用N2作为惰性致稳气时的原料气组成 反应器的单程转化率： 12.3% 选择性：73.8% 环氧乙烷的吸收率：99.5% O2中夹带Ar 0.00856 mol/mol，循环排放气中含Ar为12.85%（10～15%，可自行调配），产品环氧乙烷中含Ar 0.00631 mol/mol。 年生产7440小时。 3、设计任务 1）设计方案简介：对给定或选定的工艺流程进行简要的论述。 2）主要设备的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。对反应器和环氧乙烷精馏塔做详细设计计算(包括工艺参数和设备参数)。3）典型辅助设备的选型和计算：包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。 4）工艺流程简图：以单线图的形式绘制，标出主要设备和辅助设备的物流量、能流量和主要化工参数测量点。 5）主要设备工艺条件图：包括设备的主要工艺尺寸。 6）编写设计说明书：包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、设计结果汇总表、参考资料等内容，并附带控制点的工艺流程图。 三、设计时间进程表 时间：2周（11-12周），时间分配大致如下：

化工工艺学课程设计

课程设计任务书 课程名称：制药工艺课程设计 题目： 3.6万吨/年氯苯车间分离工段工艺设计 学院：环境与化学工程系：化学工程 专业班级：制药071班 学号： 5 8 0 1 3 0 7 0 3 0 学生姓名：晏金华 起讫日期：2010-10-25—2010-12-20 指导教师：杜军职称：副教授 学院审核（签名）： 审核日期：

说明 1.课程设计任务书由指导教师填写，并经专业学科组审定，下达到学生。 2.学生根据指导教师下达的任务书独立完成课程设计。 3.本任务书在课程设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和课程 设计答辩的主要档案资料。 一、课程设计的主要内容和基本要求 （一）目的与要求 1.通过课程设计使学生树立正确的设计思想，培养学生理论联系实际的作 风；进一步提高学生综合利用所学的基础理论、专业知识和基本技能（包括查阅资料、运算和绘图等）的能力及分析解决专业范围内工程技术问题的能力；使学生初步掌握化工工艺设计的一般程序和方法，得到工艺设计方面的基本训练. 2.在课程设计期间，要求学生遵守设计纪律和考勤制度。 3.善于学习，勤于思考，充分发挥主观能动性，以严格的作风和认真负责的 态度，在老师的指导下，根据设计任务书，在规定的时间内独立地完成设计任务；学生所完成的设计，应体现设计方案正确、工艺技术可行、经济合理，并参考文献资料，结合生产实际，尽可能吸收最新科技成果，采用先进工艺技术，争取使设计具有一定的先进性和创新性。 （二）课程设计内容—1万吨/年氯苯车间反应工段工艺设计 1.设计说明书内容 (1)总论 ①设计依据；南昌市东北郊xx厂，厂内现有氯碱车间，可提供Cl ；且具备 2完善的公用工程系统。即可供最低-15℃冷冻盐水，20℃(平均)工业上水及 0.6MPa的蒸汽。 ②氯苯在国民经济中的地位和作用（用途），国内外氯苯生产发展概况； ③氯苯生产方法简述及论证； ④生产流程的选择及论证： (2)产品规格，主、辅原料规格及来源情况 (3)生产工艺流程说明 按生产工艺流程说明物料经过工艺设备的顺序及生成物的去向，物料输送及贮备方式，同时说明主要操作条件，如温度、压力、流量、配料比等。 (4)物料衡算 ①根据生产规模及其特点确定年生产时间(h)、单位时间产量及计算基准； ②物料衡算：选定计算方法，对车间所有有变化的过程及设备（或系统），按一定顺序和计算步骤，逐个进行物料衡算，确定每股进、出料的组分、流量及百分比含量。要求及时整理计算结果，对每个过程设备列物料平衡表。 (5)列表: ①工艺条件一览表； ②生产控制一览表； 2. 图纸内容及张数：反应工段工艺流程图，1张

化工原理课程设计简易步骤

《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学院 专业班级 完成时间

目录 1.设计任务书……………………………………………（） 2.设计方案的确定与工艺流程的说明…………………（） 3.精馏塔的物料衡算……………………………………（） 4.塔板数的确定………………………………………（） 5.精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算………（） 6.精馏段的汽液负荷计算………………………………（） 7.精馏段塔体主要工艺尺寸的计算…………………（） 8.精馏段塔板主要工艺尺寸的计算…………………………（） 9.精馏段塔高的计算…………………………………（） 10.精馏段塔板的流体力学验算…………………………（） 11.精馏段塔板的汽液负荷性能图………………………（） 12.精馏段计算结果汇总………………………………（） 13.设计评述……………………………………………（） 14.参考文献………………………………………………（） 15.附件……………………………………………………（） 附件1：附图1精馏工艺流程图………………………（） 附件2：附图2降液管参数图……………………………（）附件3：附图3塔板布孔图………………………………（）

板式塔设计简易步骤 一、 设计方案的确定及工艺流程的说明 对塔型板型、工艺流程、加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等进行说明，并 绘制工艺流程图。（图可附在后面） 二、 精馏塔物料衡算：见教材P270 计算出F 、D 、W ，单位：kmol/h 三、 塔板数的确定 1. 汽液相平衡数据： 查资料或计算确定相平衡数据，并绘制t-x-y 图。 2. 确定回流比： 先求出最小回流比：P 266。再确定适宜回流比：P 268。 3. 确定理论板数 逐板法或梯级图解法（塔顶采用全凝器）计算理论板层数，并确定加料板位置：P 257-258。（逐板法需先计算相对挥发度） 确定精馏段理论板数N 1、提馏段理论板数N 2 4. 确定实际板数： 估算塔板效率：P 285。（①需知全塔平均温度，可由 t-x-y 图确定塔顶、塔底温度，或通过试差确定塔顶、塔底温度，再取算术平均值。②需知相对挥发度，可由安托因方程求平均温度下的饱和蒸汽压，再按理想溶液计算。） 由塔板效率计算精馏段、提馏段的实际板层数N 1’,N 2’：P 284式6-67。 四、 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 1. 操作压力m p ：取2 F D m p p p += 2. 精馏段平均温度m t ：查t-x-y 图确定塔顶、进料板温度，再取平均值。或由泡点方程试差法确定塔顶、进料板温度。 3. 平均摩尔质量M Vm 、M Lm ：由P 8式0-27分别计算塔顶、进料板处的摩尔质量，再分别 取两处的算术平均值。汽相的摩尔分率查t-x-y 图。 4. 平均密度Vm ρ、Lm ρ： Lm ρ：用P 13式1-7分别计算塔顶、进料板处液相密度，再 取算术平均值。m Vm m Vm T R M p ??= ρ 5. 液体表面张力m σ：由B B A A m x x σσσ+=分别计算塔顶mD σ与进料板mF σ，再取 平均值。 6. 液体粘度m μ：与表面张力的计算类似。 五、 精馏段汽液负荷（Vs 、Ｌs ）计算 V=（R+1）D L=RD

化工单元操作课程设计

《化工单元操作》 课程整体教学设计（2014～ 2015学年第二学期） 课程名称：化工单元操作 所属系部：化工学院 制定人：宋丽萍 合作人：吴晓滨 制定时间： 2015年1月20日 包头轻工职业技术学院

课程整体教学设计 一、课程基本信息 课程名称：化工单元操作 课程代码：181103 学分：20 学时：360 授课时间：第二学期授课对象：三年制专科 课程类型：应用化工技术专业职业能力必修课。 先修课程:化工机械基础后续课程:现代煤化工生产技术 二、课程定位 《化工单元操作》课程面向的岗位有：管路安装、泵及其他动设备操作、流量控制、压力控制、温度控制、DCS控制操作、设备保全等。《化工单元操作》安排在《化工机械基础》之后，《现代煤化工生产技术》之前的一门专业基础课，时间安排在第三学期。其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景，依据操作原理的共性，分成为若干单元操作过程，通过项目训练，掌握各单元典型设备的操作技能及设备选用原则和技能，学习各单元操作的基本原理、基本计算。中职定位：单元设备简单操作 本科定位：单元设备工作原理及生产能力设计 培训地位：单元设备工作原理简介 三、课程目标设计 总体目标： 本课程是应用化工技术专业专业核心类课程，专业课程体系符合高技能人才培养目标和

专业相关技术领域职业岗位（群）的任职要求，本课程对学生职业能力培养和职业素养养成起主要支撑或明显促进作用，与高等数学、无机化学、有机化学、化工图纸识用与绘制、物理化学等前续课程密切衔接，为后续课程《化工设计概论》、《化工工艺学》、《化工顶岗实习》、《毕业设计》等打下坚实的基础。同时注重培养学生的方法能力、社会能力，最终形成化工生产的职业综合能力。 能力目标： 1、能运用流体力学知识，根据输送流体的性质，正确选用管道及安装。根据输送机械设备操作规范，操作常见泵的开启与调节。根据输送机械设备操作规范，操作常见泵的开启与调节。 2、能运热量传递知识，根据传热设备的操作要求，操作和维护传热设备。 3、能运用蒸发原理知识，根据蒸发设备的操作要求，操作和维护蒸发设备。 4、能运用蒸馏原理知识，根据蒸馏设备的操作要求，操作和维护蒸馏设备。 知识目标：（知道...;了解…；理解…；掌握…。） 1、知道流体力学，了解其基本内容，理解流体动力学的基本概念，掌握机理及基本计 算方法； 2、知道非均相物系分离的基本原理，重力沉降和过滤的基本概念及相关计算；掌握 3、知道传热单元，了解传热过程，理解传热原理，掌握热量传递过程中的传热单元操 作的基本概念及传热基本方程； 4、知道吸收，了解吸收过程，理解吸收原理，掌握气体吸收的基本原理及其相关计算； 5、掌握两组分溶液精馏的原理和流程，精馏塔的操作及设计计算方法； 6、掌握干燥过程的基本概念，熟悉湿空气的性质及湿度图的应用，干燥过程的相关计 算。 素质目标：（职业道德、职业素质、职业规范在本课中的具体表现） 1、进入工作环境，必须穿着工作服、安全帽、工作鞋等。 2、不能随意触动设备。 3、操作设备要严格按照操作规程进行操作。 4、保持工作环境的卫生。 5、保持节俭节约。 四、课程内容设计：（包括顶岗实习、项目实施等，项目小于内容）

河北科技大学化工工艺课程设计剖析复习过程

化工工艺与化工设计概论 课程设计 题目年产四万吨合成氨变换工段工艺初步设计系别化学与制药工程学院 专业化学工程与工艺 姓名曹泽众 学号100101401 指导教师刘洪杰孙立明赵瑞红

目录 1.前言 (2) 2.工艺原理 (2) 3.工艺条件 (2) 4.设计规模及设计方案的确定 (3) 5.工艺流程简述 (4) 6.主要设备的选择说明 (4) 7.对本设计的综述 (4) 第一章变换工段物料及热量衡算 (6) 第一节变换炉物料及热量衡算 (6) 第二节主要设备的物料与热量衡算 (15) 第二章设备的计算 (17) 主要设备一览表................................................‥ (25)

前 言 氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。合成氨生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。粗原料气中常含有大量的C ，由于CO 可使氨合成触媒中毒，必须进行净化处理，所以，变换工段的任务就是，使co 转化为易于清除的CO 2和氨合成所需要的H 2。因此，CO 变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。最后，少量的CO 用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。 变换工段是指CO 与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。 工艺原理： 一氧化碳变换反应式为： CO+H 2O=CO 2+H 2+Q (1-1) CO+H 2 = C+H 2O (1-2) 其中反应（1）是主反应，反应（2）是副反应，为了控制反应向生成目的产物的方向进行，工业上采用对式反应（1—1）具有良好选择性催化剂，进而抑制其它副反应的发生。一氧化碳与水蒸气的反应是一个可逆的放热反应，反应热是温度的函数。变换过程中还包括下列反应式： H 2+O 2=H 2O+Q 工艺流程的选择 合成氨变换工艺发展至今，工艺主要有4种：全中变、中串低、全低变和中低低。对于每一种变换工艺，由于采用不同的热回收方式而使变换工艺的流程及设备结构有所不同。 合理选择变换工艺应考虑一下因素：半水煤气、水和蒸汽的质量，半水煤气中硫化氢的质量；变换气中CO 含量要求；对变换后续工段的影响；企业现有管理水平和操作水平。 本设计采用全低变流程。 变换炉的段间降温方式有：半水煤气冷机降温、水冷激降温和蒸汽冷激降温。由于水的蒸发潜热大，少量的水就能达到降温的目的，用它降温既方便又灵敏，另外，由于水冷激降温是将气体的显热转变为蒸汽的潜热，降温后系统内总的热负荷并没有增加多少，相应的系统阻力也变化较小。所以，本次设计变换炉段间降温方式采用水冷激降温。 工艺流程简述 下边

化工原理课程设计

目录 一、设计任务书………………………………………………… 二、前言………………………………………………………… 三、确定设计方案……………………………………………… 四、概述……………………………………………………… 五、主要符号说明…………………………………………… 六、设计计算………………………………………………… 七、参考文献………………………………………………… 八、设计自评………………………………………………… 九、附图………………………………………………………

一、设计任务书 一、题目: 某常减压蒸溜装置31.82万吨/年原油预热系统工艺设计 二、任务给定条件: 某炼油厂用柴油将原油预热。定性温度下柴油和原油的有关参数如下表。要求两侧流体的压降都不超过50KPa，试选用适当的列管式换热器（一台或多台）。 物料温度℃质量流量平均比热容平均密度导热系数粘度 入口出口Kg/h kJ/(kg.K) kg/m3W/(m.K) ×103Pa.s 30000 2.48 715 0.13 0.64 柴油175 T 2 原油70 110 40000 2.20 815 0.128 3.0 1、柴油质量流量30吨/小时，原油40吨/小时【以学号25号为基准，1-24(30/40－学号×0.1吨/小时）。26-50号（30/40＋学号×0.1吨/小时）。 2、换热设备可选择浮头式或U型管式换热器；换热器内外两侧的污垢热阻均可取 1.72×10-4m 2.℃/W；忽略管壁热阻。 3、节约成本核算参考：若采用4.855千克（力）/厘米2饱和水蒸气预热原油，饱 和水蒸气放热后出口为80℃水，水蒸气180元/吨，计算每年节省的费用。 三、设计说明书主要内容要求: 包括封面、目录、设计任务书、参考文献、符号说明和设计自评，其中正文包括下述内容： a)前言（说明设计题目——31.82万吨/年，设计进程及自认达到的目的） b)换热系统工艺流程设计和计算 冷却水用量，换热器进出口温度等热量衡算，包括根据换热流体的特性和操作参数决定流体走向（哪个走管程、哪个走壳程）；计算平均温差。 c)根据换热器工艺设计及计算的结果，对换热器选型 i.换热器管程、折流挡板间距、管子排列方式 ii.换热器接管尺寸确定 iii.管、壳层压降校验 iv.年节约成本核算参考：以饱和水蒸气的年消耗量计算 v.设计结果汇总与评价 四、附图(手绘3号图，1张) 1.换热器结构图 2.管板（包括管子排列方式）剖面图 3.管板与壳体连接局部放大图 4.列管与管板连接局部放大图

化工原理课程设计范例

专业：化学工程与工艺 班级：黔化升061 姓名：唐尚奎 指导教师：王瑾老师 设计时间: 2007年1月 前言 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。 筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次设计就是针对水乙醇体系，而进行的常压二元筛板精馏塔的设计及其辅助设备的选型。由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。 目录 一、设计任务 二、方案选定 三、总体设计计算-------------------------------05 3.1气液平衡数据------------------------------ 05 3.2物料衡算------------------------------------- 05 3.3操作线及塔板计算------------------------- 06 3.4全塔Et%和Np的计算----------------------06 四、混合参数计算--------------------------------07 4.1混合参数计算--------------------------------07 4.2塔径计算--------------------------------------08 4.3塔板详细计算-------------------------------10 4.4校核-------------------------------------------12 4.5负荷性能图----------------------------------14 五、筛板塔数据汇总-----------------------------16 5.1全塔数据-------------------------------------16 5.2精馏段和提馏段的数据-------------------17 六、讨论与优化-----------------------------------18 6.1讨论-------------------------------------------18 6.2优化--------------------------------------------18

化工工艺学课程设计书--环氧乙烷的制取

设计题目：环氧乙烷的制取

目录 一、设计任务书 2 二、设计方案简介 3 三、工艺流程草图及说明 6 四、物料衡算9 五、计算结果一览表16 六、工艺流程说明17 七、附图20 八、参考文献22

设计任务书 一、基本数据 用 N2 作为惰性致稳气时的原料气组成 反应器的单程转化率：12. 3% 选择性：73.8% 环氧乙烷的吸收率：99.5% O2中夹带的0.00856mol，循环排放气中含Ar为12.85%，产品环氧乙烷中含 Ar0. 00631mol 。 二、课程设计内容及要求 （一）内容1、对环氧乙烷反应系统的物料衡算； 2、绘制环氧乙烷反应系统的工艺流程图（一张）； 3、绘制二氧化碳脱除系统的工艺流程图（一张）； 4、编制课程设计说明书（一份）。 （二）具体要求1、环氧乙烷反应系统的物料衡算方法参考《基本有机化工工艺学》 （吴指南主编）一书。2、绘制的带控制点的工艺流程图必须符合化工制图的规范，并且字 体必须工整。3、编制的课程设计说明书应对计算过程与工艺流程的选择以及控点 的确定进行详细的说明和解释。

设计方案简介 环氧乙烷（简称EO）是最简单也是最重要的环氧化合物， 在常温下为气体，沸点10. 5℃。可以与水、醇、醚及大多数有机溶剂 以任意比混合。有毒，易自聚，尤其当有铁，酸，碱，醛等杂质或高 温下更是如此，自聚时放出大量热，甚至发生爆炸，因此存放环氧乙 烷的贮槽必须清洁，并保持在0℃以下。 环氧乙烷是以乙烯为原料产品中的第三大品种，仅次于聚乙烯和苯乙烯。它的用途是制取生产聚酯树脂和聚酯纤维的单体、制备表面活性剂，此外还用于制备乙醇胺类、乙二醇醚类等。一、反应过程分析：工业上生产环氧乙烷最早采用的方法是氯醇法，该法分两步进行，第一步将乙烯和氯通入水中反应生成2- 氯乙醇，2- 氯乙醇水溶液浓度控制在6%- 7%（质量）; 第二步使2- 氯乙醇与Ca ( O H)2反应，生成环氧乙烷。该法的优点是对乙烯的浓度要求不高，反应条件较缓和，其主要缺点是要消耗大量氯气和石灰，反应介质有强腐蚀性，且有大量含氯化钙 的污水要排放。因此开发了乙烯直接氧化法，取代氯醇法。 工业上生产环氧乙烷的方法是乙烯直接氧化法，在银催化剂上乙 烯用空气或纯氧氧化。乙烯在Ag/α-Al2O3催化剂存在下直接氧化制取环 氧乙烷的工艺，可用空气氧化也可以用氧气氧化，氧气氧化法虽然安 全性不如空气氧化法好，但氧气氧化法选择性较好，乙烯单耗较低， 催化剂的生产能力较大，故大规模生产采用氧气氧化法。主要反应方 程式如下： 主反应 副反应由乙烯环氧化反应的动力学可知，乙烯完全氧化生成二氧 化碳和 水，该反应是强放热反应，其反应热效应要比乙烯环氧化反应大十多倍。故副反应的发生不仅使环氧乙烷的选择性降低，而且对反映热效 应也有很大的影响。选择性下降，热效应就明显增加，如选择性下降 移热慢，反应温度就会迅速上升，甚至产生飞温。所以反应过程中选 择性的控制十分重要。

化工工艺学课程设计

课程设计 专业名称 班级 学生姓名 学号 课题名称化工工艺学课程设计指导教师

目录 1 课程设计任务书 2 概述 (6) 2.1乙醇的性质及质量标准 (6) 2.1.1物理性质 (6) 2.1.2化学性质 (6) 2.1.3生化性 (6) 2.1.4质量标准 (6) 2.2乙醇生产的意义及发展史 (7) 2.2.1乙醇生产的意义 (7) 2.2.2乙醇生产的发展 (7) 2.3乙醇的应用领域 (8) 2.4主要生产工艺 (8) 2.5 乙醇发酵常用的微生物 (10) 3 乙醇发酵工艺 3.1 乙醇发酵分类 (10) 3.2 操作要点 (12) 3.3 结果 (12) 4 参考文献 5 感谢

1 “精细化工工艺学”课程设计任务书 1.1课程设计的目的： 精细化工是化学或化工专业的一门专业课，是继无机化学、有机化学、化工原理等专业基础课之后，把基础知识用于具体化工生产的一个专业体现。而精细化工课程设计是继前面专业课之后的一个总结性教学环节，是化工类人才培养中进行的一次实践，它犹如学生搞毕业设计那样的一次“预演习”，无疑对学生毕业前进行毕业设计将有很大的帮助，而对于一些毕业前只搞毕业论文不搞毕业设计的学生，是使他们得到工程师训练的不可缺少的一环。 1.2课程设计的要求： 以表面活性剂、涂料、香料、化妆品、抗静电剂、热稳定剂、纳米材料以及新型功能材料等精细化工研究领域为基本方向，相应的组别选择相应的方向中具体的精细化学品作为设计目标，进行合成设计。 设计题目举例：

1.3 设计内容 课程设计的基本要求就是要对所选择的设计目标做出文献综述及实验方案的设计，具体要求为： 1、查阅至少四篇相关文献，写出文献综述，并设计相应的设计方案； 2、设计方案要求画出具体的设计工艺及参数，要求工艺及方案合理可行； 3、课程设计期间遵守有关规章制度； 1.4 设计数据基础 可查相关教材或工具手册 1.5 工作计划 1、领取设计任务书，查阅相关资料（3天）； 2、确定设计方案，进行相关的工艺设计（5天）； 3、校核验算，获取最终的设计结果（2天）； 4、编写课程设计说明书（论文），绘制工艺流程图（3天）。 1.6设计成果要求 1、通过查阅资料、设计计算等最终提供课程设计说明书（论文）电子稿及

化学工程与工艺专业培养方案

化学工程与工艺专业培养方案 （工学，化学工程与工艺，081301） 一、培养目标 以国家建设和社会需求为导向，本专业培养具有高度的社会责任感和良好的职业道德，良好的人文社会科学素养和健康的身心素质，具备化学、化学工程与技术及相关学科的基础知识，基本理论和基本技能，具有较强的工程实践能力和创新意识的高素质应用型工程技术人才。毕业后可在化工、能源、资源、冶金、材料、轻工、医药、食品、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产运行与技术管理等工作。 二、培养要求 本专业培养的基本要求是所培养的学生能够适应科技进步和社会发展需要，适应改革开放和社会主义经济建设需要，除了掌握扎实的化工基础及专门知识以外，还要熟悉与该化工领域有关的一个专业方向知识。本专业设高分子化工和能源化工两个方向。其中高分子化工方向应具有扎实的高分子合成、加工与管理的相关知识、能力和素质；能源化工方向应具有较强的能源与环境等方面的知识、能力和素质。 三、培养标准 本专业的培养规格分为知识、能力与素质三大方面，共计15条培养标准。 1. 知识要求 （1）具有较扎实的数学和自然科学基础，了解现代物理、信息科学、环境科学、心理学的基本知识，了解当代科学技术发展的其他主要方面和应用前景； （2）熟练掌握一门外国语；掌握现代计算机技术应用与编程，具有应用计算机技术进行工程表达的能力； （3）掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识和工程基础知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练； （4）具有一定人文、社会科学基础、科学文献检索和文学表述能力；

识，对本专业范围的科学技术新发展及其动向有一般的了解。 2．能力要求 （1）具有较强的自学能力、具有综合应用各种手段(包括外语)查取资料、获取信息的基本能力；具有应用语言、文字、图件进行工程表达和交流的基本能力；至少掌握一门计算机高级语言，具有计算机应用、主要测试和试验仪器使用的基本能力； （2）具有本专业所必须的实验、测试、计算机应用等技能，掌握化工装置工艺与设备的设计方法、化工过程模拟优化方法，具有对新工艺、新技术、新设备、新产品进行研究、开发、设计和模拟放大的初步能力； （3）具有较强开拓创新精神，初步掌握一门外语，能比较熟练地阅读本专业外文书刊，了解本学科国际前沿性的科学技术最新发展动态，具有一定的创新性思维和科技研究能力； （4）具有综合应用知识的能力，能够进行化工设计、应用和管理；经过一定环节的训练后，具有初步的科学研究或技术研究、应用开发等创新能力； （5）具有综合应用各种手段（包括外语）查询资料、获取信息、拓展知识领域、继续学习的能力。 3．素质要求 （1）热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理；愿为社会主义现代化建设服务、为人民服务；有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感；具有敬业爱岗、艰苦求实、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德； （2）热爱本专业，比较系统地掌握本专业所必需的自然科学基础与技术科学基础的理论知识，具有一定的专业知识和相关的工程技术知识和技术经济、工业管理知识，对本专业学科范围内的科学技术新发展及其动向有一般了解； （3）具有较好的文化素质和心理素质以及一定的修养。积极参加社会实践，走正确的成长道路，受到必要的军事训练，能够同群众结合，理论联系实际，实事求是，热爱劳动；

化工工艺课程设计

西南科技大学材料科学与工程学院化工工艺课程设计说明书 论文题目：10000吨/年饲料级磷酸氢钙生产工艺设计（原 料湿法磷酸） 专业班级：应用化学 0701、0702 2010 年 12月 30日

目录 一、概述 (2) 1.工艺现状 (2) 2.本工艺技术特点 (2) 二、生产规模及产品质量要求 (2) 1.生产规模 (2) 2.产品质量要求 (2) 3.主要副产品种类 (3) 三、原材料方案 (3) 四、技术路线 (4) 1.1生产方法 (4) 1.1.1硫酸分解磷矿 (5) 1.1.2 脱氟 (5) A.一段脱氟 (5) B.二段脱氟 (5) 1.1.3 中和 (5) 1.1.4离心分离 (6) 1.1.5干燥 (6) 1.1.6成品包装 (6) 1.1.7废渣的来源和处理 (6) 1.2主要设备一览表 (7) 五、物料流程及衡算 (7) 5.1主要物料流程 (7) 5.2各单元物料计算 (7) 5.2.1 湿法磷酸单元计算 (7) 5.2.2 一段脱氟单元计算 (7) 5.2.3二段脱氟单元计算 (8) 5.2.4中和单元计算 (9) 5.2.5各单元计算汇总 (9) 5.3物料计算汇总 (10) 六、生产制度及开工时数的说明 (10) 6.1 生产制 (10) 6.2 开工时数 (10) 七、附图 (10) 八、总结 (10)

一、概述 1、工艺现状 目前, 以湿法磷酸为原料, 生产分子式为CaHPO4·2H2O 的饲料级磷酸氢钙的方法主要有两种。一种是湿法磷酸深度净化法。该法通过浓缩或溶剂萃取制得深度脱氟磷酸, 再与石灰或石灰石反应, 制得饲料级磷酸氢钙。该法是国外目前采用的主要方法, 问题是对磷矿质量要求高, 投资大, 工艺复杂, 成本高。第二种是湿法磷酸化学预脱氟二段中和法。该法以湿法磷酸为原料, 经加纯碱或氯化钠预脱氟, 然后二段中和, 即先用石灰或石灰粉中和, 去除残留氟, 产出肥料级沉淀磷酸钙, 然后含氟合格溶液再进行第二段中和, 制得饲料级磷酸氢钙。该法是国内目前采用的主要方法, 其实用性强, 可产出少量低品级氟硅酸钠副产品, 缺点是操作周期长, 占地面积大, 约20%的磷以低价值的肥料形式产出, 饲料产品中磷收率低, 最高只能达80%。 2、本工艺技术特点 本工艺提供一种湿法磷酸循环脱氟制饲料级磷酸氢钙的方法。该法采用湿法磷酸为原料, 生产工艺包括: 原料选择、循环脱氟、过滤、氟碴洗涤、中和除氟、过滤、饲料钙合成、过滤洗涤、烘干、包装入库工序。循环脱氟是在有加热搅拌的容器内进行, 过滤采用真空过滤机, 烘干采用气流干燥机, 烘干温度为60～130℃。循环脱氟是采用中和除氟形成的含氟沉淀物( 滤饼) 与磷酸反应, 边搅拌边加入, 搅拌反应10～30 min, 待大部分磷酸氢钙溶解, 然后升温到95～110℃, 保温5～20 min; 中和脱氟是将循环脱氟溶液和氟碴洗涤液合并注入加热搅拌的容器内, 边搅拌边加入6%～10%的石灰乳, 加入量( 以CaO计) 为磷酸量( 以P2O5计) 的30%～60%或相当量的石灰粉, 反应温度35～50℃, 保温搅拌5～30 min。 二、生产规模及产品质量要求 1、生产规模 10000吨/年饲料级磷酸氢钙生产工艺设计 2、产品质量要求 参考GB/T 22549-2008 饲料级磷酸氢钙 本标准规定了饲料级磷酸氢钙的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、运输以及包装和贮存。本标准适用用饲料级磷酸氢钙该产品在饲料加工中作为磷、钙的补充剂。 2.1 分子式、相对分子质量 2.1.1主成分分子式：CaHPO4.2H2O. 2.1.2相对分子质量：172.10（按2007年国际相对原子质量）。 2.2 要求 2.2.1 外观：白色或略带微黄色粉末或颗粒。 2.2.2 饲料级磷酸氢钙应符合表1要求。

化工工艺人才培养思路【论文】

化工工艺人才培养思路 1人才培养方案及课程体系的改革 1.1人才培养方案 按照教育部化学化工类专业认证规范和学校要求，参照国内相关专业的标准和国内化学化工类专业重点高校的经验，着重改变以往培养方案中对学生工程意识的削弱和淡化及知识体系狭窄和实践动手能力锻炼不足的缺点。今后将通过学院和企业的结合教育，充分利用学院在人才和教育管理上的优势，有效结合企业的项目、设备、资金，实施对应用型人才的培养。通过构建以能力培养为核心的实践课程体系，着力提高学生实践能力，使得学生对于生产过程和装置的开发、设计、操作等过程有清晰的认识，对于从实验室到工业生产,特别是大规模的生产及一些装置的放大问题都有了全面的认识和理解，大大提高了教学的针对性和学生的适应性[2]；从而探索化工类人才培养与华南地区产业发展相对接模式，使我院化学化工类专业成为我国华南地区独具特色的化工类本科人才培养的摇篮。（1）拓宽基础强化素质教育强调对学生进行综合性和整体性的素质教育，增强学生对社会的适应能力；必须把单纯传授知识、传授技能的思想转为“育

才”的观念，因材施教，重视学生个性的发展，充分调动和发挥学生的主动性和积极性，减少课时，引导学生自学，使学生具备创造思维、自我开拓、获取知识与技能的能力。（2）突出实践和能力培养考虑到化工学科的特殊性，尤其是它具有较大的外延性与较强的渗透性，以及化工产品研究与开发过程具有极强的实践性与群体协作性，这就要求化工类专门人才培养具有不同于其它学科的特点，应该基础厚、专业宽、能力强、素质高，因而需要在能力和素质的培养上采取更加有效的方法和先进的教学手段。 1.2课程体系框架 人才培养方案的改变体现在课程体系的设置上，课程体系要围绕专业发展需要，以拓展学生的素质尤其是培养学生的应用实践能力和创新能力核心[3]。一是公共必修课，包括中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、形势与政策教育、计算机应用基础和大学英语等，分别在1-6学期开设，共35学分（630学时）。二是基础必修课，包括高等数学、线性代数、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、大学物理、电工电子学和工程制图与CAD 等，共45学分（810学时）。相对于原培养方案，增开了电

化工原理课程设计计算示例

化工原理壳程设计计算示例 一浮阀塔工艺设计计算示例 拟设计一生产酒精的板式精馏塔。来自原料工段的乙醇-水溶液的处理量为48000吨/年，乙醇含量为35%（质量分率）原料温度为45℃。 设计要求：塔顶产品的乙醇含量不小于90%（质量分率），塔底料液的乙醇含量不大于0.5%。 一、塔形选择及操作条件的确定 1．塔形：选用浮阀塔 2．操作条件： 操作压力：常压；其中塔顶：1.013×105Pa 塔底：[1.013×105+N（265~530）Pa] 进料状态：饱和液体进料 加热方式：用直接水蒸气加热 热能利用：拟采用釜残液加热原料液 二、工艺流程

三、有关工艺计算 首先，根据题目要求，将各组成要求由质量分率转换为摩尔分率，其后由 2 3971.1/H O kg m ρ=，3735/kg m ρ=乙醇 参考资料（一），查出相应泡点温度及计算平均分子量。 同理求得0.779D x = 0.0002 W x = (1)0.17646(10.176)1822.3/f f f M x M x M kg kmol =+-=?+-?=乙醇水 同理求得：39.81/D M kg kmol =，18.1/D M kg kmol = 1. 最小回流比及操作回流比的确定 由于是泡点进料，x q =x f =0.174过点e(0.174，0.174)作x=0.174直线与平衡线交与点d ，由点d 可以读得y q =0.516，因此， min(1)0.7790.516 0.7690.5160.174 D q q q x y R y x --= = =-- 又过点a （0.779,0.779）作平衡线的切线，可得切点g 由切点g 可读得' 0.55q x =，' 0.678q y =，

反应工程课程设计任务书 环氧乙烷的反应器设计

河南城建学院 《反应工程》课程设计任务书专业： 姓名： 学号： 指导教师： 化学与化学工程系 2012年5月

一、设计时间及地点 1、设计时间：2012年5月28日—— 6月8日 具体安排： 2012年5月28日上午教师组织学生分组，布置课程设计任务 2012年5月28日下午学生开始查阅资料，整理资料，理出设计思路2012年5月29日开始学生在教师指导下开始进行课程设计计算 2012年6月5日开始学生在教师指导下编写设计说明书并绘制图纸2012年6月8日上午分组进行答辩 2、设计地点：9#楼C—509教室 二、设计目的和要求 通过课程设计，要求更加熟悉工程设计基本内容，掌握化学反应器设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、独立工作和创新能力。 三、设计题目和内容 设计题目： 年产（5+（学号-25）×0.5）万吨的银催化氧化乙烯合成环氧乙烷的反 应器设计 设计条件：银催化氧化乙烯合成环氧乙烷。 表1 原料气的组成 组分C2H4CO2O2N2 含量 3.47.7 5.683.3 （mol%) 生产规模：（5+（学号-25）×0.5）万吨/年 原料进入反应器的温度为210°C 反应温度为250°C 反应压力为1MPa 乙烯转化率为[12+(学号-20)×0.5]%；选择性为65%；空速为5000h-1年工作时间7200小时 反应产物分离后回收率为90% 四、设计方法和步骤

1、设计方案简介 根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，初步确定工艺流程。对选定的工艺流程、主要设备的型式以及数值积分计算等进行简要的论述。 2、主要设备的工艺设计计算 ①反应的物料衡算、热量衡算 ②催化剂床层高度计算 3、典型辅助设备的选型和计算: 包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定 4、制图： ①绘制带控制点的工艺流程图 ②绘制主体设备图 5、编写设计说明书 五、设计成果的编制 本课程的设计任务要求学生做设计说明书1份、图纸2张。各部分具体要求如下： （一）设计说明书的内容与顺序： 1、封面（包括题目、学生班级、学生姓名、指导教师姓名等） 2、设计任务书 3、目录 4、正文 4.1 绪论：工艺生产技术方法及进展，反应动力学概述、设计任务的意义、设计结果简述 4.2 设计方案简介 4.3 物料流程图及说明 4.4 设计计算说明书（包括装置的工艺计算：物料衡算、热量衡算，反应器床层计算） 4.5 装置流程图（带控制点的工艺流程图和主体设备图）及其说明 4.6 设计结果概要 4.7 设计体会及今后的改进意见 5、参考文献 6、主要符号说明（必须注明意义和单位） 说明书必须书写工整、图文清晰。说明书中所有公式必须写明编