化工原理课程设计 第2版PDF电子书下载

第1章 课程设计基础知识 1

1.1课程设计的目的、要求和内容 1

1.1.1课程设计的目的要求 1

1.1.2课程设计的内容 2

1.2化工生产工艺流程设计 3

1.2.1工艺流程图中常见的图形符号 3

1.2.2工艺流程设计 7

1.2.3工艺设计包内容 10

1.2.4工艺流程说明 16

1.2.5工艺流程图（PFD） 16

1.2.6工艺流程设计的基本原则 17

1.3设备设计 17

1.3.1设备工艺条件图 17

1.3.2装配图 18

1.4设计图纸的规定和要求 22

1.4.1制图的一般规定 22

1.4.2带控制点工艺流程图的绘制 23

1.4.3物料流程图的绘制 26

1.4.4设备布置图的绘制 27

1.5典型单元设备的控制流程设计 28

1.5.1输送设备的控制流程设计 28

1.5.2传热设备的控制流程设计 31

1.5.3精馏塔的控制流程 33

1.6化工过程技术经济评价的基本概念 39

1.6.1技术评价指标 39

1.6.2经济评价指标 39

1.6.3工程项目投资估算 40

1.6.4化工产品的成本估算 42

1.6.5利润和利润率 44

1.7化工设备设计的最优化 44

1.8计算机在化工设计中的应用 45

1.9物性数据 46

第2章 换热器设计 48

2.1概述 48

2.2列管式换热器的设计 50

2.2.1设计方案的确定 51

2.2.2列管式换热器的结构 56

2.2.3列管式换热器的设计计算 61

2.3换热器的优化设计 68

2.4无相变化列管换热器设计示例 69

2.4.1确定设计方案 70

2.4.2确定物性数据 70

2.4.3计算总传热系数 70

2.4.4计算传热面积 71

2.4.5工艺结构尺寸的计算 71

2.4.6换热器核算 72

2.5再沸器工艺设计及设计示例 75

2.5.1再沸器基础知识 75

2.5.2釜式再沸器设计 77

2.5.3釜式再沸器设计示例 81

2.6冷凝器工艺设计及设计示例 84

2.6.1冷凝器基础知识 84

2.6.2冷凝器设计示例 86

2.7换热器设计任务书 89

2.7.1煤油冷却器的设计任务书 89

2.7.2乙醇-水精馏塔顶产品冷凝器的设计任务书 90

2.7.3正戊烷冷凝器的设计任务书 92

第3章 板式塔设计 95

3.1概述 96

3.1.1塔设备的类型 96

3.1.2板式塔与填料塔的比较及选型 96

3.2板式塔的设计 97

3.2.1设计方案的确定 98

3.2.2塔板的类型与选择 99

3.2.3板式塔的塔体工艺尺寸计算 102

3.2.4板式塔的塔板工艺尺寸计算 104

3.2.5塔板的流体力学计算 111

3.2.6塔板的负荷性能图 115

3.2.7板式塔的结构与附属设备 115

3.3精馏塔优化设计 121

3.3.1精馏塔优化设计的目标函数 121

3.3.2目标函数的求解 125

3.4浮阀精馏塔设计示例 128

3.4.1化工原理课程设计任务书 128

3.4.2塔板的工艺设计 129

3.4.3塔板的流体力学计算 137

3.4.4塔附件设计 141

3.4.5塔总体高度的设计 144

3.4.6附属设备设计 144

3.5筛板精馏塔设计示例 146

3.5.1化工原理课程设计任务书 146

3.5.2设计计算 146

3.6板式塔设计任务书 156

3.6.1苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计 156

3.6.2乙醇-水混合液精馏塔设计任务书 159

3.6.3苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务书 163

3.6.4乙烯-乙烷、丙烯-丙烷板式精馏塔设计任务书 165

3.6.5甲醇-水溶液连续精馏塔设计任务书 166

3.6.6常压分离环己醇-苯酚连续操作筛板精馏塔的工艺设计任务书 166

第4章 填料塔设计 168

4.1填料塔设计 169

4.1.1设计方案的确定 169

4.1.2填料的类型与选择 171

4.1.3填料塔工艺尺寸的计算 174

4.1.4填料层压降的计算 181

4.1.5填料塔内件的类型与设计 182

4.2填料吸收塔设计示例 184

4.2.1水吸收S02填料塔的工艺设计 184

4.2.2填料吸收塔示例2——碳酸丙烯酯脱碳填料塔的工艺设计 190

4.3填料精馏塔设计示例 202

4.3.1课程设计任务书 202

4.3.2前言 202

4.3.3流程确定和说明 203

4.3.4精馏塔设计计算 204

4.3.5附属设备及主要附件的选型计算 214

4.3.6精馏塔主要设计参数汇总表 217

4.4填料塔设计任务书 218

4.4.1甲醇-水分离过程填料精馏塔设计 218

4.4.2水吸收氨过程填料吸收塔设计 219

4.4.3水吸收丙酮过程填料吸收塔设计 220

4.4.4丙酮-水填料精馏塔设计 222

第5章Aspen Plus在化工设计计算中的应用 223

5.1 Aspen Plus简介 223

5.1.1 Aspen Plus的主要功能和特点 223

5.1.2 Aspen Plus的物性数据库 223

5.1.3 Aspen Plus的热力学模型 224

5.1.4 Aspen Plus的物性分析工具 225

5.1.5 Aspen Plus的单元模型库 225

5.2 Aspen Plus基本操作 225

5.2.1 Aspen Plus的启动 225

5.2.2 Aspen Plus的流程设置 226

5.2.3物流数据及其他数据的输入 227

5.2.4结果的输出 227

5.2.5灵敏度分析和设计规定 228

5.2.6物性分析和物性估算 228

5.2.7物性数据回归 228

5.3 Aspen Plus换热器计算中的单元模块 229

5.3.1 Heater模型 229

5.3.2 HeatX换热器模型 230

5.4 Aspen Plus塔设备计算中的单元模块 236

5.4.1 DSTWU模块 236

5.4.2 RadFrac模块 237

5.5 Aspen Plus应用实例 241

5.5.1二元混合物连续精馏的计算 241

5.5.2三元混合物连续精馏的计算 245

5.5.3乙醇-水-苯恒沸精馏的计算 247

5.6 Aspen Plus设计任务书 249

5.6.1用Aspen Plus进行精馏塔设计任务书 249

5.6.2用Aspen Plus进行填料吸收塔设计任务书 250

附录1精馏塔的设计任务书 251

附录2化工原理课程设计评分标准 254

附录3带控制点工艺流程图 256

附录4列管换热器装配图 257

附录5填料吸收塔装配图 258

附录7浮阀精馏塔装配图 259

参考文献 261