化工基本过程与设备 设计教科书PDF电子书下载

第一篇 典型过程与设备的计算总则 1

第一章 流体力学计算 1

主要符号 1

1.管路流体阻力的计算 1

2.管路最佳直径的计算 4

3.具有多孔及粒状床层和填料设备的流体阻力计算 5

4.泵和通风机的计算 7

5.泵和通风机的计算示例 13

例1 泵的计算 13

例2 通风机的计算 15

6.两相流的流体动力学参数计算 16

参考文献 21

第二章 热计算 22

主要符号 22

1.换热设备工艺计算的一般程序 22

2.给热系数计算公式 26

3.标准换热设备的主要结构和参数 29

3.1 列管式换热器 29

3.2 套管式换热器 37

3.3 板式换热器 38

3.4 螺旋板式换热器 41

3.5 箱式石墨换热器 42

4.换热器计算示例 44

例1 列管式冷却器的计算 44

例2 板式冷却器的计算 48

例3 板式加热器的计算 52

例4 列管式冷凝器的计算 53

例5 列管式蒸发器的计算 55

5.标准换热设备的最佳选择 58

例6 冷却器最佳方案的选择(例1和例2的补充) 61

参考文献 64

第三章 质量交换过程的计算 65

主要符号 65

1.吸收和液体萃取 65

1.1 物料衡算 67

1.2 理论级数的计算 68

1.3 吸收剂或萃取剂流量的确定 76

1.4 逆流塔直径的计算 76

1.5 相间表面的计算 78

1.6 决定传质强度的参数计算 81

1.7 相的连续接触式设备的高度计算 84

1.8 相的逐级接触式设备中级数的计算 88

2.二元系统的连续精馏 93

2.1 物料和热量衡算 94

2.2 理论板数的计算 94

2.3 恒摩尔流的精馏过程 98

2.4 精馏塔主要尺寸的确定 102

3.在固相固定床设备中的吸附 106

3.1 物料衡算 106

3.2 多孔固相的质量传递 107

3.3 吸附器的计算 109

3.4 浓度分布和排出曲线的计算 110

参考文献 126

第四章 化工设备基本零部件的机械计算 127

主要符号 127

引言 127

1.筒体厚度的计算 128

2.封头厚度的计算 129

3.法兰连接和顶盖的计算 130

4.设备支座的计算 132

5.管板的计算 133

6.补偿器的计算 136

7.转筒的计算 138

8.搅拌设备垂直轴的计算 141

参考文献 144

第二篇 典型装置的计算示例 145

第五章 蒸发装置 145

主要符号 145

引言 145

1.蒸发器传热面积的确定 147

1.1 蒸浓液浓度的计算 147

1.2 溶液沸点的确定 147

1.3 有效温度差的计算 150

1.4 热负荷的确定 151

1.5 设备材料的选择 152

1.6 传热系数的计算 152

1.7 有效温度差的分配 156

1.8 传热面积的精确计算 157

2.保温层厚度的确定 158

3.气压冷凝器的计算 159

3.1 冷却水流量的确定 159

3.2 气压冷凝器直径的计算 159

3.3 气压管高度的计算 160

4.真空泵生产能力的计算 160

5.多效蒸发装置最佳效数的计算 161

附录 164

附录1 管式蒸发器的类型 164

附录2 蒸发器的主要尺寸 165

附录3 某些水溶液在溶液浓度(质量％)和温度不同时的表面张力σ、密度P和粘度μ 169

附录4 大气压下某些水溶液的沸点升高 170

附录5 气压冷凝器的主要尺寸 171

附录6 BBH型真空泵的技术特性 172

参考文献 172

第六章 吸收装置 173

主要符号 173

引言 173

1.填料吸收塔的计算 174

1.1 被吸收物质的质量和吸收剂流量的确定 175

1.2 推动力的计算 176

1.3 传质系数的计算 176

1.4 气体速度和吸收塔直径的计算 179

1.5 喷淋密度和填料活性表面的确定 180

1.6 给质系数的计算 181

1.7 传质面积和吸收塔高度的确定 182

1.8 吸收塔的流体阻力计算 183

2.板式吸收塔的计算 185

2.1 气体速度和吸收塔直径计算 186

2.2 传质系数的计算 187

2.3 清液层高度的计算 188

2.4 给质系数的计算 189

2.6 吸收塔的塔板数计算 190

2.6 板间距的选择和吸收塔高的确定 190

2.7 吸收塔塔板流体阻力的计算 191

3.填料吸收塔和板式吸收塔计算资料的比较 192

附录 192

附录1 塔式设备的结构 192

附录2 各种类型的塔板 194

参考文献 208

第七章 精馏装置 209

主要符号 209

引言 209

1.填料精馏塔的计算 210

1.1 塔的物料衡算和操作回流比的确定 211

1.2 蒸气速度和塔径的计算 214

1.3 填料高度的计算 215

1.4 填料流体阻力的计算 219

2.板式精馏塔的计算 221

2.1 蒸气速度和塔径的计算 221

2.2 精馏塔高度计算 222

2.3 塔板上清液层高度和鼓泡层气含率的确定 223

2.4 传质系数和塔高的计算 224

2.5 塔板的流体阻力计算 228

3.精馏装置最优方案的选择 229

参考文献 231

第八章 萃取装置 232

主要符号 232

引言 232

1.萃取设备的计算 233

1.1 液滴沉降速度 233

1.2 逆流萃取塔中的液泛速度 234

1.3 滞液率 235

1.4 液滴尺寸 237

1.5 给质系数 238

1.6 澄清区尺寸 239

2.喷淋塔计算举例 240

3.转盘萃取塔计算举例 245

参考文献 250

第九章 吸附装置 251

主要符号 251

引言 251

1.吸附剂为流化床吸附装置的计算 252

1.1 气流速度的确定 256

1.2 吸附剂用量的确定 257

1.3 体积传质系数的确定 257

1.4 总传递单元数的确定 258

2.吸附剂为固定床间歇操作吸附装置的计算 259

2.1 吸附等温线的绘制 261

2.2 吸附阶段持续时间的确定 263

3.吸附剂为移动床吸附装置的计算 263

3.1 设备直径的计算 264

3.2 吸附剂移动速度的计算 265

3.3 吸附剂床层高度的计算 265

4.吸附器结构特征 267

4.1 吸收剂为固定床的吸附器 267

4.2 吸收剂为移动床的吸附器 271

4.3 吸收剂为流化床的吸附器 274

参考文献 277

第十章 干燥装置 278

主要符号 278

引言 278

1.转筒干燥器的计算 279

1.1 送入干燥器的烟道气参数的确定 280

1.2 废气参数、干燥介质流量和干燥过程热量消耗的确定 282

1.3 干燥转筒主要尺寸的确定 284

2.流化床干燥器的计算 290

2.1 空气流量、气体速度和干燥器直径的确定 290

2.2 流化(沸腾)床层高度的确定 292

2.3 干燥器的流体阻力 295

参考文献 297

第十一章 冷冻装置 298

主要符号 298

引言 298

1.压缩蒸气冷冻装置的计算 299

1.1 冷冻循环的计算 301

1.2 冷冻设备的选择 303

1.3 载冷体回路的计算 307

1.4 冷却水循环系统的计算 309

1.5 保温层的计算 312

1.6 压缩冷冻装置的能量效率 313

2.吸收冷冻装置的计算 318

2.1 吸收冷冻机循环的计算 319

2.2 设备选择 326

2.3 吸收冷冻装置的能量效率 327

3.压缩冷冻机和吸收冷冻机的技术经济对比分析 329

参考文献 332

第十二章 溶液浓缩的膜装置 333

主要符号 333

引言 333

1.反渗透装置的计算 333

1.1 反渗透阶段浓缩度的确定 334

1.2 膜的选择 334

1.3 膜工作面积的估算 336

1.4 设备的选择 337

1.5 装置中设备的编组 338

1.6 膜表观选择率的计算 340

1.7 膜面积的精确计算 342

1.8 流体阻力的计算 344

2.超过滤装置的计算 346

2.1 膜的选择 347

2.2 膜工作面积的估算 347

2.3 设备的选择 348

2.4 膜表观选择率的计算 353

2.5 膜面积的精确计算 354

2.6 流体阻力的计算 354

附录 355

附录1 25℃时无限稀释的离子水合热 355

附录2 25℃时电解质水溶液的某些物化性质 356

参考文献 359

第三篇 课程设计的图纸构成 360

1.一般要求 360

2.工艺流程图 361

3.对总图的基本要求 364

附录 378

附录1 蒸发装置工艺流程图 378

附录2 吸收置工艺流程图 380

附录3 精馏装置工艺流程图 382

附录4 萃取装置工艺流程图 384

附录5 吸附装置工艺流程图 386

附录6 干燥装置工艺流程图 388

附录7 氨冷冻装置工艺流程图 390

附录8 反渗透浓缩装置工艺流程图 392

附录9 套管换热器总图 394

附录10 冷凝器总图 396

附录11 煮沸器总图 398

附录12 自然循环外热式蒸发器总图 400

附录13 自然循环外热式体外沸腾区蒸发器总图 402

附录14 强制循环内热式体外沸腾区蒸发器总图 404

附录15 自然循环内热式带盐分离器蒸发器总图 406

附录16 φ1000mm填料吸收塔总图 408

附录17 φ800mm泡罩精馏塔总图 410

附录18 φ1000mm浮阀精馏塔总图 412

附录19 φ2000mm浮阀筛板精馏塔总图 414

附录20 φ2600mm多流型筛板精馏塔总图 416

附录21 φ1500mm转盘萃取塔总图 418

附录22 环形吸附器总图 420

附录23 转筒干燥器壳体总图 422

附录24 具有卷式过滤组件的反渗透设备总图 424

附录25 平面框型超滤设备总图 426