《化工原理課程設(shè)計》從培養(yǎng)學(xué)生化工單元過程設(shè)計能力和解決實際工程問題能力出發(fā),重點介紹典型化工單元操作工藝的設(shè)計思路、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法!痘ぴ碚n程設(shè)計》共5章,包括緒論、列管式換熱器設(shè)計、板式精餾塔工藝設(shè)計、填料吸收塔工藝設(shè)計和AspenPlus在化工設(shè)計計算中的應(yīng)用。
《化工原理課程設(shè)計》可作為高等學(xué);瘜W(xué)、化工、環(huán)境、制藥、食品、材料、生物等專業(yè)的化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)教材,也可供相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)人員選用或參考。
更多科學(xué)出版社服務(wù),請掃碼獲取。
化工原理課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合利用化工原理的基本理論和基本方法解決化工過程中設(shè)計任務(wù)的一門基礎(chǔ)課程。本書依據(jù)化工原理課程設(shè)計的基本教學(xué)要求,以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為出發(fā)點,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的獨立工程設(shè)計能力和正確的設(shè)計思路,提高靈活解決工程問題的能力。本書與化工原理理論課程教學(xué)緊密結(jié)合,設(shè)計實例詳盡,便于學(xué)生掌握工程實際裝置的設(shè)計方法。
全書內(nèi)容分為緒論、列管式換熱器設(shè)計、板式精餾塔工藝設(shè)計、填料吸收塔工藝設(shè)計和AspenPlus在化工設(shè)計計算中的應(yīng)用。為了使學(xué)習(xí)者能夠更方便、系統(tǒng)地掌握有關(guān)設(shè)計內(nèi)容,編者除了較詳細地介紹各單元設(shè)備設(shè)計的流程方案的確定原則、設(shè)備選型、工藝尺寸的設(shè)計原理之外,還精心選編了大量的參考數(shù)據(jù)和圖表,并給出了詳盡的設(shè)計實例以供參考。
本書由濱州學(xué)院賈冬梅和李長海主編,具體編寫分工為:第1章由賈冬梅編寫,第2章由劉元偉編寫,第3章由賈冬梅和李長海編寫,第4章由張麗娟編寫,第5章由李躍金編寫。
由于編者的水平有限,書中難免有不足之處,懇請讀者批評指正。
目錄
前言
第1章緒論1
1.1化工原理課程設(shè)計的目的1
1.2化工原理課程設(shè)計內(nèi)容和步驟1
1.2.1設(shè)計內(nèi)容1
1.2.2課程設(shè)計進度安排2
1.3化工原理課程設(shè)計的任務(wù)要求3
1.3.1設(shè)計基本要求3
1.3.2注意事項3
1.4設(shè)計圖紙的規(guī)定和要求4
1.4.1工藝流程圖4
1.4.2主體設(shè)備工藝條件圖4
1.4.3邊框線、標題欄及字符代號4
第2章列管式換熱器設(shè)計6
2.1概述6
2.2列管式換熱器的種類7
2.2.1固定管板式換熱器7
2.2.2浮頭式換熱器8
2.2.3U形管式換熱器8
2.3列管式換熱器的選用原則與步驟9
2.3.1列管式換熱器的選用原則9
2.3.2列管式換熱器的選用步驟9
2.4列管式換熱器的選型內(nèi)容及有關(guān)工藝設(shè)計11
2.4.1列管式換熱器類型的選擇11
2.4.2流體流動途徑的選擇11
2.4.3流體流速的選擇12
2.4.4加熱劑、冷卻劑的選擇13
2.4.5流體適宜出口溫度的確定14
2.4.6管束與殼程14
2.4.7管子、管板及連接14
2.4.8殼體直徑及殼體壁厚的確定16
2.4.9折流板16
2.5列管式換熱器選型中的有關(guān)計算17
2.5.1傳熱速率基本方程式18
2.5.2對數(shù)平均溫度差18
2.5.3總傳熱系數(shù)20
2.5.4流體流動阻力的計算23
2.6列管式換熱器選型計算實例25
2.6.1流體流動空間的選擇25
2.6.2查取流體的物性參數(shù)25
2.6.3試算并初選換熱器型號25
2.6.4核算總傳熱系數(shù)27
2.6.5核算壓降29
第3章板式精餾塔工藝設(shè)計31
3.1概述31
3.1.1精餾操作對塔設(shè)備的要求31
3.1.2板式塔類型31
3.1.3板式塔選型33
3.1.4精餾塔的設(shè)計原則33
3.2板式精餾塔工藝設(shè)計33
3.2.1工藝設(shè)計內(nèi)容33
3.2.2工藝設(shè)計步驟34
3.3板式精餾塔主體工藝參數(shù)計算34
3.3.1全塔物料衡算34
3.3.2確定操作溫度和壓力34
3.3.3收集數(shù)據(jù)35
3.3.4確定回流比36
3.3.5確定操作線36
3.3.6確定理論板數(shù)、全塔效率和實際板數(shù)38
3.3.7計算塔徑39
3.3.8板間距初選41
3.4板式精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計42
3.4.1塔的總體結(jié)構(gòu)42
3.4.2塔體總高度42
3.4.3塔盤結(jié)構(gòu)43
3.4.4溢流裝置44
3.4.5塔板布置48
3.4.6篩板篩孔基本尺寸、篩孔數(shù)和開孔率50
3.4.7浮閥塔閥孔尺寸、閥孔數(shù)和開孔率51
3.5塔板流體力學(xué)驗算與塔板負荷性能圖53
3.5.1浮閥塔塔板流體力學(xué)驗算54
3.5.2篩板塔塔板流體力學(xué)驗算58
3.5.3塔板負荷性能圖60
3.6板式精餾塔附屬設(shè)備設(shè)計62
3.6.1再沸器和冷凝器的選型62
3.6.2接管選型64
3.7浮閥精餾塔設(shè)計實例66
3.7.1設(shè)計任務(wù)66
3.7.2精餾塔工藝設(shè)計計算67
3.7.3精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算70
3.7.4精餾塔主體尺寸的計算72
3.7.5塔板主要工藝尺寸的計算74
3.7.6塔板流體力學(xué)驗算76
3.7.7塔板負荷性能圖77
3.8篩板精餾塔工藝設(shè)計實例79
3.8.1設(shè)計任務(wù)79
3.8.2精餾塔工藝設(shè)計計算80
3.8.3精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算83
3.8.4精餾塔主體尺寸的計算84
3.8.5塔板主要工藝尺寸的計算86
3.8.6塔板流體力學(xué)驗算87
3.8.7塔板負荷性能圖88
3.8.8附屬設(shè)備設(shè)計92
3.8.9工藝流程圖99
3.8.10精餾塔的節(jié)能設(shè)計100
第4章填料吸收塔工藝設(shè)計102
4.1概述102
4.2設(shè)計方案的確定103
4.2.1裝置流程的確定103
4.2.2吸收劑的選擇104
4.2.3吸收劑再生方法選擇105
4.2.4塔設(shè)備的選擇106
4.3填料吸收塔的工藝設(shè)計106
4.3.1概述106
4.3.2塔填料的選擇107
4.3.3平衡關(guān)系107
4.3.4物料衡算與操作線方程114
4.3.5最小吸收劑用量與吸收劑用量116
4.3.6塔徑的計算117
4.3.7填料層高度的計算119
4.3.8填料層的阻力125
4.4填料吸收塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計125
4.4.1填料類型及選型125
4.4.2填料支承裝置128
4.4.3液體噴淋裝置128
4.4.4液體再分布器130
4.4.5填料吸收塔接管131
4.5填料吸收塔設(shè)計示例131
第5章Aspen Plus在化工設(shè)計計算中的應(yīng)用138
5.1Aspen Plus軟件138
5.1.1Aspen Plus簡介138
5.1.2Aspen Plus主要功能139
5.2Aspen Plus基本操作139
5.2.1啟動User Interface139
5.2.2進入用戶界面141
5.2.3設(shè)定全局特性或者建立流程模擬142
5.2.4輸入組分145
5.2.5選用物性計算方法和模型146
5.2.6建立流程模擬149
5.2.7輸入物流參數(shù)154
5.2.8輸入模塊參數(shù)155
5.2.9運行模擬155
5.2.10查看結(jié)果156
5.2.11保存模擬項目157
5.3Aspen Plus塔設(shè)備計算中的單元模塊157
5.3.1DSTWU單元模塊157
5.3.2Distl單元模塊162
5.3.3RadFrac模塊163
參考文獻177