《化工原理課程設計》作為化工原理課程系列教材之一，是化工及相關專業(yè)化工原理課程設計的教學參考書。本書共分六章內容，包括緒論、Aspen Plus在化工設計中的應用、管殼式換熱器設計、塔設備設計、蒸發(fā)器設計及干燥器設計，著重介紹了四類常用化工過程及設備的設計資料和設計方法。對于所涉及的化工單元操作，除了強調設計的目的與要求、設計原理及方法外，重點闡述了流程方案的確定、設備選型、工藝尺寸的設計和設計計算方法，此外，還介紹了輔助設備的計算及選型。還給出了相應的設計計算示例，并附設計任務，可供不同類型專業(yè)課程設計時選用。
第1章 緒論 001
1.1 課程設計的目的、要求及內容 001
1.1.1 課程設計的目的、要求 001
1.1.2 課程設計的內容 002
1.2 化工生產工藝流程設計 003
1.2.1 工藝流程圖中常見的圖形符號 003
1.2.2 工藝流程設計 011
1.2.3 工藝流程設計的基本原則 013
1.3 主體設備設計 013
1.3.1 主體設備工藝條件圖 013
1.3.2 主體設備裝配圖 014
1.4 典型單元設備的控制設計 015
1.4.1 輸送設備的控制設計 015
1.4.2 傳熱設備的控制設計 017
1.4.3 精餾塔設備的控制設計 019
1.5 化工過程技術經(jīng)濟評價 024
1.5.1 技術評價指標 024
1.5.2 經(jīng)濟評價指標 024
1.5.3 工程項目投資估算 025
1.5.4 化工產品的成本估算 027
1.5.5 利潤和利潤率 029
1.6 設計說明書的編寫 029
1.7 化工設計軟件的應用 030
第2章 Aspen Plus 在化工設計中的應用 031
2.1 Aspen Plus 簡介 031
2.1.1 Aspen Plus 的主要功能和特點 031
2.1.2 Aspen Plus 的物性數(shù)據(jù)庫 032
2.1.3 Aspen Plus 存在的熱力學方法 032
2.1.4 Aspen Plus 的熱力學模型選擇 033
2.1.5 Aspen Plus 的物性估算及分析 033
2.1.6 Aspen Plus 的單元模型庫 034
2.2 Aspen Plus 的基本操作 035
2.2.1 Aspen Plus 的啟動 035
2.2.2 Aspen Plus 的流程創(chuàng)建 036
2.2.3 Aspen Plus 組分的規(guī)定及其他數(shù)據(jù)輸入 037
2.2.4 Aspen Plus 模擬程序的運行 037
2.2.5 Aspen Plus 的管理文件 038
2.2.6 靈敏度分析和設計規(guī)定 039
2.2.7 物性分析和物性參數(shù)估算 039
2.2.8 物性數(shù)據(jù)回歸 039
2.3 Aspen Plus 中分離器單元模塊 040
2.3.1 Flash2 模型 040
2.3.2 Flash3 模型 041
2.3.3 Decanter 模型 042
2.3.4 Sep 模型 043
2.3.5 Sep2 模型 043
2.4 Aspen Plus 中換熱器單元模塊 043
2.4.1 Heater 模型 044
2.4.2 HeatX 模型 045
2.5 Aspen Plus 中塔設備計算單元模型 049
2.5.1 DSTWU 模型 049
2.5.2 Dist1 模型 051
2.5.3 SCFrac 模型 051
2.5.4 RadFrac 模型 051
2.5.5 Extract 模型 056
2.5.6 MultiFrac 模型 058
2.5.7 PetroFrac 模型 059
2.5.8 RateFrac 模型 059
2.5.9 BatchFrac 模型 059
2.6 Aspen Plus 中反應器單元模型 059
2.6.1 化學計量反應器（RStoic） 060
2.6.2 產率反應器（RYield） 061
2.6.3 平衡反應器（REquil） 062
2.6.4 吉布斯反應器（RGibbs） 063
2.6.5 全混釜反應器（RCSTR） 064
2.6.6 平推流反應器（RPlug） 066
2.6.7 間歇釜反應器（RBatch） 068
第3章 管殼式換熱器設計 070
3.1 概述 071
3.2 管殼式換熱器的設計 072
3.2.1 概述 072
3.2.2 設計方案的確定 073
3.2.3 管殼式換熱器的結構 078
3.2.4 管殼式換熱器的設計計算 087
3.2.5 管殼式換熱器類型的確定 097
3.3 管殼式換熱器的設計示例 099
3.3.1 確定設計方案 099
3.3.2 確定物性數(shù)據(jù) 099
3.3.3 計算總傳熱系數(shù) 100
3.3.4 計算傳熱面積 101
3.3.5 工藝結構尺寸 101
3.3.6 換熱器核算 102
3.3.7 換熱器的主要結構尺寸和計算結果 105
第4章 塔設備設計 106
4.1 概述 108
4.1.1 塔設備的類型 108
4.1.2 塔設備設計的性能要求 109
4.1.3 板式塔與填料塔的比較及選型 109
4.2 板式塔的設計 110
4.2.1 設計方案的確定 111
4.2.2 塔板的類型與選擇 112
4.2.3 塔體工藝尺寸的計算 115
4.2.4 塔板工藝尺寸的計算 117
4.2.5 塔板的流體力學驗算 127
4.2.6 塔板的負荷性能圖 131
4.2.7 板式塔的結構與附屬設備 131
4.2.8 篩板塔設計示例 140
4.3 填料塔的設計 152
4.3.1 設計方案的確定 153
4.3.2 填料的類型與選擇 155
4.3.3 填料塔工藝尺寸的計算 159
4.3.4 填料層壓降的計算 167
4.3.5 填料塔內件的設計 168
4.3.6 填料吸收塔設計示例 175
第6章 蒸發(fā)器設計 181
5.1 概述 182
5.1.1 蒸發(fā)器的類型 182
5.1.2 蒸發(fā)器的選型 186
5.2 單效蒸發(fā)與真空蒸發(fā)的設計計算 187
5.2.1 單效蒸發(fā)的設計計算 187
5.2.2 蒸發(fā)器的生產能力與生產強度 191
5.3 多效蒸發(fā) 191
5.3.1 多效蒸發(fā)的效數(shù)及流程 192
5.3.2 多效蒸發(fā)的計算 194
5.4 蒸發(fā)裝置的輔助設備 200
5.4.1 氣液分離器 200
5.4.2 蒸氣冷凝器 201
5.4.3 真空裝置 205
5.5 蒸發(fā)設備的強化 205
5.6 蒸發(fā)裝置的設計示例 206
第6章 干燥器設計 214
6.1 概述 215
6.1.1 干燥器的類型 215
6.1.2 干燥器的選擇 216
6.1.3 氣流干燥器 217
6.1.4 流化床干燥器 218
6.2 干燥器的設計 219
6.2.1 干燥器的設計步驟 219
6.2.2 干燥條件的確定 219
6.2.3 干燥過程的物料衡算與熱量衡算 221
6.3 氣流干燥器的設計 224
6.3.1 氣流干燥的基礎理論 224
6.3.2 氣流干燥器的設計計算 226
6.3.3 流化床干燥器的設計計算 228
6.4 干燥裝置附屬設備的計算與選型 238
6.4.1 風機 238
6.4.2 空氣加熱器 238
6.4.3 供料器 239
6.4.4 氣固分離器 240
6.5 氣流干燥器的設計示例 242
6.6 流化床干燥器的設計示例 246
6.7 臥式多室流化床干燥器設計示例 248
參考文獻 251
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