本書全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,有機融入黨的二十大精神,旨在幫助學生掌握典型化工單元設備的操作原理、設計方法和應用技能。全書內容涵蓋了化工設計基礎、典型單元工藝設計、化工計算機輔助設計三大部分。重點介紹了列管式換熱器、填料吸收塔、板式精餾塔的工藝設計全過程,詳細講解了典型單元操作的理論基礎、設備結構、工藝計算以及優(yōu)化策略。
本書注重理論與實踐相結合,通過豐富的案例分析和設計實例,培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新思維。此外,書中還介紹了化工過程計算機模擬軟件的使用方法,如CSLAB、ChemCAD等,并通過模擬設計案例,幫助學生利用先進工具解決工程設計問題。
本書適合作為高等職業(yè)教育專科、本科化工類及其相關專業(yè)的教材,可培養(yǎng)學生化工單元操作流程選擇、過程分析、設計計算、設備選型、參數優(yōu)化等能力,也可供行業(yè)、企業(yè)從業(yè)人員參考閱讀。
佘媛媛,副教授,長期從事高職化工類專業(yè)“化工單元操作”相關的理論教學及實踐指導,教學經驗豐富。主要業(yè)績:1.積極參加各級各類教師教學能力比賽,并獲得省級一等獎;2.多次參與指導學生化工生產技術、現代化工HSE技能等職業(yè)技能賽項,并獲得國家 級多個獎項;3.主持現代化工智能制造虛擬仿真實訓基地、化工單元操作實訓室建設;4.主持應用化工技術國家雙高專業(yè)群子項目實訓基地建設;5.參與國家 級高分子材料智能制造技術專業(yè)創(chuàng)新團隊建設
第一章緒論
一、化工單元操作課程設計的性質、內容和任務001
二、課程設計的培養(yǎng)目標001
三、課程設計的教學建議002
四、課程設計的步驟003
第二章化工設計基礎知識
第一節(jié)化工設計的內容及分類004
一、設計階段與內容004
二、設計范圍與對象005
三、化工設備設計方法與步驟006
第二節(jié)化工單元操作設備的技術經濟評價007
第三節(jié)設計文件的編制008
第四節(jié)設計工作人員分工及崗位職責009
一、設計人員組成009
二、設計評審009
三、崗位職責010
四、設計文件校審程序012
第五節(jié)化工設計項目管理013
一、設計組織機構013
二、設計工作管理013
三、項目設計計劃013
四、設計質量的管理與控制014
五、設計數據的管理與控制014
第三章列管式換熱器工藝設計
第一節(jié)換熱器工藝設計概述015
一、換熱器的應用015
二、換熱器的分類及適用場合015
三、換熱設備的基本要求016
四、換熱器設計項目017
第二節(jié)列管式換熱器工藝設計018
一、列管式換熱器標準簡介018
二、列管式換熱器的設計內容020
三、列管式換熱器設計方案的確定020
四、列管式換熱器的結構025
五、列管式換熱器的設計計算038
六、列管式換熱器的設計框圖046
七、列管式換熱器的優(yōu)化設計簡介047
第三節(jié)列管式換熱器設計實例047
一、系列標準換熱器選用的設計實例047
二、非系列標準換熱器的設計實例049
第四章填料吸收塔工藝設計
第一節(jié)吸收方案的確定056
一、填料吸收塔設計方案的確定056
二、填料的類型與選擇058
三、填料吸收塔工藝設計步驟061
第二節(jié)填料吸收塔工藝尺寸的計算061
一、塔徑的計算061
二、填料層高度的計算及分段065
三、填料層壓降的計算068
四、填料塔內件的類型與設計069
第三節(jié)填料吸收塔設計實例071
第五章板式精餾塔工藝設計
第一節(jié)板式精餾塔工藝設計概述078
一、精餾工藝流程078
二、板式精餾塔工藝設計步驟080
第二節(jié)二元連續(xù)板式精餾塔的工藝計算080
一、物料衡算和操作線方程080
二、理論板數的計算081
三、塔板總效率的估算083
四、確定實際塔板數084
五、靈敏板位置的確定084
六、板式塔主要工藝尺寸的確定085
第三節(jié)塔板的流體力學驗算091
一、塔板壓降091
二、霧沫夾帶量091
三、漏液點氣速092
四、液泛092
五、塔板負荷性能圖092
第四節(jié)精餾裝置附屬設備與接管093
一、塔體總結構093
二、冷凝器094
三、再沸器094
四、塔的主要接管096
第五節(jié)二元連續(xù)板式精餾塔工藝設計計算舉例096
第六章化工過程計算機輔助設計
第一節(jié)化工過程模擬109
第二節(jié)化工流程模擬的基本方法111
第三節(jié)化工過程模擬軟件簡介111
一、PROⅡ流程模擬軟件111
二、ASPEN PLUS112
三、ChemCAD113
四、化工模擬實驗室(CSLAB)117
第四節(jié)化工單元操作模擬設計示例121
一、利用ChemCAD模擬軟件進行板式精餾塔的工藝設計案例121
二、閃蒸罐等效模擬精餾塔案例132
參考文獻