化工计算

目录 前言 **部分 物料与能量衡算 第1章 绪论 3 1.1 物料衡算及其理论依据 3 1.1.1 质量守恒定律 3 1.1.2 物料衡算的基本方程式 4 1.1.3 物料衡算的基本步骤 4 1.1.4 基准及其选择 5 1.1.5 计量单位 6 1.2 物料平衡的一般分析 6 1.2.1 方程式 7 1.2.2 变量、变量数及系统变量总数 7 1.2.3 设计变量 7 1.2.4 自由度 7 1.2.5 求解方法 8 1.3 常用基本公式 8 第2章 物料衡算 13 2.1 无反应过程的物料衡算 13 2.1.1 简单无反应过程的物料衡算 13 2.1.2 多单元系统物料衡算 20 2.2 反应过程的物料衡算 22 2.2.1 直接计算法 22 2.2.2 反应速率法 25 2.2.3 元素平衡法 28 2.2.4 化学平衡法 30 2.2.5 结点法 33 2.2.6 联系组分法 34 2.3 带有循环和旁路过程的物料衡算 35 2.3.1 循环过程 35 2.3.2 弛放过程 39 2.3.3 旁路 40 2.4 复杂过程的物料衡算 40 习题 45 第3章 能量衡算 48 3.1 基本概念 48 3.1.1 能量守恒定律 48 3.1.2 能量衡算方程式及其运用 50 3.1.3 热量衡算 50 3.1.4 热力学数据及其运用 51 3.1.5 反应热 57 3.1.6 混合热 59 3.2 能量衡算 60 3.2.1 能量衡算的一般方法 60 3.2.2 无化学反应过程的能量衡算 60 3.2.3 反应过程的能量衡算 65 3.3 *衡算 71 3.3.1 *的定义 71 3.3.2 物理*EXph的计算 74 3.3.3 物质的化学*EXC 78 3.3.4*平衡方程式 79 3.3.5 两种损失与两种效率 82 习题 84 第4章 过程的物料及能量衡算 87 4.1 物料及能量衡算方程式 87 4.1.1 物料衡算方程式 87 4.1.2 能量衡算方程式 87 4.2 简单过程的物料及能量衡算 88 4.3 复杂过程的物料及能量衡算 89 4.3.1 过程分析 89 4.3.2 物料及能量衡算方程联解 91 4.3.3 多单元过程的物料及能量衡算 97 4.4 非稳态过程 101 4.4.1 非稳态过程的物料衡算 101 4.4.2 非稳态过程的能量衡算 105 习题 107 第二部分 Aspen模拟计算 第5章 Aspen Plus软件入门 111 5.1 Aspen Plus简介 111 5.2 Aspen Plus主要功能 112 5.3 Aspen Plus图形界面 112 5.3.1 Aspen Plus界面主窗口 112 5.3.2 主要图标功能 113 5.3.3 状态指示符号 113 5.3.4 Aspen Plus专家系统 114 5.4 Aspen Plus自带示例文件 114 5.5 Aspen Plus物性环境 115 5.6 Aspen Plus模拟环境 120 5.6.1 设置全局规定 120 5.6.2 建立流程图121 5.6.3 输入物流数据 125 5.6.4 输入模块数据 125 5.7 运行模拟 127 5.8 查看结果 128 5.9 模拟的物性方法选择 130 5.9.1 状态方程法和活度系数法比较 130 5.9.2 常见体系物性方法推荐 131 5.9.3 经验选取 133 5.9.4 使用帮助系统进行选择 134 习题 135 第6章 换热器模拟 137 6.1 两股物流换热器简捷设计 139 6.2 两股物流换热器严格设计 144 习题 151 第7章 塔设备模拟 152 7.1 简介 152 7.2 精馏塔简捷设计 152 7.3 精馏塔简捷校核 158 7.4 精馏塔严格计算 161 7.5 气体吸收模拟 179 7.6 塔板和填料的设计与校核 184 7.6.1 塔效率 184 7.6.2 塔板和填料的设计与校核 186 习题 191 第8章 反应器单元模拟 192 8.1 化学计量反应器 193 8.2 产率反应器 198 8.3 平衡反应器 201 8.4 吉布斯反应器 203 8.5 化学反应 205 8.6 全混釜反应器 209 8.7 平推流反应器 212 8.8 间歇反应器 217 习题 221 主要参考文献 223 附录 224 附表1 临界常数和偏心因子 224 附表2 理想气体热容 226 附表3 液体热容 227 附表4 纯组分蒸气压的安托因(Antione)公式 229 附表5 水蒸气热力学性质 231 附表6 一些物质的热力学函数 239 附表7 单位换算表 245