化工原理课程设计(李金龙)

第1章 绪论 001
1.1 课程设计的目的、要求及内容 001
1.1.1 课程设计的目的、要求 001
1.1.2 课程设计的内容 002
1.2 化工生产工艺流程设计 003
1.2.1 工艺流程图中常见的图形符号 003
1.2.2 工艺流程设计 011
1.2.3 工艺流程设计的基本原则 013
1.3 主体设备设计 013
1.3.1 主体设备工艺条件图 013
1.3.2 主体设备装配图 014
1.4 典型单元设备的控制设计 015
1.4.1 输送设备的控制设计 015
1.4.2 传热设备的控制设计 017
1.4.3 精馏塔设备的控制设计 019
1.5 化工过程技术经济评价 024
1.5.1 技术评价指标 024
1.5.2 经济评价指标 024
1.5.3 工程项目投资估算 025
1.5.4 化工产品的成本估算 027
1.5.5 利润和利润率 029
1.6 设计说明书的编写 029
1.7 化工设计软件的应用 030 第2章 Aspen Plus 在化工设计中的应用 031
2.1 Aspen Plus 简介 031
2.1.1 Aspen Plus 的主要功能和特点 031
2.1.2 Aspen Plus 的物性数据库 032
2.1.3 Aspen Plus 存在的热力学方法 032
2.1.4 Aspen Plus 的热力学模型选择 033
2.1.5 Aspen Plus 的物性估算及分析 033
2.1.6 Aspen Plus 的单元模型库 034
2.2 Aspen Plus 的基本操作 035
2.2.1 Aspen Plus 的启动 035
2.2.2 Aspen Plus 的流程创建 036
2.2.3 Aspen Plus 组分的规定及其他数据输入 037
2.2.4 Aspen Plus 模拟程序的运行 037
2.2.5 Aspen Plus 的管理文件 038
2.2.6 灵敏度分析和设计规定 039
2.2.7 物性分析和物性参数估算 039
2.2.8 物性数据回归 039
2.3 Aspen Plus 中分离器单元模块 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 中换热器单元模块 043
2.4.1 Heater 模型 044
2.4.2 HeatX 模型 045
2.5 Aspen Plus 中塔设备计算单元模型 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 中反应器单元模型 059
2.6.1 化学计量反应器（RStoic） 060
2.6.2 产率反应器（RYield） 061
2.6.3 平衡反应器（REquil） 062
2.6.4 吉布斯反应器（RGibbs） 063
2.6.5 全混釜反应器（RCSTR） 064
2.6.6 平推流反应器（RPlug） 066
2.6.7 间歇釜反应器（RBatch） 068 第3章 管壳式换热器设计 070
3.1 概述 071
3.2 管壳式换热器的设计 072
3.2.1 概述 072
3.2.2 设计方案的确定 073
3.2.3 管壳式换热器的结构 078
3.2.4 管壳式换热器的设计计算 087
3.2.5 管壳式换热器类型的确定 097
3.3 管壳式换热器的设计示例 099
3.3.1 确定设计方案 099
3.3.2 确定物性数据 099
3.3.3 计算总传热系数 100
3.3.4 计算传热面积 101
3.3.5 工艺结构尺寸 101
3.3.6 换热器核算 102
3.3.7 换热器的主要结构尺寸和计算结果 105 第4章 塔设备设计 106
4.1 概述 108
4.1.1 塔设备的类型 108
4.1.2 塔设备设计的性能要求 109
4.1.3 板式塔与填料塔的比较及选型 109
4.2 板式塔的设计 110
4.2.1 设计方案的确定 111
4.2.2 塔板的类型与选择 112
4.2.3 塔体工艺尺寸的计算 115
4.2.4 塔板工艺尺寸的计算 117
4.2.5 塔板的流体力学验算 127
4.2.6 塔板的负荷性能图 131
4.2.7 板式塔的结构与附属设备 131
4.2.8 筛板塔设计示例 140
4.3 填料塔的设计 152
4.3.1 设计方案的确定 153
4.3.2 填料的类型与选择 155
4.3.3 填料塔工艺尺寸的计算 159
4.3.4 填料层压降的计算 167
4.3.5 填料塔内件的设计 168
4.3.6 填料吸收塔设计示例 175 第6章 蒸发器设计 181
5.1 概述 182
5.1.1 蒸发器的类型 182
5.1.2 蒸发器的选型 186
5.2 单效蒸发与真空蒸发的设计计算 187
5.2.1 单效蒸发的设计计算 187
5.2.2 蒸发器的生产能力与生产强度 191
5.3 多效蒸发 191
5.3.1 多效蒸发的效数及流程 192
5.3.2 多效蒸发的计算 194
5.4 蒸发装置的辅助设备 200
5.4.1 气液分离器 200
5.4.2 蒸气冷凝器 201
5.4.3 真空装置 205
5.5 蒸发设备的强化 205
5.6 蒸发装置的设计示例 206 第6章 干燥器设计 214
6.1 概述 215
6.1.1 干燥器的类型 215
6.1.2 干燥器的选择 216
6.1.3 气流干燥器 217
6.1.4 流化床干燥器 218
6.2 干燥器的设计 219
6.2.1 干燥器的设计步骤 219
6.2.2 干燥条件的确定 219
6.2.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 221
6.3 气流干燥器的设计 224
6.3.1 气流干燥的基础理论 224
6.3.2 气流干燥器的设计计算 226
6.3.3 流化床干燥器的设计计算 228
6.4 干燥装置附属设备的计算与选型 238
6.4.1 风机 238
6.4.2 空气加热器 238
6.4.3 供料器 239
6.4.4 气固分离器 240
6.5 气流干燥器的设计示例 242
6.6 流化床干燥器的设计示例 246
6.7 卧式多室流化床干燥器设计示例 248 参考文献 251