化工原理课程设计电子书

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内容提要

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前言

0　绪论

0.1　化工原理课程设计的性质和目的

0.2　化工原理课程设计的基本内容及步骤

0.2.1　化工原理课程设计的基本内容

0.2.2　化工原理课程设计的基本步骤

0.3　化工原理课程设计的任务要求

0.3.1　设计说明书的编写要求

0.3.2　设计图纸要求

0.4　化工原理课程设计中计算机的应用

0.4.1　CAD软件的应用

0.4.2　Aspen^Plus软件的应用

0.4.3　化工过程仿真技术的应用

第1章　设计计算基础

1.1　物性数据和物性估算

1.1.1　定压比热容

1.1.2　热焓

1.1.3　蒸发潜热

1.1.4　液体密度

1.1.5　液体黏度

1.1.6　表面张力

1.1.7　液体的饱和蒸气压

1.2　物料衡算

1.2.1　物料衡算的计算依据

1.2.2　物料衡算的步骤

1.3　能量衡算

1.3.1　能量衡算式

1.3.2　几个与能量衡算有关的重要物理量

1.3.3　能量衡算的基本步骤

第2章　设计绘图基础

2.1　化工工艺流程图

2.1.1　工艺流程图的分类

2.1.2　工艺流程图中常见的图形符号

2.1.3　方案流程图

2.1.4　工艺物料流程图

2.1.5　带控制点的工艺流程图

2.1.6　管道仪表流程图

2.2　主设备工艺条件图

2.3　设备装配图

2.3.1　化工设备图常用表达方法

2.3.2　设备装置图

2.3.3　装配图绘制方法和步骤

2.4　典型化工单元的自控流程

2.4.1　流体输送设备的自动控制

2.4.2　传热设备的自动控制

2.4.3　精馏塔的自动控制

第3章　板式精馏塔的设计

3.1　概述

3.1.1　泡罩塔

3.1.2　筛板塔

3.1.3　浮阀塔

3.1.4　舌形塔及浮动舌形塔

3.2　设计的内容及要求

3.3　设计方案的确定

3.3.1　确定设计方案的原则

3.3.2　收集基础数据

3.3.3　确定工艺流程

3.3.4　确定操作条件

3.4　精馏塔的物料和热量衡算

3.4.1　精馏塔的物料衡算

3.4.2　精馏塔的热量衡算

3.5　精馏塔塔板数的计算

3.5.1　汽液相平衡关系

3.5.2　物料衡算及操作线

3.5.3　回流比的选择与确定

3.5.4　理论塔板数的计算

3.5.5　实际塔板数的计算及塔板效率

3.6　塔和塔板主要工艺尺寸设计

3.6.1　塔高和塔径的计算

3.6.2　溢流装置造型及设计

3.6.3　塔板布置

3.6.4　筛孔的计算及排列

3.6.5　塔板流体力学验算

3.6.6　塔板负荷性能图

3.7　板式塔的结构

3.7.1　板式塔总体结构

3.7.2　塔体总高度

3.7.3　塔板结构

3.7.4　降液管及受液盘结构

3.7.5　溢流堰结构

3.7.6　塔板结构设计的其他考虑

3.8　精馏塔的附件及附属设备

3.8.1　再沸器

3.8.2　冷凝器

3.8.3　主要接管尺寸

3.8.4　泵

3.8.5　其他附属设备

3.9　精馏塔的设计示例

3.10　精馏塔的设计任务书示例

3.10.1　苯酚-间甲酚二元精馏浮阀塔的设计

3.10.2　丙烯-丙烷二元精馏筛板塔的设计

第4章　填料吸收塔的设计

4.1　概述

4.2　设计方案的确定

4.2.1　流程布置

4.2.2　吸收操作条件的确定

4.2.3　吸收剂的选择

4.3　气液平衡关系

4.3.1　溶解度曲线

4.3.2　亨利定律

4.4　塔填料的选择

4.4.1　填料类型

4.4.2　填料的选用

4.5　填料塔的工艺设计

4.5.1　物料衡算及操作线方程

4.5.2　吸收剂用量的确定

4.5.3　填料层高度的计算

4.5.4　填料层的分段

4.5.5　填料塔的结构设计

4.6　填料塔的辅助构件

4.6.1　塔内件的类型

4.6.2　塔内件的设计

4.7　填料塔的辅助装置

4.7.1　裙座

4.7.2　人孔与手孔

4.8　填料塔设计示例

4.9　填料塔的设计任务书示例

4.9.1　吸收SO_2过程填料塔的设计

4.9.2　水吸收氨过程填料塔设计

第5章　管壳式换热器的设计

5.1　概述

5.2　管壳式换热器的类型

5.2.1　固定管板式换热器

5.2.2　浮头式换热器

5.2.3　填料函式换热器

5.2.4　U形管式换热器

5.2.5　双管板式换热器

5.3　设计方案的确定

5.3.1　换热器结构类型的选择

5.3.2　流程的选择

5.3.3　流体流速的选择

5.3.4　加热介质或冷却介质的选择

5.3.5　流体出口温度的确定

5.3.6　流体流动方式的选择

5.3.7　材质的选择

5.4　工艺计算

5.4.1　工艺计算基本步骤

5.4.2　传热基本方程

5.4.3　平均传热温差

5.4.4　传热系数K

5.4.5　传热膜系数的计算

5.4.6　传热面积A的计算

5.4.7　换热器内流体流动阻力损失计算

5.5　结构设计

5.5.1　换热管

5.5.2　折流板

5.5.3　换热管排列形式

5.5.4　换热管中心距

5.5.5　管束分程

5.5.6　壳体直径及厚度

5.5.7　管板

5.5.8　管箱与封头

5.5.9　换热器主要连接

5.6　换热器的校核

5.7　换热器的设计示例

5.8　换热器的设计任务书示例

5.8.1　冷却器的设计

5.8.2　管壳式换热器的设计

第6章　干燥装置的设计

6.1　概述

6.2　干燥装置

6.2.1　干燥器的特性

6.2.2　干燥器的分类

6.2.3　干燥器的选型原则

6.2.4　干燥器的主要形式

6.3　流化床干燥器

6.3.1　流态化现象

6.3.2　流化床干燥器的特性

6.3.3　流化床干燥器的类型及流程

6.4　流化床干燥器设计方案的确定

6.4.1　干燥方法及干燥器的选择

6.4.2　干燥流程的确定

6.4.3　干燥条件的确定

6.5　流化床干燥器设计参数的选取及计算

6.5.1　湿物料中含水量的表示方法

6.5.2　物料衡算

6.5.3　热量衡算

6.5.4　热效率

6.5.5　临界流化速度与带出速度的计算

6.5.6　操作流化速度

6.6　流化床干燥器的工艺计算

6.6.1　流化床直径D

6.6.2　扩大段直径D_1

6.6.3　流化床总高度H

6.6.4　卧式多室流化床层底面积

6.6.5　卧式多室流化床干燥器的宽度和长度

6.6.6　物料在流化床中的平均停留时间

6.7　流化床干燥器的结构设计

6.7.1　气体分布板与预分布器

6.7.2　内部构件

6.7.3　溢流堰

6.8　流化床干燥器辅助设备的计算与选型

6.8.1　风机

6.8.2　空气加热器

6.8.3　气固分离器

6.8.4　供料器

6.9　流化床干燥器设计示例

6.10　流化床干燥器设计任务书示例

6.10.1　单层流化床干燥器的设计

6.10.2　卧式多室连续流化床干燥器的设计

第7章　课程设计说明书的撰写

7.1　课程设计说明书的基本要求

7.2　课程设计说明书的构成

7.3　说明书撰写的内容与要求

7.3.1　前置部分

7.3.2　主体部分

7.4　课程设计说明书版式要求

7.4.1　纸张

7.4.2　页面设置

7.4.3　页眉

7.4.4　页脚

7.4.5　正文

7.5　示例

7.5.1　摘要示例

7.5.2　目录示例

7.5.3　封皮参考示例

7.5.4　设计任务书示例

7.5.5　正文示例

附录

一、基础物性数据

二、常见液体密度

三、定压比热容

四、常见液体蒸发潜热（单位：kcal/kg）

五、常见液体表面张力

六、液体黏度

七、液体热导率

八、液体饱和蒸气压

九、二组分气液平衡组成与温度（或压力）的关系

十、常用钢管规格型号一览表

十一、管壳式换热器系列标准（摘录）

十二、封头系列标准

参考文献