《化工原理課程設(shè)計》重點介紹最典型的化工單元及設(shè)備的設(shè)計原理、設(shè)計內(nèi)容和方法，主要對化工原理傳熱、精餾、吸收三個典型單元設(shè)備進行工藝計算和設(shè)備設(shè)計，包括緒論、列管式換熱器工藝設(shè)計、板式精餾塔工藝設(shè)計、填料吸收塔工藝設(shè)計和化工單元ASPEN輔助設(shè)計。本書在編寫過程中，遵循認知規(guī)律，力求做到由淺入深、循序漸進、層次清晰。增加了Aspen Plus化工模擬軟件在列管式換熱器、板式精餾塔設(shè)備、填料吸收塔設(shè)備中的設(shè)計示例。
本書可以作為高等學(xué)校化工原理或化工設(shè)備課程設(shè)計的參考教材，亦可供化工行業(yè)從事科研設(shè)計與生產(chǎn)管理的工程技術(shù)人員參考。
馬烽，1967年9月出生，教授，齊魯工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副院長，大連理工大學(xué)化學(xué)工程博士研究生，主要研究方向：環(huán)境功能材料與污染控制、化工高鹽廢水處理技術(shù)、化工新材料及多項傳熱與節(jié)能技術(shù)。主持完成省部級以上科研項目6項，市廳級科研項目5項，企業(yè)橫向項目10余項，主持省級教研項目2項。獲山東省科技進步三等獎一項，山東省高校優(yōu)科研成果一等獎一項，山東省教學(xué)成果1等獎1項、二等獎2項。獲國家發(fā)明專利5項，國家實用新型專利2項。發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，其中被SCI、EI收錄30余篇。山東省科教興魯先鋒共產(chǎn)黨員，濟南市眾創(chuàng)空間創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師。
第1章緒論1
1.1化工原理課程設(shè)計的目的要求1
1.2化工原理課程設(shè)計的主要內(nèi)容1
1.3化工單元設(shè)備設(shè)計與選型2
1.3.1設(shè)備設(shè)計基本要求2
1.3.2設(shè)計方法和步驟3
1.3.3設(shè)備設(shè)計常用標準與規(guī)范3
1.4混合物物性數(shù)據(jù)估算4
1.5化工流程模擬軟件簡介8
1.6計算機繪圖軟件簡介9
第2章列管式換熱器工藝設(shè)計10
2.1換熱器的分類與標準10
2.1.1換熱器的分類10
2.1.2列管式換熱器標準13
2.1.3列管式換熱器的型號15
2.1.4非標換熱器工藝設(shè)計步驟16
2.2設(shè)計方案的確定16
2.2.1換熱器型式16
2.2.2流體流動空間16
2.2.3流體流速17
2.2.4加熱劑、冷卻劑18
2.2.5流體進出口溫度20
2.2.6材料的選用20
2.3列管式換熱器工藝計算21
2.3.1熱負荷21
2.3.2平均溫度差22
2.3.3總傳熱系數(shù)24
2.3.4初算傳熱面積29
2.4換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計29
2.4.1管程結(jié)構(gòu)29
2.4.2殼程結(jié)構(gòu)44
2.4.3其他部件52
2.5換熱器的核算58
2.5.1換熱面積核算58
2.5.2壁溫核算59
2.5.3流動阻力核算60
2.6換熱器設(shè)計示例61
2.6.1列管式換熱器計算示例61
2.6.2固定管板式冷卻器設(shè)計示例66
2.7換熱器設(shè)計任務(wù)72
第3章板式精餾塔工藝設(shè)計73
3.1概述73
3.2板式塔設(shè)計方案的確定74
3.2.1分離序列74
3.2.2精餾流程74
3.2.3操作壓力75
3.2.4進料熱狀況75
3.2.5回流比76
3.2.6加熱方式76
3.2.7多股進料77
3.3塔板類型選擇77
3.4板式塔工藝設(shè)計80
3.4.1相平衡關(guān)系80
3.4.2物料衡算81
3.4.3理論塔板83
3.4.4實際塔板85
3.4.5塔徑86
3.4.6塔高87
3.5塔板設(shè)計89
3.5.1塔板面的設(shè)計89
3.5.2溢流裝置設(shè)計94
3.5.3流體力學(xué)計算與校核99
3.5.4氣液負荷性能圖102
3.6塔附件及附屬設(shè)備103
3.6.1再沸器103
3.6.2回流冷凝器104
3.6.3工藝接管105
3.6.4除沫器107
3.6.5裙座108
3.6.6人孔和手孔109
3.6.7吊柱109
3.7篩板精餾塔設(shè)計示例110
3.7.1設(shè)計任務(wù)110
3.7.2精餾塔設(shè)計步驟110
3.8板式精餾塔設(shè)計任務(wù)137
第4章填料吸收塔工藝設(shè)計139
4.1概述139
4.1.1吸收過程及其應(yīng)用139
4.1.2吸收過程對塔設(shè)備的要求139
4.2設(shè)計方案的確定140
4.2.1吸收劑和吸收方法140
4.2.2吸收操作條件的選擇141
4.2.3確定吸收工藝流程142
4.2.4解吸方法與流程144
4.2.5能量的合理利用145
4.3物料衡算與能量衡算146
4.3.1物料衡算146
4.3.2能量衡算146
4.4塔填料性能及選擇146
4.4.1填料的基本要求和幾何特性146
4.4.2填料的分類與特性147
4.4.3填料塔傳質(zhì)性能154
4.4.4填料塔流體力學(xué)性能160
4.4.5填料的選擇163
4.5填料吸收塔的設(shè)計166
4.5.1氣液平衡關(guān)系的獲取166
4.5.2確定吸收塔流程167
4.5.3吸收劑用量及出塔吸收液濃度167
4.5.4塔徑的確定169
4.5.5填料層高度計算170
4.5.6填料塔總阻力計算173
4.5.7循環(huán)功率計算和泵的選擇174
4.6填料塔附屬內(nèi)件選型174
4.6.1填料支承板175
4.6.2壓板或床層限制板176
4.6.3液體初始分布器和再分布器176
4.6.4其他附件180
4.7氨氣吸收填料塔的設(shè)計示例180
4.7.1設(shè)計任務(wù)180
4.7.2設(shè)計方案181
4.7.3設(shè)計步驟181
4.8填料塔設(shè)計任務(wù)186
第5章化工單元ASPEN輔助設(shè)計187
5.1管殼式換熱器ASPEN設(shè)計187
5.1.1概述187
5.1.2設(shè)計任務(wù)188
5.1.3流程模擬設(shè)計188
5.2板式精餾塔Aspen Plus輔助設(shè)計210
5.2.1概述210
5.2.2設(shè)計任務(wù)210
5.2.3流程模擬設(shè)計211
5.3吸收填料塔Aspen Plus輔助設(shè)計235
5.3.1概述235
5.3.2設(shè)計任務(wù)235
5.3.3流程模擬設(shè)計236
5.4綜合設(shè)計題目246
附錄248
附錄1列管式固定管板換熱器系列基本參數(shù)248
附錄2輸送流體用無縫鋼管規(guī)格253
參考文獻254
書單推薦
