化工原理課程設計（第二版）

第1 章　化工原理課程設計基礎 1
1．1 化工設計與化工原理課程設計概述 1
1．1．1 化工設計的分類與化工設計的內(nèi)容 1
1．1．2 化工工藝設計的主要內(nèi)容 2
1．1．3 化工原理課程設計的基本要求及基本內(nèi)容 2
1．2 化工生產(chǎn)工藝流程設計 3
1．2．1 工藝流程圖中常見的圖形符號 4
1．2．2 工藝流程設計 16
1．3 主體設備設計工藝條件圖 22
1．4 混合物物性數(shù)據(jù)的估算 22
1．4．1 混合物的平均摩爾質(zhì)量 22
1．4．2 混合物的密度 23
1．4．3 混合物的黏度 23
1．4．4 混合物的熱導率 24
1．4．5 混合物的比熱容 24
1．4．6 混合物的汽化潛熱 25
1．4．7 混合液的表面張力 25
1．5 化工設計中的常用軟件 27
第2 章　攪拌裝置的工藝設計 29
2．1 概述 29
2．1．1 機械攪拌設備的基本結(jié)構(gòu) 29
2．1．2 攪拌器的類型與選擇 30
2．1．3 攪拌器安裝形式與流型 33
2．2 攪拌裝置工藝設計 34
2．2．1 攪拌功率工藝設計計算 34
2．2．2 攪拌器工程放大 39
2．2．3 攪拌器中的傳熱 40
2．2．4 攪拌器主要附件 43
2．3 攪拌裝置工藝設計示例 46
第3 章　換熱裝置的工藝設計 53
3．1 概述 53
3．2 管殼式換熱器的工藝設計 55
3．2．1 確定設計方案 56
3．2．2 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu) 60
3．2．3 管殼式換熱器的工藝設計計算 68
3．2．4 管殼式換熱器工藝設計示例 75
3．3 再沸器的工藝設計 89
3．3．1 再沸器的類型 89
3．3．2 再沸器型式的選擇 90
3．3．3 立式熱虹吸再沸器的工藝設計 91
3．3．4 立式熱虹吸再沸器工藝設計示例 98
3．4 換熱器設計任務四則 104
第4 章　蒸發(fā)裝置的工藝設計 109
4．1 概述 109
4．1．1 蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)特點 110
4．1．2 蒸發(fā)裝置的選型原則 113
4．1．3 蒸發(fā)操作壓力的選擇 114
4．1．4 多效蒸發(fā)的效數(shù)與流程 114
4．2 多效蒸發(fā)過程的工藝計算 116
4．2．1 各效蒸發(fā)量和完成液組成的估算 117
4．2．2 各效溶液沸點及有效總溫度差的估算 117
4．2．3 加熱蒸汽消耗量及各效蒸發(fā)水量的初步估算 119
4．2．4 傳熱系數(shù)K 的確定 119
4．2．5 蒸發(fā)器傳熱面積和有效溫差在各效中的分配 120
4．3 蒸發(fā)器主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設計計算 121
4．3．1 加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計 121
4．3．2 循環(huán)管的選擇 122
4．3．3 加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定 122
4．3．4 分離室直徑和高度的確定 122
4．3．5 接管尺寸的確定 123
4．4 蒸發(fā)裝置的輔助設備 124
4．4．1 氣液分離器 124
4．4．2 蒸汽冷凝器 125
4．5 蒸發(fā)裝置工藝設計示例 128
4．6 蒸發(fā)裝置設計任務兩則 136
第5 章　塔設備的工藝設計 138
5．1 概述 138
5．2 板式塔的工藝設計 141
5．2．1 設計方案的確定 141
5．2．2 塔板型式的選擇 143
5．2．3 塔內(nèi)件工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設計計算 146
5．2．4 塔板上的流體力學計算和校核 160
5．2．5 氣液負荷性能圖 166
5．2．6 塔體工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設計計算 167
5．2．7 塔附件的工藝設計 172
5．2．8 輔助設備的工藝設計 178
5．2．9 篩板塔精餾工藝設計示例 179
5．2．10 浮閥塔精餾工藝設計示例 191
5．3 填料塔的工藝設計 202
5．3．1 設計方案的確定 202
5．3．2 填料型式的選擇 202
5．3．3 填料塔的塔內(nèi)件 207
5．3．4 填料塔的塔附件 217
5．3．5 填料塔塔體工藝結(jié)構(gòu)計算 218
5．3．6 填料塔流體力學性能的校核 223
5．3．7 填料吸收塔工藝設計示例 227
5．4 BTX精餾分離過程的Aspen模擬示例 246
5．5 塔設備工藝設計任務十則 262
5．5．1 板式塔設計任務六則 262
5．5．2 填料塔設計任務四則 266
第6 章　液-液萃取裝置的工藝設計 270
6．1 概述 270
6．1．1 萃取劑的選擇 271
6．1．2 萃取操作參數(shù)的選擇 272
6．1．3 萃取流程的選擇 272
6．1．4 萃取設備的選擇 273
6．2 轉(zhuǎn)盤萃取塔的工藝設計 275
6．2．1 轉(zhuǎn)盤萃取塔的基本結(jié)構(gòu) 275
6．2．2 轉(zhuǎn)盤塔內(nèi)的流體流動 276
6．2．3 轉(zhuǎn)盤塔的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 276
6．2．4 轉(zhuǎn)盤塔的流體力學特征與塔徑的計算 277
6．2．5 傳質(zhì)和塔高的計算 280
6．2．6 轉(zhuǎn)盤塔的工藝設計步驟 289
6．3 轉(zhuǎn)盤塔的結(jié)構(gòu)設計 290
6．3．1 塔體 290
6．3．2 內(nèi)件 290
6．3．3 附件 294
6．3．4 傳動裝置 294
6．4 轉(zhuǎn)盤塔工藝設計示例 295
6．5 轉(zhuǎn)盤萃取塔設計任務一則 300
第7 章　干燥裝置的工藝設計 302
7．1 概述 302
7．2 噴霧干燥器的工藝設計 305
7．2．1 噴霧干燥的原理和特點 305
7．2．2 噴霧干燥方案的確定 306
7．2．3 噴霧干燥過程的工藝計算 313
7．2．4 噴霧干燥塔工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設計計算 315
7．2．5 附屬設備的設計和選型 325
7．2．6 噴霧干燥塔的設計計算示例 331
7．3 流化床干燥器的設計 340
7．3．1 流態(tài)化干燥的特征 340
7．3．2 流化床干燥器的類型 340
7．3．3 多層流化床干燥過程的數(shù)學描述 344
7．3．4 流化床干燥器的設計計算 350
7．3．5 多層流化床干燥器的設計示例 355
7．4 干燥裝置設計任務兩則 364
附錄 366
附錄1 輸送流體用無縫鋼管規(guī)格 366
附錄2 泵與風機的性能參數(shù) 367
附錄3 換熱器系列標準 371
附錄4 管法蘭 374
附錄5 橢圓形封頭 380
參考文獻 386