第1章 绪论 1
1.1 化工原理课程设计的重要性和目的 1
1.1.1 我国工程教育对工程实践能力的要求 1
1.1.2 化工原理课程设计的目的 1
1.2 化工项目的设计过程 2
1.2.1 化工项目的建设过程 2
1.2.2 化工项目的工程设计 3
1.2.3 单元操作过程与设备设计 3
1.3 化工原理课程设计的基本内容、步骤和要求 5
1.3.1 课程设计的基本内容 5
1.3.2 课程设计的主要步骤 6
1.3.3 课程设计的要求 7
1.4 化工过程模拟与相关计算软件简介 7
1.4.1 化工流程模拟软件Aspen Plus 8
1.4.2 化工过程模拟软件PRO/Ⅱ 9
1.4.3 化工过程模拟软件ChemCAD 10
1.4.4 化工过程模拟软件HYSYS 10
1.4.5 计算机绘图软件AutoCAD 11
1.4.6 计算流体力学软件CFD 11
1.4.7 分子模拟软件 12
参考文献 12

第2章 化工设计基础 13
2.1 物料衡算与热量衡算 13
2.1.1 物料衡算 13
2.1.2 热量衡算 14
2.2 混合物物性数据估算 14
2.2.1 混合物的密度 14
2.2.2 混合物的黏度 15
2.2.3 混合物的表面张力 16
2.2.4 混合物的比热容 16
2.2.5 混合物的相变热 16
2.2.6 混合物的热导率 17
2.3 储罐、泵、管路的设计或选型 17
2.3.1 储罐 17
2.3.2 泵 22
2.3.3 管路 22
2.4 化工设计技术文件编制 25
2.4.1 课程设计说明书编制 26
2.4.2 化工工艺流程图 26
2.4.3 设备工艺条件图 41
2.5 技术经济分析与评价 41
2.5.1 经济效益 41
2.5.2 投资 42
2.5.3 固定资产的折旧 44
2.5.4 成本费用 46
2.5.5 销售收入、税金和利润 48
2.5.6 项目经济效益评价 49
主要符号说明 51
参考文献 52

第3章 列管式换热器工艺设计 53
3.1 设计任务 53
3.2 设计方案的确定 54
3.2.1 工艺设计方案 54
3.2.2 换热器工艺结构设计 61
3.2.3 换热器核算 73
3.2.4 设计示例 79
3.3 再沸器工艺设计 85
3.3.1 再沸器型式及其选用 85
3.3.2 立式热虹吸再沸器工艺设计 87
3.3.3 釜式再沸器工艺设计 105
3.4 冷凝器工艺设计 113
3.4.1 设计任务 113
3.4.2 冷凝器类型及其选择 113
3.4.3 冷凝器传热过程计算 115
3.5 换热器的控制方案 116
3.5.1 调节换热介质流量 117
3.5.2 调节换热介质温度 117
3.5.3 调节换热面积 118
主要符号说明 118
参考文献 119

第4章 蒸发过程工艺设计 120
4.1 设计任务 121
4.2 设计方案 121
4.2.1 蒸发器型式选择 121
4.2.2 加热蒸汽压力和冷凝器压力确定 122
4.2.3 多效蒸发流程确定 122
4.2.4 蒸发器结构形式及其特点 124
4.3 多效蒸发工艺设计 129
4.3.1 多效蒸发工艺计算 129
4.3.2 蒸发器主要工艺尺寸确定 134
4.3.3 主要辅助设备 136
4.4 蒸发装置工艺设计的一般步骤 141
4.5 设计示例 142
4.5.1 工艺设计条件 142
4.5.2 设计方案确定 142
4.5.3 工艺流程 142
4.5.4 工艺设计计算 142
4.5.5 工艺设计计算结果汇总 151
主要符号说明 151
参考文献 153

第5章 精馏过程工艺设计 154
5.1 设计任务 154
5.2 设计方案的确定 155
5.2.1 精馏方式选定 155
5.2.2 装置流程确定 155
5.2.3 精馏塔塔型选择 156
5.2.4 操作条件选择 157
5.2.5 控制方案选择 159
5.3 精馏过程系统模拟计算 161
5.3.1 双组分连续精馏过程计算 161
5.3.2 精馏过程模拟计算 164
5.4 板式塔结构及工艺设计特点 167
5.4.1 板式塔结构 167
5.4.2 板式塔工艺设计特点 167
5.5 板式塔工艺设计 168
5.5.1 塔高 168
5.5.2 塔径 170
5.5.3 溢流装置设计 174
5.5.4 塔板及其布置 179
5.5.5 筛孔(浮阀)数及排列 180
5.5.6 塔板流动性能校核 182
5.5.7 塔板的负荷性能图 188
5.6 辅助设备的选择 189
5.6.1 传热设备 189
5.6.2 容器、管线及泵 190
5.7 精馏过程工艺设计示例 191
5.7.1 设计任务及要求 191
5.7.2 设计方案及工艺流程确定 192
5.7.3 操作参数确定 192
5.7.4 精馏过程模拟计算 194
5.7.5 乙烷-乙烯精馏塔工艺设计 196
5.7.6 塔板流动性能的校核 200
5.7.7 塔板负荷性能图 202
5.7.8 辅助设备设计 204
5.7.9 控制方案 210
5.7.10 设备一览表 210
主要符号说明 211
参考文献 212

第6章 吸收过程工艺设计 213
6.1 设计任务 213
6.2 工艺设计方案 214
6.2.1 吸收剂选择 214
6.2.2 吸收设备类型选择 215
6.2.3 吸收流程选择 215
6.2.4 吸收剂再生方法选择 216
6.2.5 吸收操作参数选择 217
6.2.6 吸收控制方案选择 218
6.3 物料衡算及模拟计算 218
6.3.1 单组分吸收过程计算 219
6.3.2 吸收过程模拟计算方法 220
6.3.3 吸收过程的节能措施 220
6.4 填料塔的结构特点 220
6.5 填料吸收塔的工艺设计 221
6.5.1 填料类型与选择 221
6.5.2 塔径计算 226
6.5.3 填料塔高度计算 230
6.5.4 液体初始分布器工艺设计 236
6.5.5 液体收集及再分布装置 242
6.5.6 气体分布装置 242
6.5.7 除沫装置 244
6.5.8 填料支承及压紧装置 244
6.5.9 填料塔的流体力学参数核算 246
6.6 板式吸收塔的理论塔板数计算 249
6.7 辅助设备的设计和选择 249
6.7.1 容器设计 249
6.7.2 换热设备设计 250
6.7.3 输送管线设计 250
6.7.4 输送设备选择 250
6.8 吸收过程设计示例 251
6.8.1 设计任务及要求 251
6.8.2 设计方案确定 251
6.8.3 吸收过程模拟计算 252
6.8.4 吸收塔工艺设计 253
6.8.5 再生塔的设计 259
6.8.6 辅助设备设计或选用 262
6.8.7 工艺流程及控制方案 264
6.8.8 设备一览表 265
主要符号说明 266
参考文献 266

第7章 干燥过程工艺设计 267
7.1 设计任务 267
7.2 设计方案 267
7.2.1 干燥介质选择 268
7.2.2 干燥介质输送设备选择及配置 268
7.2.3 干燥器选择 269
7.2.4 干燥条件选择 269
7.2.5 细粉回收设备选择 269
7.2.6 加料器及卸料器选择 269
7.3 喷雾干燥装置工艺设计 270
7.3.1 喷雾干燥基本原理和特点 270
7.3.2 喷雾干燥装置设计步骤 272
7.3.3 干燥过程的物料和热量衡算 272
7.3.4 雾化器结构和设计 273
7.3.5 雾滴的干燥 282
7.3.6 喷雾干燥塔直径和高度 284
7.3.7 主要辅助设备 291
7.3.8 设计示例 293
主要符号说明 302
参考文献 302

第8章 液-液萃取过程工艺设计 304
8.1 设计任务 304
8.2 设计方案 305
8.2.1 萃取剂选择 305
8.2.2 萃取流程选择 306
8.2.3 液-液萃取设备选择 307
8.2.4 萃取过程操作参数选择 310
8.2.5 萃取剂回收方法 311
8.3 萃取塔工艺设计 311
8.3.1 萃取塔直径计算 311
8.3.2 塔设备高度计算 312
8.4 转盘萃取塔工艺设计 313
8.4.1 转盘萃取塔基本结构 313
8.4.2 转盘塔内流体流动 313
8.4.3 转盘塔工艺设计特点 314
8.4.4 转盘塔的基本结构单元和尺寸 314
8.4.5 转盘塔的功率与转盘转速 315
8.4.6 塔径计算 315
8.4.7 塔高计算 317
8.4.8 澄清段高度计算 322
8.5 萃取过程的工艺设计示例 323
8.5.1 设计条件 323
8.5.2 设计方案确定 323
8.5.3 萃取塔工艺设计 325
主要符号说明 330
参考文献 330

附录 331
附录1 输送流体用无缝钢管常用规格品种 331
附录2 国内常用离心泵的型号及参数 332
附录3 离心式通风机规格 334
附录4 管壳式换热器系列标准 336
附录5 板式塔塔板结构参数 342
附录6 椭圆形封头 344

电子版附录 345