高等教育规划教材·化工原理课程设计

第1章 绪论1

1．1 化工原理课程设计的目的1

1．2 化工原理课程设计的内容和步骤1

1．2．1 课程设计的基本内容1

1．2．2 课程设计的方法与步骤2

1．3 化工原理课程设计的任务要求2

1．3．1 设计说明书的编排和要求3

1．3．2 设计图纸要求3

1．3．3 设计的有关说明3

1．4 CAD及仿真技术在化工设计中的应用4

1．4．1 模拟计算4

1．4．2 图形绘制4

1．4．3 智能CAD与专家系统5

1．4．4 化工过程仿真技术5

第2章 化工设计计算及绘图基础6

2．1 化工设计计算基础6

2．1．1 物料衡算6

2．1．2 热量衡算6

2．1．3 物性数据的查取和估算7

2．2 化工设计绘图基础11

2．2．1 工艺流程图的分类12

2．2．2 带控制点工艺流程图的绘制13

2．2．3 主体设备工艺条件图20

2．2．4 设备装配图20

第3章 板式塔的设计23

3．1 概述23

3．1．1 精馏操作对塔设备的要求23

3．1．2 板式塔的类型23

3．1．3 精馏塔设计的内容及要求24

3．2 设计方案的确定25

3．2．1 流程的确定25

3．2．2 操作条件的确定26

3．2．3 确定设计方案的原则26

3．3 板式精馏塔的工艺计算27

3．3．1 物料衡算与操作线方程27

3．3．2 塔主要部位（塔顶、进料板和塔底）的压力和温度29

3．3．3 理论塔板数的求取31

3．3．4 实际塔板数的确定33

3．4 板式塔主要尺寸的设计计算34

3．4．1 塔的有效高度和板间距的初选34

3．4．2 塔径35

3．4．3 溢流装置的设计37

3．4．4 塔板布置40

3．4．5 浮阀塔的设计计算40

3．4．6 筛板塔的设计计算46

3．5 板式塔的结构49

3．5．1 塔的总体结构49

3．5．2 塔体总高度49

3．5．3 塔板结构50

3．6 精馏塔的附件及附属设备56

3．6．1 封头和法兰的选型56

3．6．2 接管直径56

3．6．3 回流冷凝器57

3．6．4 再沸器58

3．6．5 离心泵的选择59

3．7 精馏塔的设计计算实例60

实例一苯甲苯精馏塔设计60

实例二乙醇水精馏塔设计71

第4章 列管式换热器的设计84

4．1 概述84

4．1．1 换热器的类型84

4．1．2 设计主要内容85

4．2 换热器的工艺设计86

4．2．1 设计方案的确定86

4．2．2 换热器的工艺设计步骤87

4．2．3 换热器的工艺设计计算88

4．3 换热器结构设计89

4．3．1 换热管89

4．3．2 壳体直径91

4．3．3 折流挡板92

4．3．4 其他部件93

4．3．5 材料选用93

4．4 换热器的校核93

4．4．1 流体通过换热器阻力的校核93

4．4．2 传热面积的校核94

4．5 换热器的设计计算实例97

第5章 化工原理课程设计仿真103

5．1 仿真技术简介103

5．1．1 仿真技术概念及其发展103

5．1．2 化工过程仿真技术103

5．1．3 化工原理课程设计仿真104

5．2 板式精馏塔设计仿真操作要点105

5．2．1 软件功能特点简介105

5．2．2 软件的组成部分105

5．2．3 软件操作说明105

5．3 列管式换热器设计仿真操作要点109

5．3．1 软件功能特点简介109

5．3．2 软件操作说明109

附录111

附录1常用有机物质的Antoine方程常数

附录2典型二元物系溶液气液平衡数据

附录3常见二元物系的物性数据

附录4常见物质的物性共性线图

附录5板式塔塔板结构参数

附录6压力容器常用零部件

附录7钢管规格

附录8列管式换热器中传热系数K值范围推荐值

附录9壁面污垢热阻的数值范围

附录10换热器有关参数

参考文献139

化工原理课程设计是化学工程与工艺类相关专业学生学习化工原理课程必修的三大环节之一，起着培养学生运用综合基础知识解决工程问题和独立工作能力的重要作用。

本书以精馏塔（浮阀塔和筛板塔）设计为主，附以换热器、离心泵及管道设计和选型。主要介绍板式塔精馏塔的设计计算，并就有关流程方案的确定以及附属设备的选型作了介绍，此外给出了设计时所使用的现行技术标准和一些基础数据。为提高教学质量，增加学生的学习兴趣，本书还编写了换热器设计及板式精馏塔多媒体教学仿真设计软件，这对培养学生的创新思维能力、分析判断能力和设计能力起到了良好的促进作用。

本书为化工原理课程教学的配套教材，可作为化工原理课程设计、化工类专业毕业设计的参考资料，也可作为化工原理课程教学的参考用书。

本书共分5章。全书由申迎华、郝晓刚统稿。第1、2章由申迎华编写;第3章的31至33由郝晓刚编写，其余部分由王韵芳编写;第4章由邱丽编写;第5章由段东红编写;附录由申迎华、王韵芳和邱丽编写。

本书在编写过程中得到太原理工大学化工原理教研室各位同仁的帮助。张忠林、王忠德、朱全红和李林屿等在图表的绘制方面给予了大力帮助，在此一并表示感谢。

由于我们经验不足，水平有限，其中难免有不妥之处，恳请各位读者批评指正。2100433B

《化工原理课程设计》为高等教育规划教材之一。

5．2．3．3教程部分

教程部分是向设计者提供设计计算过程中所涉及到的专业知识、技术参数、理论公式以及所需的图表、物性参数等内容，以文本、图像、动画的形式生动地展现出来。根据塔设备设计的要求和内容，把精馏塔设计过程中所涉及到的有关内容归纳为：概述、设计方案、工艺设计、塔的结构、附属设备五部分内容。

在教程界面中，右上方有四个绿色圆按钮，分别为“后退”、“前进”、“计算”和“返回”，用鼠标左键点击“后退”或“前进”按钮，可在教程中向后一页或向前一页，如点击“计算”按钮，则进入到计算界面，点击“返回”按钮，则返回到精馏塔设计软件主界面。中心区图下方的“概述”、“设计方案”、“工艺设计”、“塔的结构”、“附属设备”是教程的五个部分，点击每一部分，可进入相应的内容。每一部分又分成若干子项目。

可作为高等院校少学时化工原理课程教材,也可作为高职高专化工及相关专业的教材。

《普通高等教育规划教材:结构力学》可作为高等学校土木工程及其相关专业结构力学课程的教材，也可供相关专业工程技术人员参考。

书名:工程结构——高等职业教育规划教材 作者:白淑毅　主编 基本信息: 出版社:人民交通出版社 出版时间:2005-10-1 印刷时间:2006-7-1 印次: 纸张:胶版纸 ISBN:9787114057465 开本: 包装:平装 字数:276000 内容简介: