《化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化/高職高!笆濉币(guī)劃教材》主要是為化工類專業(yè)的高職高專學(xué)生編寫的教材。根據(jù)高職高專教育的特點(diǎn),圍繞化工單元操作設(shè)計與優(yōu)化教學(xué)的基本要求,從培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計及優(yōu)化基本技能出發(fā)展開內(nèi)容。全書共有四章,介紹了列管式換熱器、板式精餾塔、填料吸收塔三類常見化工單元操作的理論基礎(chǔ)、設(shè)計及優(yōu)化方法和步驟的詳細(xì)說明,每章均編有實(shí)際應(yīng)用示例。此外教材中還安排了一些實(shí)際案例分析,目的是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。
《化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化/高職高專“十二五”規(guī)劃教材》可作為高職高;ぜ跋嚓P(guān)專業(yè)相應(yīng)課程的教材或教學(xué)參考書,也可供化工企業(yè)一般工程技術(shù)人員及工人參考。
為適應(yīng)職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)用性、針對性、崗位性以及專業(yè)性的特點(diǎn),《化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化/高職高!笆濉币(guī)劃教材》所編寫的內(nèi)容體現(xiàn)了必需、夠用、實(shí)用的高職高專特色,在介紹常用單元操作工藝及設(shè)備設(shè)計后,增加了實(shí)用的設(shè)計案例。盡量簡化但保留夠用的成熟基礎(chǔ)理論,努力反映學(xué)科的現(xiàn)代特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用技能和分析能力的培養(yǎng)。在文字上力求簡練,通俗易懂,盡量符合化工專業(yè)技術(shù)人員的特點(diǎn)和需要。全書側(cè)重于常用單元操作基礎(chǔ)知識、基本理論在實(shí)際設(shè)計及優(yōu)化中的應(yīng)用,注意培養(yǎng)和啟發(fā)學(xué)生解決問題的思路、方法及能力。《化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化/高職高!笆濉币(guī)劃教材》與傳統(tǒng)的《化工原理課程設(shè)計》教材相比,更注重理論對于工程設(shè)計的指導(dǎo)作用,引入技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析評價的概念,強(qiáng)調(diào)在設(shè)計和優(yōu)化過程中采用現(xiàn)代化的設(shè)計手段和方法,力求達(dá)到過程參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的優(yōu)化,使學(xué)生初步建立“效益”觀念。
第一章 緒論
第一節(jié) 化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化課程簡介
一、化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化的性質(zhì)
二、課程目標(biāo)
三、 《化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化》的主要內(nèi)容
四、化工單元操作設(shè)計及優(yōu)化的步驟
第二節(jié) 化工設(shè)計及優(yōu)化過程中的參數(shù)
一、物性參數(shù)
二、過程參數(shù)
三、結(jié)構(gòu)參數(shù)
第三節(jié) PID圖和主體設(shè)備工藝條件圖
一、PID圖(帶控制點(diǎn)的工藝流程圖)
二、主體設(shè)備的工藝條件圖
第四節(jié) 化工過程技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價的基本概念
一、技術(shù)評價指標(biāo)
二、經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)
三、工程項目投資估算
四、化工產(chǎn)品的成本估算
五、利潤和利潤率
參考文獻(xiàn)
第二章 列管式換熱器工藝設(shè)計及優(yōu)化
第一節(jié) 概述
一、列管式換熱器的應(yīng)用
二、換熱器的設(shè)計要求
第二節(jié) 列管式換熱器的設(shè)計
一、設(shè)計方案的確定
二、估算傳熱面積
三、工藝結(jié)構(gòu)尺寸的確定
第三節(jié) 列管式換熱器設(shè)計及優(yōu)化示例一
一、設(shè)計任務(wù)和操作條件
二、確定設(shè)計方案
三、設(shè)計及優(yōu)化步驟
第四節(jié) 列管式換熱器設(shè)計及優(yōu)化示例二
一、設(shè)計任務(wù)和操作條件
二、確定設(shè)計參數(shù)
三、設(shè)計及優(yōu)化步驟
主要符號說明
參考文獻(xiàn)
第三章 板式精餾塔工藝設(shè)計及優(yōu)化
第一節(jié) 概述
一、精餾過程對塔設(shè)備的要求
二、板式塔與填料塔的比較
三、板式精餾塔的分類
四、板式精餾塔設(shè)計及優(yōu)化的主要內(nèi)容
第二節(jié) 精餾裝置設(shè)計及優(yōu)化方案的確定
一、精餾裝置的流程
二、操作壓力的選擇
三、進(jìn)料熱狀況的選擇
四、加熱方式和加熱劑的選擇
五、回流比的選擇
六、精餾過程的節(jié)能措施
第三節(jié) 精餾塔塔板數(shù)的設(shè)計及優(yōu)化
一、相平衡關(guān)系
二、精餾塔的物料衡算
三、精餾操作回流比的確定
四、精餾塔理論塔板層數(shù)的確定
五、精餾塔實(shí)際塔板層數(shù)確定
第四節(jié) 精餾塔主要尺寸的設(shè)計及優(yōu)化
一、塔高的確定
二、塔徑的確定
三、溢流裝置的確定
四、塔板及其布置的確定
五、浮閥塔板的流體力學(xué)校核
六、塔板負(fù)荷性能圖
第五節(jié) 板式塔的結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備
一、板式塔的結(jié)構(gòu)
二、附屬設(shè)備的確定
第六節(jié) 接管的確定
一、塔頂蒸氣出口管的直徑dv
二、回流管管徑dR
三、進(jìn)料管管徑dF
四、塔底出料管管徑dw
五、塔底至再沸器的接管管徑dL
六、再沸器返塔連接管管徑db
第七節(jié) 精餾裝置帶控制點(diǎn)的工藝流程圖
一、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖
二、工藝流程說明
第八節(jié) 精餾塔的工藝條件圖
主要符號說明
參考文獻(xiàn)
第四章 填料吸收塔工藝設(shè)計及優(yōu)化
第一節(jié) 概述
一、吸收操作及其應(yīng)用
二、吸收過程對塔設(shè)備的要求
三、填料吸收塔裝置設(shè)計主要內(nèi)容
第二節(jié) 設(shè)計方案的確定
一、吸收方法的選擇
二、吸收劑的選擇
三、吸收操作條件的確定
四、能量的綜合利用
五、典型吸收解吸過程流程
六、各類吸收設(shè)備
第三節(jié) 填料塔性能及簡介
一、填料塔概述
二、填料塔的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
第四節(jié) 塔填料性能及選擇
一、傳質(zhì)過程對塔填料的基本要求
二、塔填料分類
第五節(jié) 填料吸收塔設(shè)計及優(yōu)化
一、氣液平衡關(guān)系的獲取
二、確定吸收劑用量
三、塔徑的計算
四、填料層高度的計算
五、氣體壓降的計算
六、管徑及泵的選擇
七、主要設(shè)計參數(shù)的核算及優(yōu)化
第六節(jié) 填料塔附屬內(nèi)件選型
一、填料支撐裝置
二、液體分布裝置
三、液體再分布裝置
四、液體出口裝置
五、氣體進(jìn)口裝置
六、除沫裝置
第七節(jié) 填料吸收塔設(shè)計及優(yōu)化示例一
一、設(shè)計任務(wù)和操作條件
二、確定設(shè)計方案
三、設(shè)計及優(yōu)化步驟
第八節(jié) 填料吸收塔設(shè)計及優(yōu)化示例二
一、設(shè)計任務(wù)和操作條件
二、確定設(shè)計方案
三、設(shè)計及優(yōu)化步驟
主要符號說明
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄一 法定計量單位及單位換算
附錄二 常用數(shù)據(jù)表
附錄三 常見氣體、液體和固體的重要物理性質(zhì)
附錄四 一些氣體溶于水的亨利系數(shù)
附錄五 某些二元物系的氣液平衡組成
附錄六 乙醇水溶液的一些性質(zhì)
附錄七 常用管子的規(guī)格
附錄八 設(shè)計代號及圖例