化工原理课程设计 第2版

《化工原理课程设计》从培养学生工程设计技能出发，更好地满足工程素质教育的需要。 注重理论联系实际，培养学生的工程观点和解决实际问题的能力。 主要内容包括：化工设计计算、化工设计绘图、板式精馏塔设计、填料吸收塔设计、换热器设计、干燥器设计、课程设计说明书撰写。

   《化工原理课程设计（第二版）》从培养学生工程设计基本技能出发，针对高等院校化工原理课程设计的需要编写。

全书包括8部分内容，即绪论、化工设计计算基础、化工设计绘图基础、板式精馏塔的设计、填料吸收塔的设计、换热器的设计、干燥器的设计、课程设计说明书撰写。化工设计的一般原则、要求、内容和步骤等，分别融合在各具体的化工单元操作与设备设计或选型过程中。

本书可供高等院校化工类及相关专业作为化工原理课程设计的指导书，也可供从事化学工程及设备设计的工程技术人员参考。

无

   0绪论/ 1

0.1化工原理课程设计的性质和目的1

0.2化工原理课程设计的基本内容及步骤1

0.2.1化工原理课程设计的基本内容1

0.2.2化工原理课程设计的基本步骤2

0.3化工原理课程设计的要求2

0.3.1设计说明书的编排和要求3

0.3.2图纸要求3

0.3.3设计的有关说明3

0.3.4化工原理课程设计中计算机的应用4

第1章化工设计计算基础/ 5

1.1物料衡算5

1.1.1物料衡算式5

1.1.2衡算步骤5

1.2热量衡算5

1.2.1热量衡算式6

1.2.2衡算基本方法及步骤6

1.3物性数据的查取和估算6

1.3.1密度6

1.3.2黏度7

1.3.3热导率8

1.3.4比热容9

1.3.5汽化潜热9

1.3.6表面张力10

1.3.7液体的饱和蒸气压11

1.3.8二组分汽液平衡组成与温度(或压力)的关系11

第2章化工设计绘图基础/ 13

2.1工艺流程图的分类13

2.2带控制点的工艺流程图的绘制14

2.2.1图样内容14

2.2.2图的绘制范围14

2.2.3比例与图幅、图框14

2.2.4字体15

2.2.5图线与箭头16

2.2.6设备的表示方法17

2.2.7管道表示方法19

2.2.8阀门与管件的表示方法22

2.2.9仪表控制点的表示方法22

2.2.10化工典型设备的自控流程24

2.3设备的工艺条件图26

2.3.1工艺条件图的作用26

2.3.2工艺条件图的内容26

第3章板式精馏塔的设计/ 27

3.1概述27

3.2精馏塔设计的内容及要求28

3.2.1精馏塔设计的内容28

3.2.2绘图要求28

3.3板式塔的类型29

3.3.1泡罩塔板29

3.3.2筛孔塔板30

3.3.3浮阀塔板30

3.3.4喷射型塔板31

3.4板式精馏塔设计方案的确定及有关知识31

3.4.1蒸馏方式的选定32

3.4.2装置流程的确定32

3.4.3操作条件的确定32

3.4.4板式塔类型的选择33

3.4.5设计方案确定的原则34

3.5精馏塔的物料、热量衡算34

3.5.1精馏塔的物料衡算34

3.5.2精馏塔的热量衡算35

3.6精馏塔塔板数的计算36

3.6.1平衡关系37

3.6.2操作方程及q线方程38

3.6.3理论塔板数的计算39

3.6.4塔效率的估算41

3.7板式塔主要工艺尺寸的设计计算43

3.7.1板式塔主要尺寸设计的特点、方法和基本思路43

3.7.2塔高和塔径43

3.7.3塔板上液流型式的选择46

3.7.4溢流装置的设计计算46

3.7.5塔板设计51

3.7.6筛板塔的设计计算52

3.7.7浮阀塔的设计计算56

3.7.8板式塔的结构及塔体总高度60

3.7.9板式塔的附属设备61

3.8板式精馏塔设计示例65

3.8.1浮阀精馏塔设计示例65

3.8.2筛板精馏塔设计示例83

3.9精馏塔设计任务书示例92

3.10精馏塔计算框图94

本章符号说明97

第4章填料吸收塔的设计/ 99

4.1概述99

4.2设计方案的确定99

4.2.1吸收剂和吸收方法的选择100

4.2.2吸收(或解吸)操作条件的选择101

4.2.3吸收(或解吸)装置流程的确定101

4.2.4能量的合理利用103

4.2.5典型吸收-解吸流程103

4.3填料104

4.3.1传质过程对塔填料的基本要求104

4.3.2填料的类型104

4.3.3填料的性能特征108

4.3.4填料的选择108

4.4填料吸收塔的设计计算111

4.4.1气-液相平衡关系的获取111

4.4.2吸收剂用量的确定113

4.4.3塔径的计算114

4.4.4液体喷淋密度的验算116

4.4.5填料层高度计算117

4.4.6填料层的分段121

4.4.7塔的附属高度121

4.4.8填料塔的总压降及填料层压降的计算122

4.5填料塔附属结构123

4.5.1填料支承装置123

4.5.2液体喷淋装置124

4.5.3液体收集及再分布装置125

4.5.4填料压板与床层板125

4.5.5防壁流圈125

4.5.6气体的进、出口装置与排液装置125

4.5.7除沫器126

4.5.8填料塔附属结构设计127

4.6吸收剂循环功率计算和选泵128

4.7填料塔的辅助装置129

4.8填料吸收塔设计示例129

4.9填料吸收塔设计任务书示例136

本章符号说明137

第5章换热器的设计/ 138

5.1列管式换热器的类型138

5.1.1固定管板式换热器138

5.1.2浮头式换热器139

5.1.3U形管式换热器139

5.1.4填料函式换热器140

5.2列管式换热器标准简介140

5.3设计的主要内容141

5.4设计方案的确定141

5. 5换热器工艺结构尺寸设计143

5.5.1换热管的选择143

5.5.2管长、管程数和总管数的确定144

5.5.3管子的排列145

5.5.4排管图与实际管数145

5.5.5壳体直径与壳体厚度的确定146

5. 6列管式换热器的设计计算147

5.6.1列管式换热器的设计计算步骤147

5.6.2传热计算的主要公式147

5.6.3流体通过换热器的阻力损失(即压强降)的计算154

5. 7主体构件的设计与连接155

5.7.1管束分程155

5.7.2壳程分程156

5.7.3管板156

5.7.4管箱和封头156

5.7.5折流板157

5.7.6其他主要构件158

5.7.7换热器主要连接159

5.7.8支座159

5. 8列管式换热器设计计算示例159

5. 9换热器设计任务书示例163

本章符号说明164

第6章干燥器的设计/ 165

6.1概述165

6.2设计方案166

6.2.1干燥装置的工艺流程166

6.2.2干燥介质及加热器的选择166

6.2.3干燥器的选择166

6.2.4风机的选择及配置168

6.2.5细粉回收设备的选择168

6.2.6加料器及卸料器的选择168

6.3气流干燥装置的工艺设计168

6.3.1气流干燥装置的工艺流程和特点168

6.3.2气流干燥器的结构类型及其特点169

6.3.3干燥过程的物料衡算和热量衡算173

6.3.4颗粒在气流干燥器中的运动和传热176

6.3.5气流干燥装置的设计178

6.4气流干燥器设计示例180

6.5气流干燥器设计任务书示例184

本章符号说明185

第7章课程设计说明书撰写/ 186

7.1课程设计说明书的基本要求186

7.2课程设计说明书的构成186

7.3说明书撰写基本要求及格式187

7.3.1前置部分187

7.3.2主体部分187

7.3.3后置部分191

7.4示例191

7.4.1封面示例191

7.4.2目录示例192

7.4.3正文示例192

7.4.4设计任务书示例193

7.4.5摘要示例193

附录/ 195

附录1人孔195

附录2椭圆形封头(摘自JB/T 4746―2002)198

附录3输送流体用无缝钢管常用规格品种202

附录4填料吸收塔工艺条件图示例203

附录5双溢流浮阀精馏塔工艺条件图示例204

附录6浮阀精馏塔工艺条件图示例205

附录7精馏工艺流程图示例206

附录8吸收工艺流程图示例207

参考文献/ 208