化工原理課程設(shè)計

前言

本書根據(jù)全國化學(xué)工程與工藝專業(yè)規(guī)范化要求，充分考慮社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對化工人才培養(yǎng)質(zhì)量的期盼，結(jié)合編者在化工企業(yè)多年的工作經(jīng)驗及在高校多年從事化工原理課程教學(xué)的體會，同時參考同類化工原理課程設(shè)計教材編寫而成。在編寫過程中，充分吸納了已有教材的優(yōu)點，突出工程實用性，力求理論與實踐相結(jié)合。化工單元操作種類繁多，對應(yīng)的設(shè)備形式更是千變?nèi)f化。本書不求包羅萬象，但力求反映較寬領(lǐng)域內(nèi)典型裝置的工藝設(shè)計計算方法，并輔之以豐富而系統(tǒng)的化工裝備工藝設(shè)計示例，以期讀者能夠全面了解設(shè)計過程中的具體細(xì)節(jié)，并充分享受設(shè)計過程中的樂趣和快感。本書選編了六類典型化工單元操作設(shè)備的工藝設(shè)計原理和工藝計算方法，充分闡述了與之配套的輔助設(shè)備的設(shè)計和選型，同時對主體設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計也進(jìn)行了強化，將歷年來兩個原本相互依存而卻彼此相互獨立的化工原理課程設(shè)計與化工機械基礎(chǔ)課程設(shè)計結(jié)合起來，使之形成一個有機的整體：這六類單元操作設(shè)備分別是：攪拌裝置（夾套式和蛇管式釜式攪拌反應(yīng)器）、換熱裝置（列管式換熱器、板式換熱器和熱虹吸式再沸器）、蒸發(fā)裝置（循環(huán)型和單程型蒸發(fā)器）、塔設(shè)備（板式塔和填料塔）、萃取裝置（轉(zhuǎn)盤萃取塔）、干燥裝置（噴霧干燥器和流化床干燥器）。

內(nèi)容概要

　　《化工原理課程設(shè)計：典型化工單元操作設(shè)備設(shè)計》為高等院?；ぴ碚n程設(shè)計教材，全書共分七章，內(nèi)容包括：化工原理課程設(shè)計基礎(chǔ)、攪拌裝置、換熱裝置、蒸發(fā)裝置、塔設(shè)備、萃取裝置、干燥裝置的工藝設(shè)計。為強調(diào)化工工程項目設(shè)計實用性和可操作性，《化工原理課程設(shè)計：典型化工單元操作設(shè)備設(shè)計》選編了12個不同類型的化工裝置設(shè)計示例，借此引導(dǎo)學(xué)生快速掌握化工裝置的設(shè)計技巧與方法?！　　痘ぴ碚n程設(shè)計：典型化工單元操作設(shè)備設(shè)計》主要用作高等院?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為化工相關(guān)專業(yè)的教材，以及化學(xué)化工類本科生完成畢業(yè)設(shè)計的實用參考書，同時也可作為化工領(lǐng)域科研與設(shè)計、生產(chǎn)與管理部門工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 化工原理課程設(shè)計基礎(chǔ)1.1 化工設(shè)計與化工原理課程設(shè)計概述1.1.1 化工設(shè)計的分類與化工設(shè)計的內(nèi)容1.1.2 化工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容1.1.3 化工原理課程設(shè)計的基本要求及基本內(nèi)容1.2 化工生產(chǎn)工藝流程設(shè)計1.2.1 工藝流程圖中常見的圖形符號1.2.2 工藝流程設(shè)計1.3 主體設(shè)備設(shè)計工藝條件圖1.4 混合物物性數(shù)據(jù)的估算1.4.1 混合物的平均摩爾質(zhì)量1.4.2 混合物的密度1.4.3 混合物的黏度1.4.4 混合物的熱導(dǎo)率1.4.5 混合物的比熱容1.4.6 混合物的汽化潛熱1.4.7 混合液的表面張力第2章 攪拌裝置的工藝設(shè)計2.1 概述2.1.1 機械攪拌設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)2.1.2 攪拌器的類型與選擇2.1.3 攪拌器安裝形式與流型2.2 攪拌裝置工藝設(shè)計2.2.1 攪拌功率工藝設(shè)計計算2.2.2 攪拌器工程放大2.2.3 攪拌器中的傳熱2.2.4 攪拌器主要附件2.3 攪拌裝置工藝設(shè)計示例2.4 攪拌裝置設(shè)計任務(wù)五則2.4.1 均相液體機械攪拌夾套冷卻反應(yīng)器的設(shè)計2.4.2 均相液體機械攪拌夾套蛇管冷卻反應(yīng)器的工藝設(shè)計2.4.3 互溶性液體混合間歇攪拌裝置的設(shè)計2.4.4 固體在液相中懸浮攪拌裝置的設(shè)計2.4.5 液液萃取攪拌裝置的設(shè)計第3章 換熱裝置的工藝設(shè)計3.1 概述3.2 管殼式換熱器的工藝設(shè)計3.2.1 確定設(shè)計方案3.2.2 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)3.2.3 管殼式換熱器的工藝設(shè)計計算3.2.4 管殼式換熱器工藝設(shè)計示例3.3 板式換熱器的工藝設(shè)計3.3.1 板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)3.3.2 板式換熱器設(shè)計的一般性原則3.3.3 板式換熱器的工藝設(shè)計計算3.3.4 板式換熱器工藝設(shè)計示例3.4 再沸器的工藝設(shè)計3.4.1 再沸器的類型3.4.2 再沸器型式的選擇3.4.3 立式熱虹吸再沸器的工藝設(shè)計3.4.4 立式熱虹吸再沸器工藝設(shè)計示例3.5 換熱器設(shè)計任務(wù)五則3.5.1 列管式煤油冷卻器的工藝設(shè)計3.5.2 乙醇水精餾塔頂產(chǎn)品冷凝器的工藝設(shè)計3.5.3 正戊烷冷凝器的設(shè)計任務(wù)書3.5.4 鋸齒形板式熱水冷卻器的選型設(shè)計3.5.5 立式熱虹吸再沸器的工藝設(shè)計第4章 蒸發(fā)裝置的工藝設(shè)計4.1 概述4.1.1 蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)特點4.1.2 蒸發(fā)裝置的選型原則4.1.3 蒸發(fā)操作壓力的選擇4.1.4 多效蒸發(fā)的效數(shù)與流程4.2 多效蒸發(fā)過程的工藝計算4.2.1 各效蒸發(fā)量和完成液組成的估算4.2.2 各效溶液沸點及有效總溫度差的估算4.2.3 加熱蒸汽消耗量及各效蒸發(fā)水量的初步估算4.2.4 傳熱系數(shù)K的確定4.2.5 蒸發(fā)器傳熱面積和有效溫差在各效中的分配4.3 蒸發(fā)器主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計計算4.3.1 加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計4.3.2 循環(huán)管的選擇4.3.3 加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定4.3.4 分離室直徑和高度的確定4.3.5 接管尺寸的確定4.4 蒸發(fā)裝置的輔助設(shè)備4.4.1 氣液分離器4.4.2 蒸汽冷凝器4.5 蒸發(fā)裝置工藝設(shè)計示例4.6 蒸發(fā)裝置設(shè)計任務(wù)兩則4.6.1 NaOH水溶液蒸發(fā)裝置的設(shè)計4.6.2 KNO3水溶液蒸發(fā)裝置的設(shè)計第5章 塔設(shè)備的工藝設(shè)計5.1 概述5.2 板式塔的工藝設(shè)計5.2.1 設(shè)計方案的確定5.2.2 塔板型式的選擇5.2.3 塔內(nèi)件工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計計算5.2.4 塔板上的流體力學(xué)計算和校核5.2.5 氣液負(fù)荷性能圖5.2.6 塔體工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計計算5.2.7 塔附件的工藝設(shè)計5.2.8 輔助設(shè)備的工藝設(shè)計5.2.9 篩板塔精餾工藝設(shè)計示例5.2.10 浮閥塔精餾工藝設(shè)計示例5.3 填料塔的工藝設(shè)計5.3.1 設(shè)計方案的確定5.3.2 填料型式的選擇5.3.3 填料塔的塔內(nèi)件5.3.4 填料塔的塔附件5.3.5 填料塔塔體工藝結(jié)構(gòu)計算5.3.6 填料塔流體力學(xué)性能的校核5.3.7 填料吸收塔工藝設(shè)計示例5.4 塔設(shè)備工藝設(shè)計任務(wù)十則5.4.1 板式塔設(shè)計任務(wù)六則5.4.2 填料塔設(shè)計任務(wù)四則第6章 液萃取裝置的工藝設(shè)計6.1 概述6.1.1 萃取劑的選擇6.1.2 萃取操作參數(shù)的選擇6.1.3 萃取流程的選擇6.1.4 萃取設(shè)備的選擇6.2 轉(zhuǎn)盤萃取塔的工藝設(shè)計6.2.1 轉(zhuǎn)盤萃取塔的基本結(jié)構(gòu)6.2.2 轉(zhuǎn)盤塔內(nèi)的流體流動6.2.3 轉(zhuǎn)盤塔的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)6.2.4 轉(zhuǎn)盤塔的流體力學(xué)特征與塔徑的計算6.2.5 傳質(zhì)和塔高的計算6.2.6 轉(zhuǎn)盤塔的工藝設(shè)計步驟6.3 轉(zhuǎn)盤塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.3.1 塔體6.3.2 內(nèi)件6.3.3 附件6.3.4 傳動裝置6.4 轉(zhuǎn)盤塔工藝設(shè)計示例6.5 轉(zhuǎn)盤萃取塔設(shè)計任務(wù)一則第7章 干燥裝置的工藝設(shè)計7.1 概述7.2 噴霧干燥器的工藝設(shè)計7.2.1 噴霧干燥的原理和特點7.2.2 噴霧干燥方案的確定7.2.3 噴霧干燥過程的工藝計算7.2.4 噴霧干燥塔工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計計算7.2.5 附屬設(shè)備的設(shè)計和選型7.2.6 噴霧干燥塔的設(shè)計計算示例7.3 流化床干燥器的設(shè)計7.3.1 流態(tài)化干燥的特征7.3.2 流化床干燥器的類型7.3.3 多層流化床干燥過程的數(shù)學(xué)描述7.3.4 流化床干燥器的設(shè)計計算7.3.5 多層流化床干燥器的設(shè)計示例7.4 干燥裝置設(shè)計任務(wù)兩則7.4.1 噴霧干燥裝置工藝設(shè)計7.4.2 流化干燥裝置的工藝設(shè)計附錄附錄1 課程設(shè)計任務(wù)書樣本附錄2 圖紙幅面與標(biāo)題欄簡化格式附錄3 典型設(shè)備圖面技術(shù)要求附錄4 典型設(shè)備裝配圖附錄5 泵與風(fēng)機的性能參數(shù)(摘錄)附錄6 換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)(摘錄)附錄7 輸送流體用無縫鋼管規(guī)格附錄8 管法蘭附錄9 橢圓形封頭附錄10 化工原理課程設(shè)計評分規(guī)則參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：工程設(shè)計是科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的橋梁和紐帶，是整個工程項目建設(shè)的靈魂，決定著工業(yè)現(xiàn)代化的水平，在工程建設(shè)中處于主導(dǎo)地位，它對工程質(zhì)量、建設(shè)周期、投資效益以及投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益起著決定性的作用?；ぴO(shè)計是工程設(shè)計領(lǐng)域中一個很重要的分支。從一個化工新產(chǎn)品（或一個化工新技術(shù)）的試驗研究開始到進(jìn)行工廠（或裝置）的建設(shè)，整個階段一般需要進(jìn)行兩大類設(shè)計：第一類是新技術(shù)開發(fā)過程中的幾個重要環(huán)節(jié)，即概念設(shè)計、中試設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計等，這類設(shè)計一般由項目研究單位的工程開發(fā)部門負(fù)責(zé)；第二類是工程建設(shè)過程中的幾個重要環(huán)節(jié)，它包括可行性研究、初步設(shè)計、擴(kuò)初設(shè)計和施工圖設(shè)計等，這類設(shè)計一般由研究單位委托設(shè)計單位組織實施。一個較為完整的化工設(shè)計通常涉及化工工藝、土建（房屋和設(shè)備基礎(chǔ)等）、給排水、采暖、通風(fēng)、保溫、冷凍、電氣、自控、儀表、預(yù)（概）算等各類專業(yè)，其中工藝專業(yè)的設(shè)計決定了整個設(shè)計的概貌，是設(shè)計的核心，其他非工藝專業(yè)的設(shè)計則是以工藝設(shè)計為基礎(chǔ)的。因此，化工設(shè)計工作是由工藝項目與非工藝項目所組成的統(tǒng)一體，它需要由工藝設(shè)計人員與非工藝設(shè)計人員通力合作共同完成。

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