《化工原理課程設(shè)計(jì)》以精餾塔（浮閥塔和篩板塔）設(shè)計(jì)為主，附以換熱器、離心泵及管道設(shè)計(jì)和選型。主要介紹了板式精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算，并就有關(guān)流程方案的確定以及附屬設(shè)備的選型作了介紹，此外給出了設(shè)計(jì)時(shí)所使用的現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)�！痘ぴ碚n程設(shè)計(jì)》為化工原理課程教學(xué)的配套教材，可作為化工原理課程設(shè)計(jì)、化工類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的參考資料。
化工原理課程設(shè)計(jì)是化學(xué)工程與工藝類相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程必修的三大環(huán)節(jié)之一，起著培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用綜合基礎(chǔ)知識(shí)解決工程問題和獨(dú)立工作能力的重要作用。
本書以精餾塔（浮閥塔和篩板塔）設(shè)計(jì)為主，附以換熱器、離心泵及管道設(shè)計(jì)和選型。主要介紹板式塔精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算，并就有關(guān)流程方案的確定以及附屬設(shè)備的選型作了介紹，此外給出了設(shè)計(jì)時(shí)所使用的現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為提高教學(xué)質(zhì)量，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，本書還編寫了換熱器設(shè)計(jì)及板式精餾塔多媒體教學(xué)仿真設(shè)計(jì)軟件，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、分析判斷能力和設(shè)計(jì)能力起到了良好的促進(jìn)作用。
本書為化工原理課程教學(xué)的配套教材，可作為化工原理課程設(shè)計(jì)、化工類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的參考資料，也可作為化工原理課程教學(xué)的參考用書。
本書共分5章。全書由申迎華、郝曉剛統(tǒng)稿。第1、2章由申迎華編寫;第3章的31至33由郝曉剛編寫，其余部分由王韻芳編寫;第4章由邱麗編寫;第5章由段東紅編寫;附錄由申迎華、王韻芳和邱麗編寫。
本書在編寫過程中得到太原理工大學(xué)化工原理教研室各位同仁的幫助。張忠林、王忠德、朱全紅和李林嶼等在圖表的繪制方面給予了大力幫助，在此一并表示感謝。
由于我們經(jīng)驗(yàn)不足，水平有限，其中難免有不妥之處，懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。
第1章 緒論1
1．1 化工原理課程設(shè)計(jì)的目的1
1．2 化工原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1
1．2．1 課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1
1．2．2 課程設(shè)計(jì)的方法與步驟2
1．3 化工原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)要求2
1．3．1 設(shè)計(jì)說明書的編排和要求3
1．3．2 設(shè)計(jì)圖紙要求3
1．3．3 設(shè)計(jì)的有關(guān)說明3
1．4 CAD及仿真技術(shù)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用4
1．4．1 模擬計(jì)算4
1．4．2 圖形繪制4
1．4．3 智能CAD與專家系統(tǒng)5
1．4．4 化工過程仿真技術(shù)5
第2章 化工設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖基礎(chǔ)6
2．1 化工設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)6
2．1．1 物料衡算6
2．1．2 熱量衡算6
2．1．3 物性數(shù)據(jù)的查取和估算7
2．2 化工設(shè)計(jì)繪圖基礎(chǔ)11
2．2．1 工藝流程圖的分類12
2．2．2 帶控制點(diǎn)工藝流程圖的繪制13
2．2．3 主體設(shè)備工藝條件圖20
2．2．4 設(shè)備裝配圖20
第3章 板式塔的設(shè)計(jì)23
3．1 概述23
3．1．1 精餾操作對(duì)塔設(shè)備的要求23
3．1．2 板式塔的類型23
3．1．3 精餾塔設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求24
3．2 設(shè)計(jì)方案的確定25
3．2．1 流程的確定25
3．2．2 操作條件的確定26
3．2．3 確定設(shè)計(jì)方案的原則26
3．3 板式精餾塔的工藝計(jì)算27
3．3．1 物料衡算與操作線方程27
3．3．2 塔主要部位（塔頂、進(jìn)料板和塔底）的壓力和溫度29
3．3．3 理論塔板數(shù)的求取31
3．3．4 實(shí)際塔板數(shù)的確定33
3．4 板式塔主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算34
3．4．1 塔的有效高度和板間距的初選34
3．4．2 塔徑35
3．4．3 溢流裝置的設(shè)計(jì)37
3．4．4 塔板布置40
3．4．5 浮閥塔的設(shè)計(jì)計(jì)算40
3．4．6 篩板塔的設(shè)計(jì)計(jì)算46
3．5 板式塔的結(jié)構(gòu)49
3．5．1 塔的總體結(jié)構(gòu)49
3．5．2 塔體總高度49
3．5．3 塔板結(jié)構(gòu)50
3．6 精餾塔的附件及附屬設(shè)備56
3．6．1 封頭和法蘭的選型56
3．6．2 接管直徑56
3．6．3 回流冷凝器57
3．6．4 再沸器58
3．6．5 離心泵的選擇59
3．7 精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例60
實(shí)例一苯甲苯精餾塔設(shè)計(jì)60
實(shí)例二乙醇水精餾塔設(shè)計(jì)71
第4章 列管式換熱器的設(shè)計(jì)84
4．1 概述84
4．1．1 換熱器的類型84
4．1．2 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容85
4．2 換熱器的工藝設(shè)計(jì)86
4．2．1 設(shè)計(jì)方案的確定86
4．2．2 換熱器的工藝設(shè)計(jì)步驟87
4．2．3 換熱器的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算88
4．3 換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)89
4．3．1 換熱管89
4．3．2 殼體直徑91
4．3．3 折流擋板92
4．3．4 其他部件93
4．3．5 材料選用93
4．4 換熱器的校核93
4．4．1 流體通過換熱器阻力的校核93
4．4．2 傳熱面積的校核94
4．5 換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例97
第5章 化工原理課程設(shè)計(jì)仿真103
5．1 仿真技術(shù)簡(jiǎn)介103
5．1．1 仿真技術(shù)概念及其發(fā)展103
5．1．2 化工過程仿真技術(shù)103
5．1．3 化工原理課程設(shè)計(jì)仿真104
5．2 板式精餾塔設(shè)計(jì)仿真操作要點(diǎn)105
5．2．1 軟件功能特點(diǎn)簡(jiǎn)介105
5．2．2 軟件的組成部分105
5．2．3 軟件操作說明105
5．3 列管式換熱器設(shè)計(jì)仿真操作要點(diǎn)109
5．3．1 軟件功能特點(diǎn)簡(jiǎn)介109
5．3．2 軟件操作說明109
附錄111
附錄1常用有機(jī)物質(zhì)的Antoine方程常數(shù)
附錄2典型二元物系溶液氣液平衡數(shù)據(jù)
附錄3常見二元物系的物性數(shù)據(jù)
附錄4常見物質(zhì)的物性共性線圖
附錄5板式塔塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)
附錄6壓力容器常用零部件
附錄7鋼管規(guī)格
附錄8列管式換熱器中傳熱系數(shù)K值范圍推薦值
附錄9壁面污垢熱阻的數(shù)值范圍
附錄10換熱器有關(guān)參數(shù)
參考文獻(xiàn)139
第1章 緒論
化工工藝設(shè)計(jì)指生產(chǎn)方式的選擇、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算（物料平衡和能量平衡）、非標(biāo)準(zhǔn)化工設(shè)備的設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選型及管線的配置，并對(duì)公用工程（水、電、汽等）提出工藝要求。
設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造勞動(dòng)，是設(shè)計(jì)者對(duì)許多構(gòu)思加以綜合、應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的一個(gè)過程。設(shè)計(jì)是一門綜合學(xué)科，涉及面很廣，它要求設(shè)計(jì)者要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力和高度的責(zé)任感，應(yīng)用正確的設(shè)計(jì)思想，從國(guó)情出發(fā)、從實(shí)際出發(fā)，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，有效利用資源，做到技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理，使設(shè)計(jì)處于多方位優(yōu)化狀態(tài)。
1.1 化工原理課程設(shè)計(jì)的目的
化工原理課程設(shè)計(jì)是化工類相關(guān)專業(yè)的本科生運(yùn)用化工原理及有關(guān)先修課程的基本知識(shí)去完成某一設(shè)計(jì)任務(wù)的一次較為全面的化工初步設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是化工原理課程最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，其基本目的包括：
（1）使學(xué)生初步掌握化工單元操作設(shè)計(jì)的基本方法和程序；
�。�2）訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，如計(jì)算、繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范）、使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù)等；
�。�3）提高學(xué)生運(yùn)用工程語(yǔ)言（簡(jiǎn)潔的文字、清晰的圖表、正確的計(jì)算）表達(dá)設(shè)計(jì)思想的能力；
�。�4）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用已學(xué)過的理論和實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程問題的能力。
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