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| 編輯推薦： |
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《化工原理课程设计 》选编了四类典型化工单元操作设备的工艺设计原理和工艺计算方法，阐述了与之配套的辅助设备的设计和选型。所介绍的单元过程均有设计示例，例如蒸发设备提供了两种介质的设计示例。鉴于目前大型设计院都采用Aspen Plus进行工艺设计，本书在换热器和精馏塔设计中引入了运用Aspen Plus进行模拟计算的例子。
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| 內容簡介： |
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本书为高等学校化工原理课程设计教材，全书分为5章，内容包括：绪论，换热器设计、板式精馏塔设计、蒸发器设计和喷雾干燥装置设计。在换热器和板式精馏塔设计中，运用了Aspen Plus等现代设计工具，力求优化过程参数和设备参数。本书强调设计的规范性，所介绍的单元过程都有详细的设计示例，并附有设计任务，可供不同专业课程设计时选用。本书可作为高等院校化工及相关专业化工原理课程设计的教材或教学参考书，亦可供相关领域工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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贾原媛，天津科技大学，副教授，1996年从事化工原理教学至今。教学研究方向为双语教学和工程教育。参加并完成天津市教改项目一项，主持天津市教改项目重点项目子课题一项。于2013年获得天津市教学成果二等奖一项。
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| 目錄：
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第1章 绪论
1.1 化工原理课程设计的学习目标、基本内容和过程 1
1.1.1 化工原理课程设计的学习目标 1
1.1.2 化工原理课程设计的基本内容和过程 1
1.2 化工生产工艺流程设计 2
1.2.1 工艺流程图 3
1.2.2 工艺物料流程图 10
1.2.3 带控制点的工艺流程图 10
1.3 主体设备图 11
1.3.1 主体设备工艺条件图 11
1.3.2 装配图 12
1.3.3 化工设备图的绘制 12
参考文献 13
第2章 换热器设计
2.1 换热设备的基本要求 14
2.1.1 满足工艺条件 14
2.1.2 合理选择材质 15
2.1.3 经济优化 15
2.2 列管换热器标准简介 16
2.2.1 列管式换热器的设计、制造、检验与验收标准 16
2.2.2 列管式换热器型号的表示方法 16
2.3 确定设计方案的几个问题 18
2.3.1 列管式换热器型式的选择 18
2.3.2 流体流动空间的选择 21
2.3.3 流体流速的选择 22
2.3.4 冷却剂和加热剂的选择及出口温度的确定 23
2.4 主体构件的设计 24
2.4.1 管板 24
2.4.2 管束分程与管子 24
2.4.3 壳程结构 26
2.4.4 辅助结构的选用 29
2.5 列管式换热器的设计计算 29
2.5.1 换热器热负荷的计算 30
2.5.2 加热剂或冷却剂用量的计算 31
2.5.3 平均温差 的计算 31
2.5.4 估算传热面积 33
2.5.5 换热管的选择 34
2.5.6 壳体直径和折流板的确定 36
2.5.7 总传热系数的计算与校核 37
2.6 列管式换热器设计示例 44
2.7 换热器网络优化示例 47
2.8 换热器设计任务三则 52
参考文献 53
本章符号说明 53
第3章 板式精馏塔设计
3.1 板式塔的基本结构 54
3.1.1 板式塔的类型 55
3.1.2 板上流程选择 59
3.1.3 塔型选择的一般原则 60
3.2 板式精馏塔的设计 61
3.2.1 设计原则 61
3.2.2 设计方案的确定 62
3.3 板式精馏塔的工艺计算 64
3.3.1 物料衡算 64
3.3.2 实际塔板数的确定 68
3.3.3 塔径和塔高的计算 71
3.3.4 塔板结构参数的计算 77
3.3.5 塔板流体力学的计算 83
3.3.6 负荷性能图 85
3.3.7 板式精馏塔的主要辅助设备 87
3.4 板式精馏塔设计示例 90
3.5 板式精馏塔设计任务两则 95
3.6 现代设计方法辅助精馏塔设计 96
3.6.1 流程模拟（严格计算） 96
3.6.2 塔内件设计 100
3.6.3 水力学校核 102
参考文献 102
本章符号说明 102
第4章 蒸发器设计
4.1 蒸发器概述 105
4.1.1 循环型蒸发器 105
4.1.2 单程型蒸发器 108
4.1.3 蒸发器的选型 110
4.1.4 蒸发操作条件的选择 110
4.1.5 多效蒸发效数的选择 111
4.1.6 多效蒸发流程的确定 112
4.1.7 蒸发系统的热能利用方式 113
4.2 多效蒸发系统的计算 114
4.2.1 各效蒸发量和完成液组成的估算 114
4.2.2 初步确定各效溶液的沸点 115
4.2.3 各效蒸发水量及加热蒸汽量的估算 116
4.2.4 总传热系数的确定 117
4.2.5 蒸发器传热面积和有效温差在各效中的分配 118
4.3 蒸发器结构尺寸的设计 119
4.3.1 选择加热管和初步估计管数 120
4.3.2 选择循环管 120
4.3.3 确定加热室直径及加热管数目 120
4.3.4 确定分离室直径和高度 121
4.3.5 确定接管尺寸 122
4.4 蒸发器的附属设备 122
4.4.1 汽液分离器 122
4.4.2 蒸汽冷凝器 123
4.4.3 真空泵 125
4.5 蒸发器设计示例一：三效NaOH蒸发器 125
4.6 蒸发器设计示例二：三效黑液蒸发器 132
4.7 蒸发器设计任务两则 137
参考文献 137
本章符号说明 138
第5章 喷雾干燥装置设计
5.1 概述 139
5.1.1 干燥装置的分类 139
5.1.2 干燥装置的选型原则 140
5.1.3 干燥装置的工艺设计步骤 141
5.2 设计方案 141
5.2.1 干燥装置的一般工艺流程 141
5.2.2 干燥介质加热器的选择 141
5.2.3 干燥器的选择 142
5.2.4 风机的选择和配置 142
5.2.5 细粉回收设备的选择 142
5.2.6 加料器及卸料器的选择 142
5.3 喷雾干燥装置的工艺设计 143
5.3.1 喷雾干燥的原理和特点 143
5.3.2 喷雾干燥方案的确定 144
5.4 喷雾干燥过程的工艺计算 151
5.4.1 物料衡算 151
5.4.2 热量衡算 152
5.4.3 雾化器主要尺寸的设计计算 153
5.4.4 雾滴干燥时间的计算 157
5.4.5 喷雾干燥塔塔径和塔高的计算 160
5.4.6 主要附属设备 167
5.5 喷雾干燥装置设计示例 169
参考文献 179
本章符号说明 179
附录
附录1 日产24吨乙醇筛板塔生产工艺流程图 181
附录2 换热器设计常用数据 182
附录3 乙醇-水物系的汽液平衡数据 186
附录4 10～70℃乙醇-水溶液的密度 189
附录5 乙醇-水溶液的黏度 189
附录6 乙醇-水溶液的比热容 189
附录7 乙醇-水溶液的相关热量值 190
附录8 乙醇-水溶液的密度和浓度对照表（20℃） 190
电子版附录
附录9 分块式单流型塔板系列参数
附录10 整块式单流型塔板系列参数
附录11 筛板式精馏塔设计软件用户手册
附录12 苯-甲苯气液平衡数据
附录13 苯-氯苯气液平衡数据
附录14 简捷计算DSTWU与核校Distl模拟过程
附录15 饱和水蒸气温度和压力的计算
附录16 水物性的计算公式
附录17 带有涡流室设计的SV系列Spray Dry?喷嘴
附录18 几种常见旋风分离器的参数
附录19 上海化工研究院等设计的B型旋风分离器
附录20 MCⅡ型脉冲袋式除尘器
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化工原理课程设计是化工原理的一个教学环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践，是培养学生解决复杂工程问题能力的重要手段。通过课程设计，学生能够掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料和标准、选用公式和设计参数、用简洁文字和图表表达设计结果、运用制图以及现代设计方法、提高口头表达能力等方面得到一次基本训练。在设计过程中，还培养了学生考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素的能力，为毕业设计打下坚实的基础。
在本书的编写过程中，我们吸取了天津科技大学多年的教学改革经验和工程实践成果，充分吸纳了已有教材的优点，着眼于培养学生解决复杂工程问题的能力，且具备轻工特色，非常适合轻工院校选用。
本书选编了四类典型化工单元操作设备的工艺设计原理和工艺计算方法，阐述了与之配套的辅助设备的设计和选型。所介绍的单元过程均有设计示例，例如蒸发器提供了两种介质（无机盐溶液和造纸黑液）的设计示例。鉴于目前大型设计院都采用Aspen Plus进行工艺设计，本书在换热器和精馏塔设计中引入了运用Aspen Plus进行模拟计算的例子。
为节省篇幅，本书采取纸数结合的形式，部分内容读者可以通过下方的二维码获取。
本书共分为5章，各章执笔者分别为：第1章贾原媛、吴志国；第2章贾原媛、姚月；第3章杨宗政、姚月、赵文立；第4章田玮；第5章贾原媛。全书由贾原媛统稿，天津科技大学陈丽芳、晏丽红、王洪泰老师，及江苏省范群干燥设备厂有限公司李智工程师提供了热情的帮助，学生李胜强、胡春蕊、时培东、张天宇等协助处理文字和图片。在编写过程中，参考了兄弟院校的宝贵经验，得到了同行教师们的无私帮助。在此，我们对以各种形式帮助过本书出版的单位和个人表达深深的谢意。
由于编者水平有限，书中的疏漏和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正，在此深表谢意。
编者
2021年5月
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