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第1章 绪论1

1.1 化工原理课程设计概述1

1.2 化工原理课程设计基本要求及基本内容1

1.2.1 基本要求1

1.2.2 基本内容2

1.3 工艺流程设计2

1.4 主体设备设计4

1.5 化工过程技术经济评价的基本概念5

第2章 化工原理课程设计基础7

2.1 计算基础7

2.1.1 物料衡算7

2.1.2 热量衡算8

2.1.3 混合物物性数据估算8

2.2 绘图基础12

2.2.1 工艺流程图的绘制12

2.2.2 主体设备图的绘制13

第3章 换热器设计14

3.1 换热器概述14

3.2 列管式换热器的结构17

3.2.1 管程结构17

3.2.2 壳程结构18

3.2.3 管程和壳程数的确定20

3.2.4 流动空间的选择20

3.3 换热器的参数确定21

3.3.1 流体流速的选择21

3.3.2 流动方式的选择22

3.3.3 加热剂和冷却剂的选择22

3.3.4 流体出口温度的确定22

3.3.5 材质的选择23

3.4 列管式换热器的设计步骤23

3.4.1 列管式换热器的设计与选用计算步骤23

3.4.2 计算传热系数24

3.4.3 传热温差的计算24

3.4.4 污垢热阻27

3.4.5 压降的计算28

3.5 列管式换热器的设计实例30

3.5.1 设计任务30

3.5.2 确定设计方案30

3.5.3 确定物性数据30

3.5.4 总传热系数计算31

3.5.5 传热面积计算31

3.5.6 传热系数核算32

3.5.7 壳侧压力降计算33

3.5.8 管侧压降计算33

3.5.9 面积裕度计算34

3.5.10 接管设计35

3.5.11 壁厚的确定36

3.5.12 封头的确定36

3.5.13 管板的设计37

3.5.14 换热管的设计38

3.5.15 进出口设计40

3.5.16 壳体与管板44

3.5.17 折流板或支持板47

3.5.18 其他50

符号说明54

第4章 精馏塔设计55

4.1 精馏塔概述55

4.1.1 精馏操作对塔设备的要求55

4.1.2 板式精馏塔的设计原则与步骤56

4.2 设计方案的确定56

4.2.1 操作条件的确定56

4.2.2 设计方案的确定原则58

4.3 精馏塔的工艺计算58

4.3.1 物料衡算与操作线方程59

4.3.2 常规塔59

4.3.3 理论塔板数的计算60

4.3.4 塔板效率和实际塔板数63

4.4 精馏塔的结构设计64

4.4.1 常用板式塔类型及结构64

4.4.2 塔板结构参数的确定68

4.4.3 塔板的流体力学计算75

4.4.4 负荷性能图79

4.5 塔的结构80

4.5.1 塔的总体结构80

4.5.2 塔体总高度81

4.5.3 塔板结构81

4.6 附属设备82

4.6.1 回流冷凝器82

4.6.2 管壳式换热器的设计与选型82

4.6.3 再沸器84

4.6.4 接管直径85

4.6.5 加热蒸汽鼓泡管86

4.6.6 离心泵的选择86

第5章 填料吸收塔设计87

5.1 填料吸收塔概述87

5.1.1 吸收过程87

5.1.2 吸收过程对塔设备的要求87

5.1.3 填料吸收塔设计的主要内容88

5.2 设计方案的确定88

5.2.1 吸收流程选择88

5.2.2 吸收剂的确定89

5.2.3 吸收操作温度与压强90

5.3 塔填料的选择90

5.3.1 填料的性能90

5.3.2 填料的类型91

5.3.3 填料的尺寸95

5.3.4 填料的材质95

5.4 吸收操作中的气液平衡96

5.4.1 概述96

5.4.2 溶解度96

5.4.3 亨利定律97

5.5 填料吸收塔的工艺计算100

5.5.1 物料衡算与操作线方程100

5.5.2 最小吸收剂用量与吸收剂用量101

5.5.3 塔径计算102

5.5.4 填料层高度的计算105

5.5.5 填料层的压降112

5.5.6 吸收剂循环泵功率计算和选泵113

5.6 填料塔的辅助构件113

5.6.1 液体分布器113

5.6.2 液体再分布器116

5.6.3 填料支撑板117

5.6.4 填料压板与床层限制板118

5.6.5 除雾沫器118

5.7 填料吸收塔设计示例118

第6章 干燥装置设计126

6.1 干燥概述126

6.2 干燥过程基本原理126

6.2.1 湿气体和湿物料的性质126

6.2.2 湿物料的性质129

6.3 干燥过程基本计算132

6.3.1 干燥过程计算的目的132

6.3.2 总体热质衡算132

6.4 干燥方法和干燥器134

6.4.1 干燥机理概述134

6.4.2 干燥速率134

6.4.3 干燥时间的计算136

6.4.4 干燥器的分类138

6.5 干燥器的设计139

6.5.1 设计方案确定139

6.5.2 干燥条件的确定139

6.5.3 干燥器的设计140

6.6 干燥过程的辅助系统143

6.6.1 供料器及排料装置143

6.6.2 热风系统143

6.6.3 收尘系统144

参考文献145