内容简介
《化工单元操作及设备课程设计——板式精馏塔的设计（第二版）》共8章，包括绪论、物性数据的查取与计算、板式精馏塔的工艺设计、精馏塔辅助设备的设计和选型、精馏塔的自动控制、塔设备的机械设计、化工流程图及设备图的绘制、化工过程模拟软件AspenPlus用于精馏塔设计。《化工单元操作及设备课程设计——板式精馏塔的设计（第二版）》以板式精馏塔的工艺设计及设备设计为主线，通过辅助设备的设计与选型引入换热、流体输送等单元操作，通过精馏塔操作参数的控制引入化工自动控制方法。通过“基本概念+设计实例”的编排形式，将化工原理、物理化学、化工设备、化工过程自动控制、化工制图、化工过程模拟等课程内容有机地融为一体，旨在将理论与设计实践相结合来分析解决工程实际问题。在精馏塔的工艺设计中还引入了Excel及Origin软件的计算及图形处理功能，使数据计算更加准确、快捷，图形的处理更加精确、规范。《化工单元操作及设备课程设计——板式精馏塔的设计（第二版）》还附有Excel计算泡点的程序、Origin绘制负荷性能图及AspenPlus模拟精馏过程的视频文件。目录
目录
第二版前言
第一版前言
第1章绪论1
1.1化工设计的设计文件及类型1
1.1.1设计文件1
1.1.2化工设计的类型3
1.2课程设计的目的和要求5
1.3课程设计的内容和步骤6
第2章物性数据的查取与计算7
2.1获取物性数据的途径7
2.2纯物质物性数据的查取与计算8
2.2.1气体或蒸气的密度8
2.2.2纯物质的蒸气压8
2.2.3纯物质的热容9
2.2.4纯物质的气化潜热10
2.2.5纯物质的热导率11
2.2.6纯物质的表面张力12
2.2.7纯物质的临界常数13
2.3混合物物性数据的计算14
2.3.1混合物的平均摩尔质量14
2.32混合物的密度14
2.3.3混合物的黯度14
2.3.4混合物的蒸气压15
2.35混合物的热容15
2.3.6混合物的热导率15
2.3.7混合物的气化潜热16
2.3.8混合物的表面张力16
2.3.9混合物的临界常数17
第3章板式精锢瞒的工艺设计19
3.1概述19
3.1.1精馆操作对塔设备的要求19
3.1.2板式塔的类型19
3.1.3板式精馆塔的设计原则及步骤20
3.2板式精馆塔设计方案的确定21
3.2.1精饱流程21
3.2.2操作压强22
3.2.3进料热状态22
3.2.4回流比23
3.2.5加热方式23
3.2.6产品纯度或回收率23
3.2.7热能的利用24
3.3板式精馆塔塔体的设计24
3.3.1物料衡算及操作线方程24
3.3.2理论塔板数的计算26
3.3.3实际塔板数的确定28
3.3.4塔径的计算30
3.3.5塔高的计算31
3.4板式精情塔培板的设计33
3.4.1塔板结构33
3.4.2溢流装置的设计34
3.4.3塔板板面的设计38
3.5塔板的流体力学验算及负荷性能图40
3.5.1塔板压阵40
3.5.2液面落差42
3.5.3漏液42
3.5.4液沫夹带42
3.5.5液泛42
3.5.6负荷性能图43
3.6精馆塔接管尺寸的计算44
3.7筛板塔的工艺设计实例46
3.7.1苯-氯苯连续精馈塔的工艺设计46
3.7.2甲醇-水连续精馆塔的工艺设计63
第4章精锢塔辅助设备的设计和选型80
4.1列管式换热器的设计80
4.1.1设计方案的确定80
4.1.2列管式换热器的结构84
4.1.3列管式换热器的工艺设计88
4.2塔釜再沸器的设计93
4.2.1再沸器类型及选用93
4.2.2立式热虹吸再沸器的工艺设计95
4.3换热器的设计实例103
4.3.1原料预热榕的设计103
4.3.2回流冷凝器的设计108
4.3.3塔釜再沸器的设计113
4.4流体输送机械的选择121
4.4.1泵的类型121
4.4.2泵的选用原则122
4.4.3离心泵的选用123
第5章精馏塔的自动控制126
5.1仪表的表达及图形符号126
5.2参数的检测及控制130
5.2.1参数的检测130
5.2.2温度控制130
5.2.3压强控制131
5.2.4流量控制132
5.2.5液位控制133
5.3自动控制系统133
5.3.1简单控制系统133
5.3.2串级控制系统134
5.3.3分程控制系统135
5.3.4前馈控制系统136
5.3.5超驰控制系统137
5.3.6比值控制系统138
5.4精馏塔的控制方案140
5.4.1精馏塔的控制要求140
5.4.2精馏过程的干扰因素140
5.4.3精馏塔的控制方案141
5.4.4精馏塔的控制实例145
第6章塔设备的机械设计149
6.1板式精馏塔的结构设计149
6.1.1塔盘的结构设计150
6.1.2裙式支座的结构设计151
6.1.3附件的结构设计157
6.1.4焊接接头的结构设计164
6.2塔设备的强度设计和稳定校核165
6.2.1塔设备壁厚确定及质量计算166
6.2.2弯矩计算167
6.2.3应力计算172
6.2.4地脚螺栓座的设计计算176
6.2.5裙座与塔壳连接焊缝的强度校核180
6.2.6塔设备法兰当量设计压力计算181
6.3精馏塔的机械设计实例181
6.3.1塔设备壁厚确定及质量计算182
6.3.2弯矩计算185
6.3.3应力计算188
6.3.4地脚螺栓座的设计计算190
6.3.5裙座与培壳连接焊缝的强度校核192
第7章化工流程圄及设备固的绘制195
7.1化工流程图195
711流程固的类型及特点195
712流程固的表达和标注196
7.2化工设备图206
7.2.1设备固的表达特点206
7.2.2设备装配固的绘制213
7.3AutoCAD在化工制图中的应用218
7.3.1AutoCAD概述218
7.3.2AutoCAD绘制化工工艺流程圃219
第8章化工过程模拟软件AspenPlos用于精锢曙设计223
81化工过程模拟软件概述223
811AspenPlus的特点223
812AspenPlus的基本操作224
82AspenPlus用于精馆塔理论塔板数的计算224
8.2.1创建模拟文件225
8.2.2组分输入226
8.2.3物性计算方法选取及相平衡分析227
8.2.4精饱塔简捷计算模块232
8.2.5精馆塔严格计算模块237
83AspenPlus用于塔径及塔板的设计和校核241
8.3.1塔径及塔板设计241
8.3.2塔径及培板校核242
参考文献246
附录247
附录1二元体系的气一液平衡组成247
附录2液体的物理性质249
附录3常用加热冷却介质258
附录4列管式换热器传热系数的经验值259
附录5常见物料的污垢热阻260
附录6焊缝代号或接头方式代号的规定260
附录7塔设备常用零部件262
附录8无缝钢管规格280
附录9应用程序及视频文件目录281
附录10精馆塔装配图示例
