Aspen Plus熱力學計算簡明教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Stanley I.Sandler 著，馬後炮化工網 譯

圖書標籤:

• Aspen Plus
• 熱力學
• 化工
• 模擬
• 計算
• 教程
• 流程模擬
• 化工軟件
• 傳熱
• 物性
• 化工原理

齣版社： 華東理工大學齣版社

ISBN：9787562847298

版次：1

商品編碼：11975877

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2016-09-01

用紙：膠版紙

頁數：364

字數：469000

編輯推薦

　　本書為引進版圖書，介紹如何利用Aspen Plus軟件完成那些繁瑣的實際過程計算，使熱力學課程更加有趣和有意義。本書的主要特色是內容全麵，闡述詳細，易於自學，敘述中不講通用的規則，而是講述具體的例子，目的在於鼓勵讀者從這些例題中歸納總結並將其所學運用到某個特定的問題中。該書被列入“十三五”國傢重點圖書。

內容簡介

　　本書旨在嚮讀者介紹Aspen Plus在熱力學課程中的應用，同時為本科熱力學課程中引入Aspen Plus 模擬軟件提供一連串的方法。希望利用Aspen Plus軟件完成那些繁瑣的實際過程計算，使熱力學課程更加有趣和有意義。書中給齣瞭Aspen Plus軟件求解各種類型問題時的界麵截圖，包括汽液、液液、汽液液平衡、化學反應平衡以及簡單液化工藝應用、精餾和液液萃取單元操作。本書主要是麵嚮自學，為讀者提供自學式的、手把手的Aspen Plus熱力學計算教程。

作者簡介

　　本書原著Stanley Sandler，是美國特拉華大學杜邦講席教授，美國工程院院士，世界著名的化工專傢，化工熱力學和流體相平衡研究的國際學者，AIChE和IChemE資深會員，多所國際著名大學的榮譽教授和訪問教授，曾獲得ACS、IUPAC、AIChE、洪堡基金會、ASEE等機構授予的諸多奬項，發錶論文400多篇，長期任多種國際期刊主編、編委和顧問。該作者編寫的《Chemical and Engineering Thermodynamics》已在Wiley齣版社推齣第四版，成為許多著名大學的經典熱力學教材。

目錄

第1章開始使用Aspen Plus�j1
習題9
第2章兩個簡單模擬案例10
習題34
第3章純組分物性分析36
習題56
第4章NIST ThermoData Engine (TDE)57
習題66
第5章基於活度係數模型的汽液平衡計算67
5.1物性分析法70
5.2流程模擬法81
5.3應用二元組分VLE數據迴歸活度係數模型90
習題116
第6章基於狀態方程的汽液平衡計算121
6.1物性分析法121
6.2流程模擬法124
6.3利用狀態方程迴歸二元組分的汽液相平衡數據131
習題146
第7章液液平衡（LLE）數據迴歸以及汽液液平衡（VLLE）的預測148
7.1液液平衡數據的迴歸148
7.2液液平衡和汽液液平衡的預測162
7.3高壓下的汽液液平衡172
習題179
第8章熱力學方法助手和物性估算180
8.1熱力學方法助手180
8.2物性估算188
8.3迴歸無限稀釋活度係數數據194
習題205
第9章Aspen Plus�j中的化學反應平衡207
習題233
第10章簡捷法精餾計算236
習題253
第11章嚴格法精餾計算： RadFrac254
習題273
第12章液液萃取274
習題287
第13章靈敏度分析： 一種重復性計算工具289
習題307
第14章電解質溶液308
習題342
索引344

前言/序言

　　Aspen Plus�j是一款非常強大的過程模擬軟件，是用於化工過程，甚至是整個化工、製藥和煉油工廠建模的工具。因此，它需要準確的熱力學性質和相行為模型。邊欄數字為原版圖書頁碼，與索引中的頁碼對應。 　　本書旨在嚮讀者介紹Aspen Plus在熱力學課程中的應用，因此，該軟件過程模擬方麵的功能考慮較少。對於化學工程的本科教育，過程模擬在綜閤設計課程中被大量運用，通常會在這類課程中詳細講授。本書可以作為復雜過程模擬教學的基礎，同時為本科熱力學課程中引入Aspen Plus 模擬軟件提供一連串的方法。希望通過本書的學習，學生可以利用Aspen Plus軟件完成那些繁瑣的實際過程計算，使熱力學課程更加有趣和有意義。應用計算機進行這類計算的一個優勢是可以快速獲得改變參數後的計算結果，因此可以使學生積纍不同輸入如何影響輸齣方麵的經驗，以便於培養學生工程方麵的洞察力。任何老師都知道，讓學生重復進行手工計算，必將引起一片抱怨聲。對某個工況做一次手工計算是重要的學習活動，而做很多同工況下的手工計算相對於學生的時間投入來說教學效果會差很多。 　　本書為讀者提供自學式的、手把手式的Aspen Plus熱力學計算教程，給齣瞭應用Aspen Plus軟件求解各種類型問題時的界麵截圖，這些問題包括汽液、液液、汽液液平衡和化學反應平衡，以及簡單液化工藝應用、精餾和液液萃取單元操作。舉例說明是本書的一個重要特點，本書不講通用的規則，而是講述具體的例子，目的是鼓勵讀者從這些例題中歸納總結並將其所學運用到某個特定的問題中。本書主要是麵嚮自學，因此不應作為教科書而應作為課外參考書。但是，其中某些內容可以為學習熱力學基本原理提供參考。為方便起見，在這些地方我引用瞭我的熱力學教科書Chemical, Biochemical, and Engineering Thermodynamics, 4th ed。然而，在其他標準的熱力學教科書中都可以找到相同的內容，所以本書可以與其他任何熱力學教科書一起使用。 　　再次強調，雖然Aspen Plus是過程模擬軟件，但是本書的重點不是過程模擬。書中包含瞭一些流程模擬的例子，但僅僅是因為一些熱力學計算需要通過流程模擬來實現。流程模擬的例子包括汽液和汽液液閃蒸，特彆是絕熱閃蒸（即JT節流膨脹）計算以及化學反應平衡計算。謹記，Aspen Plus軟件的功能遠超過本書所介紹的內容。 　　本書旨在給予自學者手把手的指導，正因如此，書中包含瞭大量的屏幕截圖圖片。這些圖片都來自於Aspen Plus�jviii並由Aspen Technology股份有限公司授權使用。AspenTech�j，aspenONE�j，Aspen Plus�j以及樹葉標誌均為Aspen Technology股份有限公司注冊商標。版權所有。 　　讀者在閱讀中有任何改善的建議，對此錶示不勝感激。 　　最後，非常感謝Aspen Technology股份有限公司的大力支持，並提供Aspen Plus�j個人授權證書，使得我可以在傢中照顧重病的妻子的同時撰寫書稿。特彆感謝Aspen Technology股份有限公司的前雇員陳超群博士，他促成瞭本書的齣版並對書稿提供瞭許多有用的建議。Suphat Watanasiri同樣也給予瞭很多幫助。 　　Stanley I. Sandler

熱力學計算與工程應用：從基礎原理到前沿實踐 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且極具實踐指導意義的熱力學計算框架，重點關注如何將抽象的熱力學定律轉化為解決實際工程問題的有效工具。本書內容涵蓋瞭經典熱力學的基礎理論、先進的計算方法以及在化工、能源、材料等多個領域中的具體應用案例，力求實現理論深度與工程實用的完美結閤。 --- 第一部分：熱力學基礎與計算範式重構（約400字） 本部分將奠定堅實的理論基礎，並引導讀者建立現代熱力學計算的思維模式。我們摒棄傳統教科書中過於側重公式推導的敘述方式，轉而強調物理圖像的構建和數值方法的應用。 第一章：熱力學基本概念的再審視與量化 狀態變量與過程的精確描述： 深入探討宏觀與微觀狀態的關聯性，重點解析內能、焓、熵、吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能在不同約束條件下的物理意義。 第一、第二定律的工程化錶達： 強調能量守恒與熵增原理在過程可行性判斷中的核心作用。引入“有效能”（Exergy）分析的概念，從能量品質的角度對能源利用效率進行量化評估，超越傳統基於能量的效率指標。 熱力學平衡的嚴謹性： 詳細闡述化學勢的概念及其在多相、多組分係統平衡計算中的核心地位。通過Grand Potential等熱力學勢的引入，為復雜的化學反應平衡和相平衡計算奠定理論基石。 第二章：熱力學性質數據的獲取與處理 物性數據的局限性與選擇： 分析實驗數據的誤差來源、可靠性評估方法。討論理想氣體模型在不同溫度和壓力範圍內的適用邊界。 基於分子理論的性質預測： 介紹如何利用統計力學基礎知識（如配分函數）對物質的宏觀熱力學性質進行初步估計，特彆是在缺乏實驗數據時的方法。 計算熱力學導論： 明確計算熱力學在現代工程中的定位，區彆於實驗熱力學和理論熱力學，突齣其作為連接分子模擬與宏觀現象的橋梁作用。 --- 第二部分：流體熱力學性質的精密建模（約550字） 本部分聚焦於描述和預測流體（純物質與混閤物）狀態方程和熱力學性質的核心技術，這是所有化工過程模擬的基礎。 第三章：狀態方程（EOS）的深度解析與優化 經典EOS的優勢與局限： 對範德華、Redlich-Kwong（RK）以及Soave-Redlich-Kwong（SRK）方程進行深入剖析，重點討論其在臨界區和高壓下的錶現缺陷。 Peng-Robinson (PR) 方程的工程應用： 詳細介紹PR方程的參數迴歸方法、二-流體法（Two-Fluid Model）在氣液平衡（VLE）中的應用細節，並展示如何通過改進的調和規則（Mixing Rules）提高對非理想體係的描述精度。 密度對策與高壓修正： 引入基於體積轉移項的EOS，如Péneloux修正，用於精確預測液體密度。討論如何結閤分子動力學（MD）模擬結果對EOS的特定參數進行定製化修正，以適應超臨界流體的行為。 第四章：超越平衡：活性係數模型與非理想混閤物 基於分子間作用力的模型： 詳述如Wilson、NRTL、UNIQUAC模型在描述強極性、強締閤體係中的優勢和局限性。重點探討其基於局部組成概念的內在邏輯。 電解質溶液熱力學： 針對離子溶液體係，介紹Pitzer模型及改良的Truhlar-Gulliver模型，用於精確計算稀溶液及濃鹽溶液的活度和化學勢。 網絡構建與數據一緻性： 闡述如何構建一個統一的物性數據庫，確保溫度、壓力、以及不同模型計算結果之間滿足熱力學一緻性（如吉布斯-杜黑關係），避免在集成模擬中産生計算衝突。 --- 第三部分：相平衡與化學反應熱力學（約400字） 本部分深入探討相平衡的計算技術，並結閤化學反應的平衡分析，為過程設計提供關鍵指導。 第五章：復雜多相平衡的數值求解 閃蒸（Flash）計算的穩健性： 詳細講解連續相、不連續相體係的迭代求解算法（如Newton-Raphson法），重點分析如何選擇初始猜測值以保證快速且全局收斂。 液-液-氣（L-L-V）平衡： 探討在多段萃取或高壓體係中，預測多個液相共存的條件，包括界麵張力的熱力學處理。 固-液平衡（SLE）與結晶： 介紹利用化學勢相等原理求解SLE的方法，重點分析溶解度參數理論（如Scatchard-Hildebrand）在預測共晶點方麵的應用。 第六章：化學反應平衡的定量分析 反應平衡的驅動力： 以最小吉布斯自由能原理為核心，推導平衡常數（$K$）與標準反應吉布斯自由能 ($Delta G^0_r$) 之間的關係。 非理想體係中的反應平衡： 討論當反應物或産物處於非理想溶液狀態時，如何使用活性係數或逸度係數來修正反應平衡常數的計算，特彆是在高溫高壓的閤成氣反應中。 熱化學與反應焓的計算： 介紹如何通過反應熱、熱容數據對反應平衡進行溫度修正（如Van’t Hoff方程的高級應用），並評估反應過程中的熱負荷需求。 --- 第四部分：過程模擬中的熱力學集成（約200字） 本部分將理論與工程軟件操作的橋梁連接起來，強調熱力學模型在流程模擬軟件中的實際部署。 第七章：熱力學模塊的集成與靈敏度分析 模擬器中的模型選擇策略： 總結針對不同工藝（如蒸餾、吸收、反應器）選擇最優熱力學模型的實用指南，避免過度復雜化或過於簡化的錯誤。 參數校正與模型驗證： 演示如何利用流程模擬軟件中的內置工具對熱力學模型參數進行後驗校正，以匹配實際操作數據。 不確定性量化： 討論在輸入參數（如溫度、壓力、組分純度）存在不確定性時，熱力學計算結果的敏感性分布，指導工程師進行魯棒性設計。 本書特色： 全書以大量精選的、具有挑戰性的工程實例貫穿始終，所有案例均附帶詳細的計算步驟和結果討論，旨在培養讀者獨立構建和驗證熱力學計算模型的能力，而非僅僅停留在公式的套用層麵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶質量給我留下瞭深刻印象。在處理復雜流程模擬時，清晰的流程圖和數據錶格至關重要，但很多技術書籍在這方麵往往處理得比較粗糙，導緻讀者閱讀時需要花費大量時間去對照文字和圖形。這本教程在這方麵做得非常齣色。每一組模擬結果的截圖，都像是精心截取的最佳案例，關鍵的輸入參數和輸齣結果都被高亮或標注齣來，使得讀者可以快速地將書上的內容與自己軟件界麵上的操作對應起來。尤其是關於建立自定義模型的擴展性章節，作者展示瞭如何利用用戶自定義模塊（User-Defined Models）來集成外部計算程序的結果，這在處理軟件內置模型無法覆蓋的特殊反應動力學時尤其有用。雖然我目前還沒機會親手搭建那樣的復雜模塊，但光是看著作者提供的結構化思路和代碼框架示例，就讓人對Aspen Plus的靈活性有瞭更深的認識。它成功地將軟件的“黑箱”部分揭開瞭一角，展示瞭其強大的可編程性，這對於希望將研究工作與工程實踐緊密結閤的讀者來說，無疑是一個巨大的加分項。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我期待在這本《Aspen Plus熱力學計算簡明教程》中看到更多關於高級熱力學模型的深入探討，比如涉及電解質溶液或者聚閤物係統的特殊計算路徑。然而，讀完大半後發現，這本書的定位似乎更偏嚮於標準石化和基礎化學工藝的流程模擬，側重於烴類和常見有機物的熱力學性質的準確錶達。這並非缺點，而是定位的選擇。對於我們這些處理標準流程（如加氫裂化、常減壓蒸餾）的工程師來說，它提供的細節已經非常豐富瞭。比如，在處理高壓氣液平衡時，它對SRK和PR方程在不同溫度壓力區間內的適用性比較，簡直是教科書級彆的對比。我特彆留意瞭其中關於活度係數模型的章節，作者沒有陷入復雜的分子間作用力理論，而是直接展示瞭NRTL和Wilson模型在不同混閤物體係下的參數適用範圍和收斂速度差異。這種聚焦於“哪個模型在什麼情況下錶現最好”的實用主義態度，比那些長篇大論的理論推導要高效得多。它讓我明白瞭，在實際工程中，模型的選擇往往是一種基於經驗和效果的權衡，而不是純粹的理論最優解。

評分☆☆☆☆☆

我是一位剛剛接觸化工模擬軟件不久的研究生，之前的課程主要集中在化學工程原理的基礎概念上，對於Aspen Plus這個龐大的係統，我常常感到無從下手，打開軟件界麵就有一種迷茫感。市麵上很多資源要麼是針對資深工程師的專業手冊，充滿瞭各種晦澀的縮寫和默認設置的背書；要麼就是一些零散的、隻講解單一模塊（比如反應器或精餾塔）的視頻教程。這本書的齣現，對我而言簡直是一股清流。它最讓我欣賞的是其結構布局的邏輯性。它不是按照軟件菜單的順序來編排內容的，而是完全圍繞“一個典型的化工過程是如何被建模和求解的”這一核心思路展開的。它從物料衡算和能量衡算的基礎框架搭建開始，逐步過渡到相平衡計算的敏感性分析，最後纔談及如何優化和報告結果。這種由宏觀到微觀，再迴歸整體優化的敘事方式，極大地幫助我建立瞭完整的認知地圖。特彆是關於物流和能量流的追蹤章節，作者用瞭很多篇幅來解釋為什麼在某些工況下需要手動調整初始猜測值，而不是僅僅依賴軟件的自動求解。這種對“不完美”工程現實的坦誠描述，讓這本書的實用價值遠超一般教材的水平。

評分☆☆☆☆☆

這本《Aspen Plus熱力學計算簡明教程》的封麵設計得相當樸實，拿在手裏感覺很有分量，一看就知道是下瞭功夫的。我最近在整理我的工程熱力學筆記，本來是想找一本更偏嚮理論推導的深度教材，結果無意中翻到瞭這本。說實話，光看名字裏的“簡明教程”這幾個字，我還有點擔心它會不會過於流於錶麵，畢竟Aspen Plus這套軟件的復雜性不是一兩天就能完全掌握的。但是，當我翻開前幾章，尤其是關於物性方法的選擇和狀態方程的應用部分時，我的看法就完全改變瞭。作者在解釋如何將復雜的物性數據輸入到軟件中，以及軟件內部如何進行迭代計算時，采用瞭非常清晰的圖示和詳盡的步驟分解。比如，它對Raoult's Law和Peng-Robinson方程的參數調整，簡直是手把手教你，不像有些書直接拋齣公式讓你自己去琢磨軟件界麵的對應關係。這種對實踐操作的重視，讓我覺得它更像是一本高級的“故障排除指南”，而不是一本枯燥的理論教科書。它沒有花大篇幅去重復我們都熟悉的那些熱力學定律，而是直接聚焦於如何用最有效率的方式在Aspen Plus環境中實現精確的計算結果，這點非常對我的胃口，尤其是在時間緊迫的項目收尾階段，能快速定位問題是王道。

評分☆☆☆☆☆

從一個長期在模擬軟件中掙紮的“老手”的角度來看，這本書最寶貴的價值在於它對“陷阱”的預警和規避策略。很多模擬軟件的學習麯綫非常陡峭，初學者往往在跑不收斂或者結果明顯偏離物理現實時感到沮喪，然後就陷入瞭無休止地修改參數的惡性循環。這本書的後半部分，專門闢齣章節講解瞭常見的問題診斷，比如迭代不收斂的原因分析、物性數據不一緻導緻的錯誤，以及邊界條件設置不閤理的後果。它並沒有簡單地說“如果齣現A錯誤，就嘗試B方法”，而是深入分析瞭導緻這些錯誤背後的熱力學或流程結構性原因。例如，它詳細闡述瞭在進行高溫高壓氣液平衡計算時，如果初始猜想的汽相摩爾分數過低，可能導緻求解器陷入局部最優解的現象，並給齣瞭針對性的預處理建議。這種基於經驗的“軟知識”的傳授，是任何官方文檔都無法替代的，它極大地節省瞭我們在實際工作中“試錯”的時間成本。可以說，這本書與其說是一本教程，不如說是一份久經考驗的工程智慧結晶，非常值得反復研讀。

評分☆☆☆☆☆

大師大作，大神翻譯，哈哈哈哈

評分☆☆☆☆☆

很好，下次再買。

評分☆☆☆☆☆

正品，發貨速度很快，商品和描述的一樣。滿意的購物。

評分☆☆☆☆☆

不錯。

評分☆☆☆☆☆

方法車徐共沸不迴傢哈哈哈點點滴滴根本

評分☆☆☆☆☆

情懷

評分☆☆☆☆☆

幫同事買的，同事說應該是正版，買來看看，多充電多讀書，生活頭腦更充實！

評分☆☆☆☆☆

搞活動買的 書的質量不錯 還沒看

評分☆☆☆☆☆

很不錯的寶貝，價格也公道！