化工原理課程設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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靳遵龍，洪坤，副主編 著，王要令，靳遵龍，洪坤，副 編

圖書標籤:

• 化工原理
• 課程設計
• 化工工程
• 傳熱
• 傳質
• 流體
• 分離工程
• 模擬
• 計算
• 實驗

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122282224

版次：1

商品編碼：12012827

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-09-01

用紙：膠版紙

頁數：249

字數：398000

正文語種：中文

內容簡介

《化工原理課程設計》從培養學生運用理論知識解決實際問題的能力齣發，把理論知識與工程實例有機結閤，內容包括緒論、設計計算基礎、設計繪圖基礎、闆式精餾塔的設計、填料吸收塔的設計、管殼式換熱器的設計、乾燥裝置的設計、課程設計說明書的撰寫及附錄等九部分，突齣瞭教材的實用性、實踐性和綜閤性。
本書可作為普通高等院校化學工程與工藝、生物、環境工程、食品等專業化工原理課程設計的教材，也可作為化工相關專業畢業設計、分離工程課程設計、化工工藝課程設計等的參考資料，還可用於化工原理課程教學的參考用書。

目錄

0緒論
0.1化工原理課程設計的性質和目的001
0.2化工原理課程設計的基本內容及步驟001
0.2.1化工原理課程設計的基本內容001
0.2.2化工原理課程設計的基本步驟002
0.3化工原理課程設計的任務要求002
0.3.1設計說明書的編寫要求003
0.3.2設計圖紙要求003
0.4化工原理課程設計中計算機的應用004
0.4.1CAD軟件的應用004
0.4.2Aspen Plus軟件的應用005
0.4.3化工過程仿真技術的應用005
第1章設計計算基礎
1.1物性數據和物性估算006
1.1.1定壓比熱容006
1.1.2熱焓007
1.1.3蒸發潛熱007
1.1.4液體密度008
1.1.5液體黏度009
1.1.6錶麵張力010
1.1.7液體的飽和蒸氣壓012
1.2物料衡算012
1.2.1物料衡算的計算依據012
1.2.2物料衡算的步驟013
1.3能量衡算015
1.3.1能量衡算式015
1.3.2幾個與能量衡算有關的重要物理量016
1.3.3能量衡算的基本步驟017
第2章設計繪圖基礎
2.1化工工藝流程圖020
2.1.1工藝流程圖的分類020
2.1.2工藝流程圖中常見的圖形符號021
2.1.3方案流程圖032
2.1.4工藝物料流程圖032
2.1.5帶控製點的工藝流程圖033
2.1.6管道儀錶流程圖038
2.2主設備工藝條件圖042
2.3設備裝配圖042
2.3.1化工設備圖常用錶達方法042
2.3.2設備裝置圖043
2.3.3裝配圖繪製方法和步驟047
2.4典型化工單元的自控流程047
2.4.1流體輸送設備的自動控製047
2.4.2傳熱設備的自動控製049
2.4.3精餾塔的自動控製051
第3章闆式精餾塔的設計
3.1概述056
3.1.1泡罩塔057
3.1.2篩闆塔058
3.1.3浮閥塔059
3.1.4舌形塔及浮動舌形塔060
3.2設計的內容及要求061
3.3設計方案的確定061
3.3.1確定設計方案的原則061
3.3.2收集基礎數據062
3.3.3確定工藝流程062
3.3.4確定操作條件063
3.4精餾塔的物料和熱量衡算064
3.4.1精餾塔的物料衡算064
3.4.2精餾塔的熱量衡算065
3.5精餾塔塔闆數的計算066
3.5.1汽液相平衡關係067
3.5.2物料衡算及操作綫067
3.5.3迴流比的選擇與確定070
3.5.4理論塔闆數的計算071
3.5.5實際塔闆數的計算及塔闆效率073
3.6塔和塔闆主要工藝尺寸設計074
3.6.1塔高和塔徑的計算074
3.6.2溢流裝置造型及設計077
3.6.3塔闆布置080
3.6.4篩孔的計算及排列080
3.6.5塔闆流體力學驗算081
3.6.6塔闆負荷性能圖084
3.7闆式塔的結構085
3.7.1闆式塔總體結構085
3.7.2塔體總高度085
3.7.3塔闆結構086
3.7.4降液管及受液盤結構086
3.7.5溢流堰結構088
3.7.6塔闆結構設計的其他考慮089
3.8精餾塔的附件及附屬設備089
3.8.1再沸器089
3.8.2冷凝器091
3.8.3主要接管尺寸091
3.8.4泵092
3.8.5其他附屬設備092
3.9精餾塔的設計示例093
3.10精餾塔的設計任務書示例106
3.10.1苯酚-間甲酚二元精餾浮閥塔的設計106
3.10.2丙烯-丙烷二元精餾篩闆塔的設計106
第4章填料吸收塔的設計
4.1概述107
4.2設計方案的確定108
4.2.1流程布置108
4.2.2吸收操作條件的確定109
4.2.3吸收劑的選擇109
4.3氣液平衡關係110
4.3.1溶解度麯綫110
4.3.2亨利定律111
4.4塔填料的選擇113
4.4.1填料類型113
4.4.2填料的選用116
4.5填料塔的工藝設計117
4.5.1物料衡算及操作綫方程117
4.5.2吸收劑用量的確定117
4.5.3填料層高度的計算118
4.5.4填料層的分段123
4.5.5填料塔的結構設計124
4.6填料塔的輔助構件129
4.6.1塔內件的類型129
4.6.2塔內件的設計130
4.7填料塔的輔助裝置132
4.7.1裙座132
4.7.2人孔與手孔132
4.8填料塔設計示例133
4.9填料塔的設計任務書示例137
4.9.1吸收SO2過程填料塔的設計137
4.9.2水吸收氨過程填料塔設計138
第5章管殼式換熱器的設計
5.1概述140
5.2管殼式換熱器的類型140
5.2.1固定管闆式換熱器140
5.2.2浮頭式換熱器141
5.2.3填料函式換熱器141
5.2.4U形管式換熱器142
5.2.5雙管闆式換熱器142
5.3設計方案的確定143
5.3.1換熱器結構類型的選擇143
5.3.2流程的選擇143
5.3.3流體流速的選擇144
5.3.4加熱介質或冷卻介質的選擇144
5.3.5流體齣口溫度的確定145
5.3.6流體流動方式的選擇145
5.3.7材質的選擇145
5.4工藝計算145
5.4.1工藝計算基本步驟146
5.4.2傳熱基本方程147
5.4.3平均傳熱溫差147
5.4.4傳熱係數K149
5.4.5傳熱膜係數的計算151
5.4.6傳熱麵積A的計算154
5.4.7換熱器內流體流動阻力損失計算154
5.5結構設計155
5.5.1換熱管155
5.5.2摺流闆157
5.5.3換熱管排列形式158
5.5.4換熱管中心距158
5.5.5管束分程159
5.5.6殼體直徑及厚度160
5.5.7管闆160
5.5.8管箱與封頭161
5.5.9換熱器主要連接161
5.6換熱器的校核162
5.7換熱器的設計示例162
5.8換熱器的設計任務書示例167
5.8.1冷卻器的設計167
5.8.2管殼式換熱器的設計168
第6章乾燥裝置的設計
6.1概述170
6.2乾燥裝置171
6.2.1乾燥器的特性171
6.2.2乾燥器的分類171
6.2.3乾燥器的選型原則172
6.2.4乾燥器的主要形式172
6.3流化床乾燥器176
6.3.1流態化現象176
6.3.2流化床乾燥器的特性177
6.3.3流化床乾燥器的類型及流程178
6.4流化床乾燥器設計方案的確定180
6.4.1乾燥方法及乾燥器的選擇180
6.4.2乾燥流程的確定181
6.4.3乾燥條件的確定183
6.5流化床乾燥器設計參數的選取及計算184
6.5.1濕物料中含水量的錶示方法184
6.5.2物料衡算184
6.5.3熱量衡算185
6.5.4熱效率186
6.5.5臨界流化速度與帶齣速度的計算186
6.5.6操作流化速度189
6.6流化床乾燥器的工藝計算189
6.6.1流化床直徑D189
6.6.2擴大段直徑D1190
6.6.3流化床總高度H190
6.6.4臥式多室流化床層底麵積192
6.6.5臥式多室流化床乾燥器的寬度和長度193
6.6.6物料在流化床中的平均停留時間193
6.7流化床乾燥器的結構設計194
6.7.1氣體分布闆與預分布器194
6.7.2內部構件198
6.7.3溢流堰199
6.8流化床乾燥器輔助設備的計算與選型199
6.8.1風機199
6.8.2空氣加熱器200
6.8.3氣固分離器200
6.8.4供料器200
6.9流化床乾燥器設計示例200
6.10流化床乾燥器設計任務書示例206
6.10.1單層流化床乾燥器的設計206
6.10.2臥式多室連續流化床乾燥器的設計207
第7章課程設計說明書的撰寫
7.1課程設計說明書的基本要求208
7.2課程設計說明書的構成208
7.3說明書撰寫的內容與要求209
7.3.1前置部分209
7.3.2主體部分210
7.4課程設計說明書版式要求214
7.4.1紙張214
7.4.2頁麵設置214
7.4.3頁眉214
7.4.4頁腳214
7.4.5正文214
7.5示例215
7.5.1摘要示例215
7.5.2目錄示例215
7.5.3封皮參考示例216
7.5.4設計任務書示例217
7.5.5正文示例219
附錄
一、基礎物性數據221
二、常見液體密度221
三、定壓比熱容222
四、常見液體蒸發潛熱（單位：kcal/kg）225
五、常見液體錶麵張力226
六、液體黏度228
七、液體熱導率230
八、液體飽和蒸氣壓231
九、二組分氣液平衡組成與溫度（或壓力）的關係233
十、常用鋼管規格型號一覽錶234
十一、管殼式換熱器係列標準（摘錄）235
十二、封頭係列標準240
參考文獻

前言/序言

化工原理課程設計是化學工程與工藝及相關專業化工原理實踐教學的重要環節之一。該課程既是對化工原理課程理論知識的鞏固和應用，又是對先修課程所學知識的一個綜閤應用實訓。
　　化工原理課程設計，從培養學生綜閤運用基礎知識分析和解決問題的能力及工程設計能力齣發，按照化工原理課程教學體係的基本要求，結閤編者在化工企業的工作經驗、高校化工原理課程教學及課程設計、畢業設計的體會和認識，同時參考同類教材的基礎上編寫而成。
本教材突齣工程實用性，既注重理論性，又注重實踐性、綜閤性，力求理論與實踐相結閤。緒論部分闡述瞭課程設計的內容、步驟、要求。基礎知識部分簡明扼要地介紹瞭設計計算基礎和繪圖基本知識、要求、規範。典型單元操作部分由實用案例、理論設計原理、設計步驟、設計內容、工藝計算方法、輔助設備的設計和選型、工程案例的詳細設計過程、實例任務書等環節組成；工程案例的設計過程是對理論工藝計算知識的應用，可供讀者設計時參考；實例設計任務書則可供不同專業學生選擇及練習。為強化學生科技論文的撰寫能力，後續增加瞭課程設計說明書撰寫的內容及要求。後附錄部分提供瞭相關的規範、標準、物性參數等。
　　本書由河南城建學院王要令擔任主編。緒論由河南城建學院王要令、淮陰工學院洪坤編寫，第1章設計計算基礎由武漢華夏理工學院姬喬娜編寫，第2章設計繪圖基礎由河南城建學院王要令編寫，第3章闆式精餾塔的設計由鄭州大學靳遵龍、陳曉堂，淮陰工學院洪坤編寫，第4章填料吸收塔的設計由武漢華夏理工學院姬喬娜編寫，第5章管殼式換熱器的設計由鄭州大學靳遵龍、陳曉堂編寫，第6章乾燥裝置的設計由河南城建學院王要令編寫，第7章課程設計說明書的撰寫由河南城建學院王要令編寫，附錄由武漢華夏理工學院姬喬娜編寫。
本教材的編寫得到瞭河南城建學院、鄭州大學、淮陰工學院和武漢華夏理工學院領導和同事的大力支持，並參考瞭國內許多書籍和資料，在此一並緻以誠摯的謝意！
由於時間倉促，編者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。

編者
2016年8月

《化工原理課程設計》是一部聚焦於化工過程設計實踐的專業著作。本書深入淺齣地闡述瞭化工原理在實際工程設計中的應用，旨在幫助讀者掌握從概念提齣到最終方案確定的完整設計流程。 全書共分為七章，係統地涵蓋瞭化工課程設計中的關鍵環節。 第一章 緒論 簡要介紹瞭化工課程設計的目的、意義以及其在培養化工人纔中的核心作用。本章強調瞭課程設計是理論聯係實際的橋梁，是學生綜閤運用所學化工原理知識解決工程問題的訓練場。同時，概述瞭課程設計的典型流程，包括問題分析、方案選擇、工藝流程圖繪製、設備選型、經濟技術評價等，為後續章節的學習奠定基礎。 第二章 化工過程的分析與流程設計 重點在於如何對化工生産過程進行係統性分析，並在此基礎上構建閤理的工藝流程。本章詳細闡述瞭物料衡算和能量衡算在流程設計中的基礎地位，講解瞭如何根據工藝要求選擇閤適的單元操作組閤，以及如何繪製和優化工藝流程圖（PFD）。此外，還介紹瞭流程模擬軟件在流程優化中的應用，幫助讀者理解如何通過計算機輔助設計提高效率和準確性。 第三章 主要單元操作與設備選型 深入探討瞭化工生産中常見的單元操作，如流體輸送、傳熱、分離（蒸餾、吸收、萃取、過濾、離心等）以及反應器設計等。每一單元操作都配以詳細的原理講解，並側重於如何根據物料性質、操作條件和生産規模選擇閤適的設備。本章不僅介紹瞭設備的基本類型和結構，還提供瞭選型時的關鍵考慮因素和計算方法，使讀者能夠為特定工藝環節選擇最經濟、最有效的設備。 第四章 化工設備及其安裝 在前一章設備選型的基礎上，本章進一步拓展瞭對化工設備本體的認識，並延伸至設備安裝的實踐層麵。本章詳細介紹瞭各類化工設備的構造、性能特點、材質選擇以及主要的製造工藝。同時，詳細闡述瞭設備在工廠中的布局、基礎設計、管道連接、密封以及安全防護等安裝要點。通過本章的學習，讀者能夠對化工設備的實際形態和安裝要求有更全麵的理解。 第五章 自動化儀錶與過程控製 隨著現代化工生産的不斷發展，自動化和過程控製在提高生産效率、保障産品質量和運行安全方麵扮演著越來越重要的角色。本章係統介紹瞭化工過程中常用的測量儀錶（如溫度計、壓力錶、流量計、液位計等）的工作原理、選型依據以及安裝要求。在此基礎上，重點講解瞭過程控製的基本原理、控製器類型（PID控製器等）以及典型控製係統的構成。通過本章，讀者將掌握如何根據工藝需求設計和配置自動化控製係統。 第六章 安全、環保與經濟技術評價 化工生産的安全性和環保性是項目成功的關鍵因素，而經濟技術評價則是決定項目可行性的最終依據。本章首先詳細闡述瞭化工過程中的潛在危險源識彆、風險評估以及安全措施的製定，包括防火、防爆、防腐蝕、個人防護等。隨後，深入探討瞭化工生産對環境的影響，以及如何通過工藝優化、廢水廢氣處理等手段實現綠色生産。最後，本章詳細介紹瞭化工項目的經濟技術評價方法，包括投資估算、成本核算、盈利能力分析（如投資迴收期、淨現值、內部收益率等）以及方案比選原則，幫助讀者進行全麵的項目可行性研究。 第七章 課程設計實例分析 為瞭將前六章所學的理論知識融會貫通，本章提供瞭一個或多個典型的化工課程設計實例。通過對具體化工生産過程的詳細設計分析，包括從原料性質分析、工藝路綫選擇、流程圖繪製、主要設備選型計算，到自動化控製方案設計，再到安全環保措施和經濟技術評價的完整流程展示，使讀者能夠直觀地學習和掌握課程設計的全過程。每個實例都力求貼近實際工程，並提供詳細的計算過程和設計說明，便於讀者模仿和藉鑒。 本書結構清晰，內容詳實，既注重理論知識的講解，又強調實踐操作的應用。通過學習本書，讀者將能夠係統掌握化工原理課程設計的全貌，提升分析問題、解決問題的能力，為未來的化工工程實踐打下堅實的基礎。本書適用於高等院校化工類專業學生，也可作為從事化工設計、工程技術人員的參考用書。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠係統性地梳理化工原理知識的書籍，市麵上同類教材層齣不窮，但大多過於理論化，或者案例不夠貼近實際，讀起來總覺得隔靴搔癢。直到我偶然翻閱瞭這本《化工原理課程設計》，雖然它並非我最初期望的那種“純理論”講解，但卻意外地給我帶來瞭全新的視角和深刻的啓發。首先，這本書在概念的引入上處理得非常巧妙，它沒有直接拋齣一堆晦澀難懂的定義，而是通過一係列精心設計的“問題場景”來引導讀者思考，仿佛置身於一個真實的化工生産環境中，需要運用所學的原理去解決實際的工程挑戰。這種“情景式”的學習方式，讓我瞬間被吸引住瞭，也更容易理解抽象的物理化學過程是如何在實際生産中發揮作用的。

評分☆☆☆☆☆

本書的敘事方式和結構安排也相當獨特，它打破瞭傳統教科書的綫性思維模式，而是采用瞭一種更具探索性和挑戰性的方式來呈現內容。我印象最深刻的是關於反應器設計的那一部分，作者並沒有直接給齣各種反應器類型的優缺點，而是通過一個充滿未知數的化學反應過程，引導讀者一步步地去分析反應動力學，選擇閤適的反應器類型，並進行相應的參數計算。這種“先有問題，後有答案”的模式，極大地激發瞭我的學習興趣和解決問題的能力，讓我感覺自己不僅僅是在閱讀一本技術書籍，更像是在參與一個真實的工程項目，與作者一起探索最優的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

我不得不提的是，這本書在“前沿技術”的引入方麵，也做得相當及時和有遠見。雖然它主要圍繞著經典的化工原理展開，但作者並沒有故步自封，而是巧妙地將一些新興技術和理念融入到課程設計中。例如，在討論過程控製時，書中會提及一些先進的控製策略，如模型預測控製（MPC），並簡要介紹其原理和應用前景。在涉及綠色化工時，也會引導讀者思考如何利用生物催化、微反應器等新技術來實現更可持續的生産。這種對未來趨勢的關注，讓我覺得這本書不僅是一本學習基礎知識的教材，更是一本能夠幫助我們展望行業未來的指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書在對“風險評估”和“安全生産”的重視程度上，也做得非常到位。化工生産 inherently 帶有一定的風險，而這本書並沒有迴避這一點，反而將風險評估和安全措施作為課程設計的重要組成部分。它詳細介紹瞭工藝危害分析（PHA）的方法，如 HAZOP（危險與可操作性分析），並結閤具體的生産案例，指導讀者如何識彆潛在的風險點，評估風險等級，並提齣相應的控製和預防措施。這種對安全生産的強調，不僅是法律法規的要求，更是作為一名閤格化工工程師的職業操守，讀到這裏，我深感責任重大。

評分☆☆☆☆☆

我尤其欣賞這本書對於“不確定性”和“優化”的強調。在化工生産中，很少有絕對完美的設計，總會存在各種各樣的權衡和取捨。這本書在這方麵錶現得尤為真實，它鼓勵讀者去分析不同設計方案的優缺點，並嘗試通過數學模型和仿真手段去尋找最優解。例如，在涉及工藝流程優化時，它會引導讀者思考如何平衡生産成本、産品質量和環境保護之間的關係，並通過案例展示瞭如何運用經濟性分析和靈敏度分析等工具來做齣明智的決策。這種對工程現實的深刻理解，讓我覺得這本書不僅僅是在教授知識，更是在培養一種解決復雜工程問題的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

從另一個角度來看，這本書在對化工過程的“可視化”處理上做得非常齣色。它不僅僅是文字和公式的堆砌，而是通過大量精美的流程圖、設備剖麵圖以及模擬動畫的描述，將復雜的化工流程變得一目瞭然。例如，在介紹泵和壓縮機的工作原理時，書中配有多幅細緻入微的示意圖，清晰地展示瞭葉輪、殼體等關鍵部件的結構以及流體在其中的運動軌跡，讓我對這些關鍵設備的內部機製有瞭前所未有的清晰認識。這種直觀的呈現方式，極大地降低瞭學習門檻，也讓我在理解抽象概念的同時，能夠建立起生動的空間想象。

評分☆☆☆☆☆

這本書在對化工設備和過程的“細節打磨”上，展現齣瞭作者深厚的功底和嚴謹的態度。在我看來，很多同類書籍在描述設備時，往往會一帶而過，留下很多模糊不清的地方，但這本書在這方麵卻做得尤為細緻。比如，在討論換熱器設計時，它不僅詳細闡述瞭傳熱的基本原理，還深入探討瞭不同類型換熱器（如管殼式、闆式）的結構特點、傳熱效率以及各自的適用範圍。更重要的是，它還涉及到瞭諸如 Fouling（結垢）現象的預測和控製，以及清洗方法等實際操作中非常重要的細節問題，這些都為未來的工程實踐提供瞭寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書提供瞭一種非常獨特且富有成效的學習體驗。它不是那種讓你一目十行、快速過一遍就能“掌握”的書，而是需要你沉下心來，跟著作者的思路，去思考，去設計，去解決問題。在我看來，它更像是一本“思想的工具箱”，教會我如何運用化工原理來分析和解決實際的工程問題，而不僅僅是傳遞知識本身。對於任何想要深入理解化工原理、並希望將理論知識轉化為實際工程能力的讀者來說，這本《化工原理課程設計》無疑是一部值得深入研讀的佳作，它將為你打開一扇通往更高層次的工程思維和實踐的大門。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我最大的感受是這本書的“實踐導嚮”和“案例驅動”模式。作者並沒有簡單地堆砌公式和理論，而是將每一個抽象的化工原理都與具體的工業應用緊密聯係起來。例如，在講解傳質單元操作時，書中並沒有停留在理論公式的推導，而是詳細剖析瞭一個實際的精餾塔設計案例，從原料的性質分析，到塔闆的設計計算，再到操作條件的優化，每一步都清晰明瞭，並且附帶瞭大量的圖錶和數據，讓讀者能夠直觀地感受到理論知識如何轉化為實際的生産力。這種“知行閤一”的講解方式，極大地增強瞭我對化工原理的理解深度和應用能力，讓我不再是死記硬背公式，而是真正理解瞭背後的邏輯和原理。

評分☆☆☆☆☆

閱讀此書，我最大的體會是其“跨學科”的視角。化工原理本身就融閤瞭物理、化學、數學以及工程學等多個學科的知識，而這本書恰恰將這種跨學科的特點發揮到瞭極緻。它在講解單元操作時，會巧妙地引入相關的熱力學、動力學原理，在介紹反應工程時，則會觸及到化學反應機理和催化劑的知識。更讓我驚喜的是，書中在某些章節還會適當地提及一些經濟學原理在工藝設計和成本控製中的應用，以及環保法規對化工生産的影響。這種多維度、多視角的知識融閤，幫助我構建瞭一個更全麵、更立體、更符閤實際的化工知識體係。