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0 绪论 1

0.1 化工原理课程设计的性质和目的 1

0.2 化工原理课程设计的基本内容及步骤 1

0.2.1 化工原理课程设计的基本内容 1

0.2.2 化工原理课程设计的基本步骤 2

0.3 化工原理课程设计的要求 2

0.3.1 设计说明书的编排和要求 3

0.3.2 图纸要求 3

0.3.3 设计的有关说明 3

0.3.4 化工原理课程设计中计算机的应用 4

第1章 化工设计计算基础 5

1.1 物料衡算 5

1.1.1 物料衡算式 5

1.1.2 衡算步骤 5

1.2 热量衡算 5

1.2.1 热量衡算式 6

1.2.2 衡算基本方法及步骤 6

1.3 物性数据的查取和估算 6

1.3.1 密度 6

1.3.2 黏度 7

1 3.3 热导率 8

1.3.4 比热容 9

1.3.5 汽化潜热 9

1.3.6 表面张力 10

1.3.7 液体的饱和蒸气压 11

1.3.8 二组分汽液平衡组成与温度（或压力）的关系 11

第2章 化工设计绘图基础 13

2.1 工艺流程图的分类 13

2.2 带控制点的工艺流程图的绘制 14

2.2.1 图样内容 14

2.2.2 图的绘制范围 14

2.2.3 比例与图幅、图框 14

2.2.4 字体 15

2.2.5 图线与箭头 16

2.2.6 设备的表示方法 17

2.2.7 管道表示方法 19

2.2.8 阀门与管件的表示方法 22

2.2.9 仪表控制点的表示方法 22

2.2.10 化工典型设备的自控流程 24

2.3 设备的工艺条件图 26

2.3.1 工艺条件图的作用 26

2.3.2 工艺条件图的内容 26

第3章 板式精馏塔的设计 27

3.1 概述 27

3.2 精馏塔设计的内容及要求 28

3.2.1 精馏塔设计的内容 28

3.2.2 绘图要求 28

3.3 板式塔的类型 29

3.3.1 泡罩塔板 29

3.3.2 筛孔塔板 30

3.3.3 浮阀塔板 30

3.3.4 喷射型塔板 31

3.4 板式精馏塔设计方案的确定及有关知识 31

3.4.1 蒸馏方式的选定 32

3.4.2 装置流程的确定 32

3.4.3 操作条件的确定 32

3.4.4 板式塔类型的选择 33

3.4.5 设计方案确定的原则 34

3.5 精馏塔的物料、热量衡算 34

3.5.1 精馏塔的物料衡算 34

3.5.2 精馏塔的热量衡算 35

3.6 精馏塔塔板数的计算 36

3.6.1 平衡关系 37

3.6.2 操作方程及q线方程 38

3.6.3 理论塔板数的计算 39

3.6.4 塔效率的估算 41

3.7 板式塔主要工艺尺寸的设计计算 43

3.7.1 板式塔主要尺寸设计的特点、方法和基本思路 43

3.7.2 塔高和塔径 43

3.7.3 塔板上液流型式的选择 46

3.7.4 溢流装置的设计计算 46

3.7.5 塔板设计 51

3.7.6 筛板塔的设计计算 52

3.7.7 浮阀塔的设计计算 56

3.7.8 板式塔的结构及塔体总高度 60

3.7.9 板式塔的附属设备 61

3.8 板式精馏塔设计示例 65

3.8.1 浮阀精馏塔设计示例 65

3.8.2 筛板精馏塔设计示例 82

3.9 精馏塔设计任务书示例 92

3.10 精馏塔计算框图 94

本章符号说明 97

第4章 填料吸收塔的设计 98

4.1 概述 98

4.2 设计方案的确定 98

4.2.1 吸收剂和吸收方法的选择 99

4.2.2 吸收（或解吸）操作条件的选择 100

4.2.3 吸收（或解吸）装置流程的确定 100

4.2.4 能量的合理利用 101

4.2.5 典型吸收-解吸流程 102

4.3 填料 103

4.3.1 传质过程对塔填料的基本要求 103

4.3.2 填料的类型 103

4.3.3 填料的性能特征 107

4.3.4 填料的选择 107

4.4 填料吸收塔的设计计算 110

4.4.1 气-液相平衡关系的获取 110

4.4.2 吸收剂用量的确定 112

4.4.3 塔径的计算 113

4.4.4 液体喷淋密度的验算 115

4.4.5 填料层高度计算 116

4.4.6 填料层的分段 120

4.4.7 塔的附属高度 121

4.4.8 填料塔的总压降及填料层压降的计算 121

4.5 填料塔附属结构 122

4.5.1 填料支承装置 122

4.5.2 液体喷淋装置 123

4.5.3 液体收集及再分布装置 124

4.5.4 填料压板与床层限制板 124

4.5.5 防壁流圈 124

4.5.6 气体的进、出口装置与排液装置 125

4.5.7 除沫器 125

4.5.8 填料塔附属结构设计 126

4.6 吸收剂循环功率计算和选泵 127

4.7 填料塔的辅助装置 128

4.8 填料吸收塔设计示例 128

4.9 填料吸收塔设计任务书示例 134

本章符号说明 136

第5章 换热器的设计 137

5.1 列管式换热器的类型 137

5.1.1 固定管板式换热器 137

5.1.2 浮头式换热器 138

5.1.3 U形管式换热器 138

5.1.4 填料函式换热器 139

5.2 列管式换热器标准简介 139

5.3 设计的主要内容 140

5.4 设计方案的确定 140

5.5 换热器工艺结构尺寸设计 142

5.5.1 换热管的选择 142

5.5.2 管长、管程数和总管数的确定 143

5.5.3 管子的排列 144

5.5.4 排管图与实际管数 144

5.5.5 壳体直径与壳体厚度的确定 145

5.6 列管式换热器的设计计算 146

5.6.1 列管式换热器的设计计算步骤 146

5.6.2 传热计算的主要公式 146

5.6.3 流体通过换热器的阻力损失（即压强降）的计算 153

5.7 主体构件的设计与连接 154

5.7.1 管束分程 154

5.7.2 壳程分程 155

5.7.3 管板 155

5.7.4 管箱和封头 155

5.7.5 折流板 156

5.7.6 其他主要构件 157

5.7.7 换热器主要连接 158

5.7.8 支座 158

5.8 列管式换热器设计计算示例 158

5.9 换热器设计任务书示例 162

本章符号说明 163

第6章 课程设计说明书撰写 164

6.1 课程设计说明书的基本要求 164

6.2 课程设计说明书的构成 164

6.3 说明书撰写基本要求及格式 164

6.3.1 前置部分 164

6.3.2 主体部分 165

6.3.3 后置部分 169

6.4 示例 169

6.4.1 封面示例 169

6.4.2 目录示例 169

6.4.3 正文示例 170

6.4.4 设计任务书示例 171

6.4.5 摘要示例 171

附录 173

附录1 人孔 173

附录2 椭圆形封头（摘自JB/T 4746—2002） 176

附录3 输送流体用无缝钢管常用规格品种 180

附录4 填料吸收塔工艺条件图示例 181

附录5 双溢流浮阀精馏塔工艺条件图示例 182

附录6 浮阀精馏塔工艺条件图示例 183

附录7 精馏工艺流程图示例 184

附录8 吸收工艺流程图示例 185

参考文献 186