化工單元過程及設備課程設計-(第二版)（簡體書）

本教材作為化工單元過程工程實踐訓練課程教材，從體系上將各高校普遍設立的化工原理課程設計和化工機械基礎課程設計結合起來，作為一門綜合性、基礎性的工程訓練課，使學生通過本課程的學習得到比較完整的、系統的化工單元過程和設備設計方面的思想、概念和方法的訓練，掌握化工單元過程的初步設計、基礎設計和施工圖設計的基本技能。
本教材在內容選取上，立足于從培養學生工程設計基本能力出發，特別注意加強基礎理論知識應用能力的培養、工程觀念培養和基本設計技能的培養。全書主要選取了精餾過程工藝設計、吸收過程工藝設計、萃取過程工藝設計以及干燥過程工藝設計四個典型的化工單元過程的工藝設計。同時考慮到在化工過程中，列管換熱器應用的廣泛性，本書也較為詳細地介紹了列管換熱器的設計。在這些章節中，突出強調單元過程工藝設計中方案設計的綜合性，而不僅限于某一設備的工藝計算，目的是引導學生用系統工程學的觀點全面分析設計中涉及的諸多因素對全系統過程的影響，強調系統的綜合性和協調性。
在單元過程設計方面，考慮到本書的篇幅和工藝類學生的教學基本要求，選取了典型的列管換熱器機械設計和塔設備的機械設計作為本課程教學的基本內容。教材中所選擇的設計實例多來自于作者的實際工程實踐的設計題目，具有真實的工程應用背景。
本書適用于高等院校化工及相關專業的本科生教材，也可供化工及相關專業工程技術人員作為工藝設計的參考書。

第一章 緒論
一、化工過程及裝置設計簡介
二、本教材的基本內容
三、課程設計的基本要求
四、化工流程模擬軟件與繪圖軟件簡介
第二章 工程技術文件編制
第一節 化工工藝流程圖
一、物料流程圖(原則流程圖)
二、帶控制點的工藝流程圖
第二節 設備工藝條件圖(設備設計條件單)
第三節 設備設計常用標準、技術文件及技術要求
一、化工設備設計常用標準和規範
二、國外主要規範簡介
三、化工設備設計技術文件
四、化工設備圖面技術要求
第四節 設備施工圖的繪制
一、化工設備圖的基本內容
二、化工設備的結構及視圖的表達特點
三、化工設備圖的簡化畫法
四、化工設備圖的繪制
參考文獻
第三章 列管換熱器工藝設計
第一節 概述
一、列管換熱器的應用
二、列管換熱器設計簡介
第二節 無相變換熱器工藝設計
一、設計方案
二、工藝結構設計
三、換熱器核算
四、設計示例
第三節 再沸器工藝設計
一、再沸器形式及其選用
二、立式熱虹吸再沸器工藝設計
三、釜式再沸器工藝設計
四、設計示例
第四節 冷凝器工藝設計
一、概述
二、冷凝器類型及其選擇
三、冷凝器的工藝設計
主要符號說明
參考文獻
第四章 列管換熱器機械設計
第一節 列管換熱器零、部件的工藝結構設訓
一、分程隔板
二、折流板或支承板
三、拉桿、定距管
四、旁路擋板、防沖板
五、接管
六、管板結構尺寸
第二節 列管換熱器機械結構設計
一、傳熱管與管板的連接
二、管板與殼體及管箱的連接
三、管箱
第三節 其他結構設計
一、法蘭選用
二、墊片
三、膨脹節
四、支座
第四節 列管換熱器機械設計
一、管板強度計算簡介
二、殼體、封頭強度計算
三、法蘭、浮頭蓋、鉤圈
第五節 設計示例
一、結構設計
二、強度計算
參考文獻
第五章 精餾過程工藝設計
第一節 概述
一、精餾裝置工藝設計的基本內容
二、精餾塔設備的選擇
第二節 設計方案
一、精餾過程工藝流程
二、操作條件的選擇
三、控制方案的選擇
第三節 精餾過程系統的模擬計算
一、精餾塔的分離計算
二、精餾裝置的物料及熱量衡算
第四節 實際塔板數及塔高
第五節 浮閥塔塔盤工藝設計
一、板式塔
二、塔板液流形式
三、塔徑設計
四、溢流裝置的設計
五、塔盤及其布置
六、浮閥數及排列
七、塔板流動性能校核
第六節 輔助設備的選擇
一、傳熱設備
二、容器、管線及泵
第七節 精餾過程系統設計實例
一、設計任務及條件
二、分離工藝流程
三、過程系統模擬計算
四、循環苯精餾塔(T一101)工藝設計
五、輔助設備設計
六、管路設計及泵的選擇
七、控制方案
八、設備一覽表
主要符號說明
參考文獻
第六章 吸收過程工藝設計
第一節 概述
第二節 設計方案
一、吸收劑的選擇
二、吸收流程選擇
三、吸收劑再生方法選擇
四、塔設備的選擇
五、操作參數選擇
六、提高能量利用率
第三節 填料塔的工藝設計
一、塔填料的選擇
二、塔徑的計算
三、填料塔高度計算
四、液體初始分布器工藝設計
五、液體收集及再分布裝置
六、氣體分布裝置
七、除沫裝置
八、填料支承及壓緊裝置
九、填料塔的流體力學參數計算
第四節 吸收過程設計示例
一、設計條件
二、設計方案
三、吸收塔的工藝設計
四、再生塔的設計
五、過程的工藝流程圖
主要符號說明
參考文獻
第七章 液·液萃取過程工藝設計
第一節 概述
第二節 設計方案
一、萃取劑的選擇
二、萃取流程的選擇
三、液一液萃取設備的選擇
四、萃取過程操作參數的選擇
第三節 萃取塔的工藝設計
一、萃取塔直徑
二、塔設備高度的計算
三、轉盤塔的工藝設計
第四節 萃取過程的工藝設計示例
一、設計條件
二、萃取劑的選擇
三、流程選擇
四、溶劑用量確定
五、萃取塔的工藝設計
六、過程的工藝流程圖
主要符號說明
參考文獻
第八章 干燥過程工藝設計
第一節 概述
第二節 設計方案
一、干燥裝置的一般工藝流程
二、干燥介質加熱器的選擇
三、干燥器的選擇
四、干燥介質輸送設備的選擇及配置
五、細粉回收設備的選擇
六、加料器及卸料器的選擇
第三節 噴霧干燥裝置的工藝設計
一、噴霧干燥的基本原理和特點
二、霧化器的結構和設計
三、霧化器的選擇
四、霧滴的干燥
五、噴霧干燥塔直徑和高度的計算
六、主要附屬設備
七、工藝設計步驟
八、設計示例
第四節 氣流干燥裝置的工藝設計
一、氣流干燥裝置的工藝流程和特點
二、氣流干燥器的結構形式及其特點
三、顆粒在氣流干燥器中的運動和傳熱
四、氣流干燥裝置的設計
五、設計示例
主要符號說明
參考文獻
第九章 塔設備的機械設計
第一節 概述
一、塔設備機械設計的基本要求
二、塔設備機械設計的基本內容
第二節 板式塔結構設計
一、塔盤
二、塔盤的機械計算
三、塔盤構件的最小厚度
第三節 填料塔結構設計
一、液體分布器
二、液體再分布器
三、填料支承板
四、填料壓板和床層限制板
第四節 輔助裝置及附件
一、絲網除沫器
二、進出料接管
三、裙座
第五節 塔的強度和穩定性計算簡介
一、計算步驟
二、設計計算公式
三、設計計算用圖表
四、設計示例
主要符號說明
參考文獻
附錄
附錄一 典型設備圖面技術要求
一、鋼制焊接壓力容器技術要求
二、列管換熱器裝配圖技術要求
三、列管換熱器管板技術要求
四、折流板、支持板技術要求
五、板式塔裝配圖技術要求
六、填料塔裝配圖技術要求
附錄二 手弧焊和氣保焊常用坡口形式和基本尺寸
附錄三 埋弧焊常用坡口形式和基本尺寸
附錄四 管法蘭
附錄五 人孔
附錄六 橢圓形封頭
附錄七 輸送流體用無縫鋼管常用規格品種