化工原理课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:138

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出版时间:2009-5

价格:18.00元

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isbn号码:9787122049742

丛书系列:

图书标签:

• 化工原理
• 课程设计
• 化工工程
• 传热
• 流体
• 分离
• 反应工程
• 模拟
• 实验
• 高等教育

《化工原理课程设计》是一部旨在帮助化工专业学生深入理解并掌握化工原理核心概念与应用的书籍。它并非一本罗列枯燥公式或理论的教科书，而是以实践为导向，通过一系列精心设计的课程设计项目，引导读者从理论走向实际，从认知走向应用。本书的核心价值在于其“课程设计”的定位，这意味着它提供的是一套系统化的学习路径，而非简单的知识堆砌。 本书结构与内容概览： 全书围绕着化工生产中的关键单元操作和典型工艺流程展开，从基础的物料衡算和能量衡算入手，逐步深入到传质、传热、流体输送、分离等核心化工单元操作的设计与计算。每个章节的设计项目都力求贴近工业实际，涵盖了从工艺流程的初步构思、物料和能量的详细计算，到设备选型、操作条件的优化，以及安全与环保等方面的考量。 第一部分：基础理论与工程估算 在正式进入具体的单元操作设计之前，本书首先回顾和巩固了化工原理中的基础知识。 第一章：化工生产过程分析与流程图绘制 本章旨在培养学生对化工生产全貌的宏观把握能力。通过分析典型的化工生产过程，如合成氨、硫酸、炼油等，学生将学习如何识别关键的生产环节、主要的单元操作以及物料的流转方向。 重点在于掌握不同类型流程图（如原理流程图、物料流程图、设备流程图）的绘制规范和意义，理解符号的含义，以及如何清晰、准确地表达一个化工过程。 课程设计项目可能涉及：针对一个简化的化学反应，设计并绘制其基本的原理流程图，标注主要设备和物料流。 第二章：物料衡算与能量衡算基础 这是所有化工计算的基石。本章将详细讲解物料衡算的基本原理，包括组分衡算、原子衡算以及针对复杂系统的多组分、多单元衡算方法。 能量衡算部分，将回顾热力学第一定律在化工过程中的应用，重点讲解焓的计算、相变潜热、显热以及过程中的热量得失。 课程设计项目可能涉及：根据给定的反应物组成和转化率，计算产物的组成、未反应物的回收量；计算反应热、过程加热或冷却所需的热量，并进行初步的能量回收分析。 第二部分：单元操作设计与计算 这是本书的核心内容，每个单元操作的设计项目都将带领学生深入理解其原理、掌握计算方法并进行初步设备设计。 第三章：流体输送设备设计 内容: 涵盖流体在管道中的流动阻力计算，包括层流和紊流的判别、沿程阻力损失和局部阻力损失的计算。重点在于泵、风机等流体输送设备的选型计算，包括确定所需扬程、流量，以及根据效率曲线选择合适的设备型号。 课程设计项目: 设计一个将原料从储罐输送到反应器的管道系统，包括管道直径的确定、泵的选型计算，并考虑可能的管路附件和阀门造成的压力损失。 第四章：传热设备设计 内容: 深入讲解传热的基本原理，包括导热、对流和辐射。重点在于传热系数的计算，如总传热系数的确定，以及化工常用的换热器（如管壳式换热器、板式换热器）的结构、工作原理和设计计算。学生将学习如何根据传热量、进出口温度、传热面积等参数进行换热器的设计和选型。 课程设计项目: 设计一个预热反应物料或冷却产物的换热器。需要根据物料的物理性质、操作温度要求，计算所需的换热面积，并初步选定换热器的类型和规格。 第五章：蒸馏单元操作设计 内容: 蒸馏是化工中最普遍的分离单元操作之一。本章将介绍不同类型的蒸馏（如连续精馏、间歇精馏），并深入讲解塔板理论和填料塔理论。重点在于计算精馏塔的理论塔板数、塔顶和塔底采出液的组成，以及确定回流比和进料位置。 课程设计项目: 设计一个二元混合物的精馏塔，以达到要求的产物纯度。需要运用平衡关系、操作线方程，并采用图解法（如McCabe-Thiele图）或解析法（如Fenske方程、Underwood方程）进行塔板数的计算。 第六章：吸收与精馏单元操作设计 内容: 吸收是利用液体吸收气相中某一组分的操作。本章将介绍吸收剂的选择、传质机理，以及吸收塔的设计计算，包括确定吸收剂用量、塔高和塔径。 课程设计项目: 设计一个吸收塔，将气体混合物中的目标组分（如HCl）用水吸收。需要根据气液平衡数据和传质系数，计算吸收塔的理论级数或高度，并确定合适的吸收剂用量。 第七章：萃取单元操作设计 内容: 萃取是利用溶剂将混合物中某一组分分离出来的操作。本章将介绍萃取剂的选择、相平衡关系，以及萃取设备（如混合澄清槽、筛板萃取塔、填料萃取塔）的设计计算。 课程设计项目: 设计一个液-液萃取装置，将溶液中的目标溶质分离出来。需要基于萃取剂和原液的相平衡数据，计算所需的萃取级数或塔高，并初步选择萃取设备的类型。 第八章：结晶与干燥单元操作设计 内容: 结晶是将溶液中的溶质以晶体形式分离出来的过程。本章将讲解影响结晶的因素，如过饱和度、晶体生长速率，以及结晶器的设计与操作。干燥是将固体物料中的水分或其他挥发性成分去除的过程，本章将介绍不同类型的干燥器（如气流干燥器、滚筒干燥器）的工作原理和设计要点。 课程设计项目: 设计一个从溶液中获得高纯度晶体的结晶过程，或设计一个将湿固体物料干燥至规定含水率的干燥装置。需要考虑物料的性质、产品要求以及操作条件。 第三部分：典型工艺流程设计 在掌握了各个单元操作的设计方法后，本书将引导学生将这些知识融会贯通，应用于一个完整的化工工艺流程设计。 第九章：典型化工工艺流程设计实例 本章通常会选择一到两个经典的化工生产过程，例如： 合成氨工艺流程设计: 从原料气的制备（如天然气重整）、合成气压缩、氨合成反应器设计，到氨的分离（如冷冻法）和提纯，全流程进行分析和设计。 硫酸生产工艺流程设计: 从硫磺燃烧、SO2氧化、SO3吸收，到尾气处理和硫酸的浓缩，进行详细的工艺设计。 课程设计项目: 针对一个具体的化工产品（如乙醇、醋酸、聚乙烯等），要求学生独立完成一个简化的工艺流程设计。这通常包括： 工艺方案的确定: 根据产品要求和现有技术，选择最优的生产路线和工艺参数。 物料衡算和能量衡算: 对整个流程进行详细的计算，确定各股物流的组成、流量、温度、压力等。 主要设备选型与初步设计: 根据物料衡算和能量衡算结果，对反应器、分离塔、换热器、泵等关键设备进行初步选型和尺寸估算。 流程图绘制: 绘制出详细的工艺流程图（PFD）和管道及仪表流程图（P&ID）。 经济性初步评价: 估算主要设备的成本和运行费用，进行简单的经济性分析。 安全与环保评估: 识别生产过程中的潜在危险，并提出相应的安全和环保措施。 本书的特点与优势： 实践导向: 本书的每一个设计项目都是围绕着解决实际工程问题而展开，强调理论与实践的结合，帮助学生将课堂所学转化为解决实际工程问题的能力。 循序渐进: 从基础理论到单元操作，再到完整的工艺流程，本书的结构设计符合学生的学习规律，由易到难，层层递进。 案例丰富: 提供了多种典型的化工生产过程案例，学生可以通过分析和模仿，学习如何进行工艺设计。 综合性: 课程设计项目不仅关注单一单元操作的设计，更强调对整个工艺流程的系统性思考，包括物料流、能量流、设备连接、安全环保等多个方面。 培养工程思维: 通过完成课程设计项目，学生能够逐渐培养出独立思考、分析问题、解决问题以及团队协作的工程思维能力。 本书的目标读者： 本书主要面向高等院校化工专业本科生，作为化工原理课程的配套教材或参考书。同时，对于从事化工设计、生产的工程师，特别是初入职场的工程师，本书也能提供宝贵的实践指导和知识回顾。 总而言之，《化工原理课程设计》是一本集理论讲解、实践训练和工程应用为一体的优质教材，它不仅传授知识，更重要的是培养学生的工程实践能力和创新精神，为他们未来从事化工相关工作打下坚实的基础。通过本书的学习，读者将能够更加自信地面对复杂的化工工程设计挑战。

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