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第1章 化工过程设计常用软件 1

1.1 Aspen Plus 1

1.1.1 Aspen Plus简介 1

1.1.2 Aspen Plus基本操作 3

1.1.3 应用举例 7

1.2 Matlab 9

1.2.1 Matlab简介 9

1.2.2 Matlab程序基本语法 9

1.2.3 Matlab的绘图功能 15

1.2.4 Matlab应用举例 21

1.3 PRO/Ⅱ流程模拟软件 25

1.3.1 PRO/Ⅱ简介 25

1.3.2 PRO/Ⅱ软件内容 26

1.3.3 PRO/Ⅱ软件的典型应用 27

第2章 化工过程概念设计 30

2.1 概念设计基础 30

2.1.1 概念设计所需数据 30

2.1.2 过程操作方式 32

2.2 流程总体设计 32

2.2.1 过程方框图 32

2.2.2 产品物流的数目 33

2.2.3 总物料衡算 34

2.2.4 物料衡算优化 40

2.3 物料循环结构 45

2.3.1 循环物流的数目 45

2.3.2 循环的物料衡算 46

2.3.3 反应器对循环结构的影响 49

2.3.4 循环物料衡算优化 51

2.4 传质分离结构设计 60

2.4.1 分离系统的总体结构 60

2.4.2 气体分离子系统 62

2.4.3 液体分离子系统 63

2.4.4 分离系统的物料衡算优化 74

2.5 换热网络设计 81

2.5.1 公用工程换热量 81

2.5.2 获取高换热匹配的换热器网络 84

2.5.3 换热网络结构优化 86

第3章 过程模拟软件Aspen Plus基础与实例 89

3.1 过程模拟实例详解 89

3.2 物性分析估计与数据回归 100

3.2.1 纯组分的物性分析 101

3.2.2 混合物相图的绘制 103

3.2.3 估计非数据库组分的物性 106

3.2.4 相平衡实验数据的回归 112

3.3 流程与模型分析工具 123

3.3.1 灵敏度分析 123

3.3.2 设计规定 128

3.3.3 优化 133

3.4 计算序列与收敛策略 137

3.5 绘制工艺流程图 148

第4章 化工过程单元设计 155

4.1 离心泵的设计 155

4.1.1 确定输送系统的流量与压头 155

4.1.2 选择泵的类型与型号 158

4.1.3 核算泵的实际工作状态 159

4.2 管路直径的设计 160

4.3 换热器的设计 163

4.3.1 单股物流换热负荷的确定 163

4.3.2 两股物流换热负荷的确定 164

4.3.3 换热器结构设计 171

4.4 精馏塔的设计 177

4.4.1 二元图解法 177

4.4.2 多元简捷法 180

4.4.3 塔板和填料设计 184

4.5 反应器的设计 188

4.5.1 全混流反应器 188

4.5.2 平推流反应器 193

4.5.3 间歇流式反应器 195

第5章 化工过程控制方案设计 198

5.1 基本控制系统的组成 198

5.1.1 PID控制原理 198

5.1.2 控制系统结构合成 204

5.2 利用Aspen Plus进行精馏塔灵敏板分析 206

5.2.1 Aspen Plus中的灵敏度分析 206

5.2.2 精馏塔的灵敏板分析 207

5.3 利用Aspen Dynamics进行动态模拟 214

附录 化工过程设计文档 232

参考文献 234