卓越工程师教育培养计划丛书 化工流程模拟

卓越工程师教育培养计划丛书 化工流程模拟
作者：王君 编著
出版时间：2016年版
内容简介
　　本书共分为8章，第1章介绍了化工设计和模拟的一般步骤；第2章介绍了作为化工流程模拟基础的相平衡理论和物性模型等；第3章介绍了混合器、分流器和闪蒸器模型与模拟；第4章介绍了压力变化单元阀门、泵和压缩机模型与模拟；第5章介绍了换热器模型与模拟；第6章介绍了精馏塔、吸收塔、汽提塔和萃取塔模型、设计与模拟，阐述了不同条件下计算塔效率的4个经验公式；第7章介绍了5种反应器模型与模拟；第8章介绍了几种工艺流程的合成与模拟。全书采用化工流程模拟软件Aspen Plus 作为模拟与设计工具，结合实例介绍了该软件的操作步骤和应用技巧，包括灵敏度分析、设计规定、参数优化和计算收敛策略等方面。　本书可作为高等院校化工专业本科生和研究生教材，也可为从事化工设计和工艺改造的工程技术人员提供参考。
目录
1 绪言 1

2 化工流程模拟基础 3
2.1 化工单元操作原理 3
2.2 相平衡理论 3
2.2.1 相平衡概念 3
2.2.2 相平衡条件 3
2.2.3 相平衡计算 4
2.3 物性模型 6
2.3.1 剩余性质和过量性质 6
2.3.2 状态方程模型 7
2.3.3 活度系数模型 9
2.3.4 物性方程的选用 14
2.4 温标转换 15

3 混合器、分流器和闪蒸器模拟 16
3.1 混合器 16
3.1.1 混合器模型自由度分析 16
3.1.2 混合器模拟 17
3.2 分流器 28
3.2.1 分流器模型自由度分析 28
3.2.2 分流器模拟 29
3.3 闪蒸器 32
3.3.1 闪蒸器模型自由度分析 32
3.3.2 闪蒸器模拟 33

4 压力变化单元模拟 35
4.1 阀门 35
4.1.1 阀门模型自由度分析 35
4.1.2 阀门模拟 35
4.2 泵 37
4.2.1 泵模型自由度分析 37
4.2.2 泵模拟 38
4.3 压缩机 39
4.3.1 压缩机模型自由度分析 39
4.3.2 压缩机模拟 39

5 换热器模拟 41
5.1 管壳式换热器 41
5.1.1 管壳式换热器模型自由度分析 41
5.1.2 管壳式换热器传热方程 42
5.1.3 管壳式换热器模拟 43
5.2 简化的换热器模型 49
5.2.1 加热器 49
5.2.2 热流连接的简化换热器模型 50
5.3 换热器网络 63

6 塔器模拟 64
6.1 精馏塔结构及自由度分析 64
6.2 精馏塔操作压力估算和冷凝器类型确定 67
6.3 精馏塔直径计算 67
6.4 精馏塔全塔效率计算 69
6.5 精馏塔简捷法设计 71
6.6 精馏塔严格模拟 76
6.7 精馏塔灵敏度分析和设计规定 81
6.8 利用模拟软件计算全塔效率和塔径 87
6.9 吸收塔和汽提塔效率 103
6.9.1 吸收和汽提过程的重要概念 103
6.9.2 吸收塔和汽提塔效率 106
6.10 吸收塔和汽提塔模拟 107
6.11 萃取塔模拟 116

7 反应器模拟 119
7.1 化学计量反应器 119
7.2 产率反应器 122
7.3 平衡反应器 124
7.4 吉布斯反应器 126
7.5 动力学反应器 128

8 工艺流程模拟 136
8.1 环己烷生产过程模拟 136
8.2 二氯甲烷溶剂回收过程蒸汽用量优化 163
8.3 丙酮甲醇混合物萃取精馏过程模拟 176
8.4 粗甲醇精馏脱水热集成过程模拟 183
8.4.1 粗甲醇单塔分离过程设计与模拟 184
8.4.2 粗甲醇脱水热集成流程合成与模拟 184

习题 187

参考文献 190