基本介紹
- 書名：中國石油和化學工業行業規劃教材•現代化工
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：239頁
- 開本：16
- 定價：28.00
- 作者：徐建良 等
- 出版日期：2009年8月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787122063595
- 品牌：化學工業出版社
內容簡介,圖書目錄,文摘,序言,
內容簡介
《現代化工計算》是由化學工業出版社出版的。
圖書目錄
緒論
一、現代化工計算的內容
二、化工計算的作用
三、現代化工計算課程的學習方法
單元一 數據處理
任務一 單位換算
一、單位制度的構成及其種類
二、單位換算的方法
任務二 插值
一、常用的插值方法
二、採用Excel進行插值
知識拓展線性插值和Lagrange插值ExcelVBA函式
任務三 曲線擬合
一、關聯函式的選擇和線性化
二、線性最小二乘法
三、採用Excel曲線擬合
知識拓展曲線擬合效果分析
任務四 求解一元非線性方程
一、一元非線性方程求根方法
二、手工求解一元非線性方程
三、採用Excel求解一元非線性方程
知識拓展求解一元三次非線性方程的ExcelVBA函式
任務五 求解線性方程組
一、線性方程組的求解方法
二、手工求解線性方程組
三、採用Excel解線性方程組
知識拓展利用Excel自帶的函式和功能求解線性方程組
*任務六 採用ChemCAD回歸物性公式參數
複習思考題
習題
單元二 氣體的熱力學性質計算
任務一 計算氣體的p、V、T數據
一、氣體p、V、T數據的計算方法
二、手工計算氣體的p、V、T數據
三、採用Excel計算氣體的p、V、T數據
四、採用ChemCAD計算氣體p、V、T數據
知識拓展由立方型狀態方程求體積的ExcelVBA函式
任務二 計算氣體的焓(h)、熵(s)數據
一、氣體h、s的計算方法
二、手工計算氣體的h、s數據
三、採用Excel計算氣體的h、s數據
四、採用ChemCAD計算氣體的h、s數據
知識拓展由立方型狀態方程求剩餘性質的ExcelVBA函式
複習思考題
習題
單元三 化工過程物料衡算
任務一 理解物料衡算基礎知識
一、物料衡算的兩大類型
二、化工生產過程的類型
三、物料衡算的理論依據及物料衡算式
四、物料衡算計算基準及其選擇
五、物料衡算的一般步驟
任務二 物理過程的物料衡算
一、混合過程物料衡算
二、蒸發與結晶過程物料衡算
三、吸收過程物料衡算
四、精餾過程物料衡算
任務三 化學反應過程的物料衡算
一、反應物配比
二、轉化率、選擇性、收率
三、簡單眼應系統的物料衡算
四、複雜反應系統的物料衡算
複習思考題
習題
單元四 單一化工過程能量衡算
任務一 計算顯熱
一、採用Excel進行顯熱計算
二、採用ChemCAD計算顯熱
任務二 計算相變潛熱
一、相變潛熱的計算方法
二、採用Excel計算相變潛熱
三、採用ChemCAD計算相變潛熱
*任務三 計算溶解與混合過程熱效應
一、積分溶解熱與積分混合熱概念
二、手工計算溶解與混合過程熱效應
三、採用Excel計算溶解與混合過程熱效應
四、採用ChemCAD計算溶解與混合過程熱效應
任務四 計算化學反應過程熱效應
一、化學反應熱的計算方法
二、手工計算化學反應熱
三、採用Excel計算化學反應熱
四、採用ChemCAD計算化學反應熱
*任務五 計算氣體壓縮功
一、壓縮功的計算方法
二、採用Excel計算各類壓縮功
三、採用ChemCAD計算各類壓縮功
四、原動機功率的估算
複習思考題
習題
單元五 典型化工過程工藝計算
*任務一 精餾設計與嚴格模擬
一、採用ChemCAD進行精餾塔簡捷設計計算
二、精餾過程嚴格計算
三、精餾設備的設計
任務二 硫黃制酸過程物料、能量衡算
一、計算熔硫釜的蒸汽消耗量
二、根據生產任務，計算原料硫黃、空氣、水的消耗量
三、計算焚硫過程中空氣過剩係數與爐氣組成、爐氣溫度之間的關係
四、計算廢熱鍋爐的產汽量
五、計算SO2的實際轉化率和平衡轉化率
六、計算空氣過剩係數、SO2轉化率和轉化爐一段出口溫度之間的關係
任務三 計算並繪製合成氨廠CO變換反應的tx圖
一、確定變換爐一段出口溫度和一段變換率
二、計算絕熱反應操作線方程、平衡線方程和最佳反應溫度線方程
三、採用Excel繪製CO變換爐一段tx圖
任務四 CO變換爐催化劑用量計算
一、化學反應速率的表示
二、採用手工計算CO變換催化劑用量
三、採用Excel計算CO變換催化劑用量
四、採用ChemCAD計算CO變換催化劑用量
*任務五 甲醇脫水生產二甲醚過程的概念設計
一、過程的基本信息
二、流程輸入輸出結構和循環結構
三、反應器的工藝設計
四、分離系統
五、全流程模擬
六、能量集成
*任務六 氯化氫合成工藝中典型換熱器設計
一、氯化氫合成工藝概述
二、列管式換熱器工藝設計
三、換熱器經濟評價
*任務七 乙炔發生器設計
一、乙炔製備工藝概述
二、乙炔發生與清淨原理
三、乙炔發生器的物料衡算和熱量衡算
四、乙炔發生器的初步設計
複習思考題
習題
附錄
附錄1 常用數據表
附錄2 常用熱力學圖
附錄3 ChemCAD簡介
附3.1 什麼是ChemCAD
附3.2 什麼是流程模擬
附3.3 ChemCAD的用途
附3.4 ChemCAD的套用領域
附3.5 ChemCAD6.0的運行界面
附3.6 ChemCAD6.0進行流程模擬的基本步驟
參考文獻
一、現代化工計算的內容
二、化工計算的作用
三、現代化工計算課程的學習方法
單元一 數據處理
任務一 單位換算
一、單位制度的構成及其種類
二、單位換算的方法
任務二 插值
一、常用的插值方法
二、採用Excel進行插值
知識拓展線性插值和Lagrange插值ExcelVBA函式
任務三 曲線擬合
一、關聯函式的選擇和線性化
二、線性最小二乘法
三、採用Excel曲線擬合
知識拓展曲線擬合效果分析
任務四 求解一元非線性方程
一、一元非線性方程求根方法
二、手工求解一元非線性方程
三、採用Excel求解一元非線性方程
知識拓展求解一元三次非線性方程的ExcelVBA函式
任務五 求解線性方程組
一、線性方程組的求解方法
二、手工求解線性方程組
三、採用Excel解線性方程組
知識拓展利用Excel自帶的函式和功能求解線性方程組
*任務六 採用ChemCAD回歸物性公式參數
複習思考題
習題
單元二 氣體的熱力學性質計算
任務一 計算氣體的p、V、T數據
一、氣體p、V、T數據的計算方法
二、手工計算氣體的p、V、T數據
三、採用Excel計算氣體的p、V、T數據
四、採用ChemCAD計算氣體p、V、T數據
知識拓展由立方型狀態方程求體積的ExcelVBA函式
任務二 計算氣體的焓(h)、熵(s)數據
一、氣體h、s的計算方法
二、手工計算氣體的h、s數據
三、採用Excel計算氣體的h、s數據
四、採用ChemCAD計算氣體的h、s數據
知識拓展由立方型狀態方程求剩餘性質的ExcelVBA函式
複習思考題
習題
單元三 化工過程物料衡算
任務一 理解物料衡算基礎知識
一、物料衡算的兩大類型
二、化工生產過程的類型
三、物料衡算的理論依據及物料衡算式
四、物料衡算計算基準及其選擇
五、物料衡算的一般步驟
任務二 物理過程的物料衡算
一、混合過程物料衡算
二、蒸發與結晶過程物料衡算
三、吸收過程物料衡算
四、精餾過程物料衡算
任務三 化學反應過程的物料衡算
一、反應物配比
二、轉化率、選擇性、收率
三、簡單眼應系統的物料衡算
四、複雜反應系統的物料衡算
複習思考題
習題
單元四 單一化工過程能量衡算
任務一 計算顯熱
一、採用Excel進行顯熱計算
二、採用ChemCAD計算顯熱
任務二 計算相變潛熱
一、相變潛熱的計算方法
二、採用Excel計算相變潛熱
三、採用ChemCAD計算相變潛熱
*任務三 計算溶解與混合過程熱效應
一、積分溶解熱與積分混合熱概念
二、手工計算溶解與混合過程熱效應
三、採用Excel計算溶解與混合過程熱效應
四、採用ChemCAD計算溶解與混合過程熱效應
任務四 計算化學反應過程熱效應
一、化學反應熱的計算方法
二、手工計算化學反應熱
三、採用Excel計算化學反應熱
四、採用ChemCAD計算化學反應熱
*任務五 計算氣體壓縮功
一、壓縮功的計算方法
二、採用Excel計算各類壓縮功
三、採用ChemCAD計算各類壓縮功
四、原動機功率的估算
複習思考題
習題
單元五 典型化工過程工藝計算
*任務一 精餾設計與嚴格模擬
一、採用ChemCAD進行精餾塔簡捷設計計算
二、精餾過程嚴格計算
三、精餾設備的設計
任務二 硫黃制酸過程物料、能量衡算
一、計算熔硫釜的蒸汽消耗量
二、根據生產任務，計算原料硫黃、空氣、水的消耗量
三、計算焚硫過程中空氣過剩係數與爐氣組成、爐氣溫度之間的關係
四、計算廢熱鍋爐的產汽量
五、計算SO2的實際轉化率和平衡轉化率
六、計算空氣過剩係數、SO2轉化率和轉化爐一段出口溫度之間的關係
任務三 計算並繪製合成氨廠CO變換反應的tx圖
一、確定變換爐一段出口溫度和一段變換率
二、計算絕熱反應操作線方程、平衡線方程和最佳反應溫度線方程
三、採用Excel繪製CO變換爐一段tx圖
任務四 CO變換爐催化劑用量計算
一、化學反應速率的表示
二、採用手工計算CO變換催化劑用量
三、採用Excel計算CO變換催化劑用量
四、採用ChemCAD計算CO變換催化劑用量
*任務五 甲醇脫水生產二甲醚過程的概念設計
一、過程的基本信息
二、流程輸入輸出結構和循環結構
三、反應器的工藝設計
四、分離系統
五、全流程模擬
六、能量集成
*任務六 氯化氫合成工藝中典型換熱器設計
一、氯化氫合成工藝概述
二、列管式換熱器工藝設計
三、換熱器經濟評價
*任務七 乙炔發生器設計
一、乙炔製備工藝概述
二、乙炔發生與清淨原理
三、乙炔發生器的物料衡算和熱量衡算
四、乙炔發生器的初步設計
複習思考題
習題
附錄
附錄1 常用數據表
附錄2 常用熱力學圖
附錄3 ChemCAD簡介
附3.1 什麼是ChemCAD
附3.2 什麼是流程模擬
附3.3 ChemCAD的用途
附3.4 ChemCAD的套用領域
附3.5 ChemCAD6.0的運行界面
附3.6 ChemCAD6.0進行流程模擬的基本步驟
參考文獻
文摘
插圖：
二、化工計算的作用
計算的目的，是為了確定各類具體數據的數值及其相互之間的關係。化工計算的目的是為了能夠向各類與化工有關的過程提供正確、可靠的數據，如化工設備的尺寸、工藝條件、各類消耗定額等，其主要作用有以下幾方面。
（1）在化工過程開發中的作用
化工過程開發是指一個新的化工產品從實驗室研究過渡到第一套工業化裝置投產的全過程。傳統的化工過程開發主要包括：①化學反應研究，如轉化率、選擇性、收率等；②化學工程研究，如體系的物性、相態、熱性質、熱傳遞方式、物料的輸送、分離等；③機械設備、儀表及控制手段研究，如設備材料、製造、安裝、維修、控制儀表、控制方法和手段等；④技術經濟評價，如各類消耗、成本、效率等。在具體實施時，通常要包括實驗室研究、小試、中試、工業化裝置等幾個步驟。其中每個步驟和環節都必須通過一定的計算確定、核實相關數據，用於判斷過程開發的成敗與優劣。
近年來，由於計算機性能的不斷提高，化工過程開發中各類數據資源的逐漸豐富，通過開發相應的數學模型，使化工過程開發能通過相應的軟體進行模擬放大，減少了從實驗室到工業生產裝置間的中間試驗環節，提高了化工新產品開發的效率。
二、化工計算的作用
計算的目的，是為了確定各類具體數據的數值及其相互之間的關係。化工計算的目的是為了能夠向各類與化工有關的過程提供正確、可靠的數據，如化工設備的尺寸、工藝條件、各類消耗定額等，其主要作用有以下幾方面。
（1）在化工過程開發中的作用
化工過程開發是指一個新的化工產品從實驗室研究過渡到第一套工業化裝置投產的全過程。傳統的化工過程開發主要包括：①化學反應研究，如轉化率、選擇性、收率等；②化學工程研究，如體系的物性、相態、熱性質、熱傳遞方式、物料的輸送、分離等；③機械設備、儀表及控制手段研究，如設備材料、製造、安裝、維修、控制儀表、控制方法和手段等；④技術經濟評價，如各類消耗、成本、效率等。在具體實施時，通常要包括實驗室研究、小試、中試、工業化裝置等幾個步驟。其中每個步驟和環節都必須通過一定的計算確定、核實相關數據，用於判斷過程開發的成敗與優劣。
近年來，由於計算機性能的不斷提高，化工過程開發中各類數據資源的逐漸豐富，通過開發相應的數學模型，使化工過程開發能通過相應的軟體進行模擬放大，減少了從實驗室到工業生產裝置間的中間試驗環節，提高了化工新產品開發的效率。
序言
為了適應當前高職教育、教學改革的需要，本書的編寫儘可能體現“工學結合，理論實踐一體化設計思想”，注重學生能力（技能）訓練，最佳化整合課程內容，使之成為學生步入工作崗位、提升職業技能的必備手冊。
本書內容上以質量守恆、能量守恆兩個基本定律為重點，為了儘可能降低計算的繁雜程度，書中所涉及的計算儘可能以計算機為計算工具，Excel、ChemCAD軟體為主要計算手段，特別是Excel的套用，本書中穿插講解了如何進行用於化工計算的ExcelVBA自定義函式的開發內容，拓展了Excel在化工計算領域中的套用，是本書的首創，也是本書有別於其他教材的一大特色之一。
本書在內容編排上首次採用任務驅動式教學方式，通過配合各類計算實例，使學生能夠在學中做（計算），在做（計算）中學，力求基本滿足學生在化工企業生產崗位、生產車間進行物料、能量核算的需要。
全書共分五個單元，第一單元數據處理，由六個任務組成，旨在為後續單元的化工計算做準備，重點訓練單位換算、插值、曲線擬合、求解一元非線性方程、求解線性方程組等。第二單元氣體的熱力學性質計算，由兩個任務構成，重點訓練計算真實氣體的p、V、T、h、s等基礎數據的方法。第三單元化工過程物料衡算，由三個任務組成，重點訓練典型物理過程和典型化學反應過程的物料衡算方法和步驟。第四單元單一化工過程能量衡算，共有五個任務，重點訓練顯熱、相變潛熱、溶解與混合過程熱效應、化學反應過程熱效應、氣體壓縮功的計算方法和步驟。第五單元典型化工過程工藝計算，共分七個任務，分別以精餾過程、硫黃制酸過程、一氧化碳變換過程、甲醇脫水生產二甲醚過程、氯化氫合成工藝部分過程及乙炔製備工藝等具體生產過程為訓練實例，訓練內容儘可能做到與生產實際緊密結合。全書在解決具體定量計算問題時儘可能基於現代化計算工具——計算機，提高計算效率。全書儘可能結合實例，詳細介紹如何採用Excel軟體、ChemCAD軟體進行計算的方法和步驟。
本書內容上以質量守恆、能量守恆兩個基本定律為重點，為了儘可能降低計算的繁雜程度，書中所涉及的計算儘可能以計算機為計算工具，Excel、ChemCAD軟體為主要計算手段，特別是Excel的套用，本書中穿插講解了如何進行用於化工計算的ExcelVBA自定義函式的開發內容，拓展了Excel在化工計算領域中的套用，是本書的首創，也是本書有別於其他教材的一大特色之一。
本書在內容編排上首次採用任務驅動式教學方式，通過配合各類計算實例，使學生能夠在學中做（計算），在做（計算）中學，力求基本滿足學生在化工企業生產崗位、生產車間進行物料、能量核算的需要。
全書共分五個單元，第一單元數據處理，由六個任務組成，旨在為後續單元的化工計算做準備，重點訓練單位換算、插值、曲線擬合、求解一元非線性方程、求解線性方程組等。第二單元氣體的熱力學性質計算，由兩個任務構成，重點訓練計算真實氣體的p、V、T、h、s等基礎數據的方法。第三單元化工過程物料衡算，由三個任務組成，重點訓練典型物理過程和典型化學反應過程的物料衡算方法和步驟。第四單元單一化工過程能量衡算，共有五個任務，重點訓練顯熱、相變潛熱、溶解與混合過程熱效應、化學反應過程熱效應、氣體壓縮功的計算方法和步驟。第五單元典型化工過程工藝計算，共分七個任務，分別以精餾過程、硫黃制酸過程、一氧化碳變換過程、甲醇脫水生產二甲醚過程、氯化氫合成工藝部分過程及乙炔製備工藝等具體生產過程為訓練實例，訓練內容儘可能做到與生產實際緊密結合。全書在解決具體定量計算問題時儘可能基於現代化計算工具——計算機，提高計算效率。全書儘可能結合實例，詳細介紹如何採用Excel軟體、ChemCAD軟體進行計算的方法和步驟。
