化工過程模擬：原理與套用

《化工過程模擬：原理與套用》是2011年5月1日化學工業出版社出版發行的圖書，作者是陸恩賜。

基本介紹

• 書名：化工過程模擬：原理與套用
• 作者：陸恩賜
• ISBN：9787122105752
• 頁數：239 
• 定價：68.00元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2011年5月1日
• 裝幀：平裝 
• 開本：16開

內容簡介

《化工過程模擬:原理與套用》主要介紹化工過程模擬的基本原理和套用，重點敘述熱力學方法選擇和主要化工單元過程的計算。對於文獻資料中較少介紹的蒸餾塔計算和收斂技巧、蒸餾塔節能方法、換熱器設計計算以及流程疊代收斂方法等內容，既簡述原理，又結合實際模擬計算案例給予詳細說明。本書內容是在化工原理和化工熱力學基礎上的擴充與深化，書中還介紹了國內文獻中極少探討或未能涉及的一些化學工程專題，如逆向蒸餾、逆向傳熱、逆向冷凝和逆向汽化現象；蒸餾塔夾點問題；多股進料蒸餾塔精餾段和提餾段劃分原則；蒸餾塔塔板效率超過100%的原因；不同類型熱泵蒸餾的模擬及比較等。針對缺乏有關蒸餾塔板效率實際數據的現狀，蒐集並給出了數量眾多的各類塔、各種不同物系塔板效率的實驗數據。本書內容豐富、新穎、翔實。

《化工過程模擬:原理與套用》可作為高等學校研究生、本科生的專業課教材和教師參考用書，也可作為化工原理、化工熱力學的補充讀物。對於化工、石油化工、煉油、油氣田、天然氣、精細化工等相關設計院、研究院和生產企業的科研、工程技術人員也是一本既有理論論述，又注重實用性的化工過程模擬和最佳化的參考資料。

目錄

第1章緒論

11概述

12化工過程模擬分類

13化工過程模擬發展簡史

14化工過程模擬的功能

141新裝置設計

142舊裝置改造

143新工藝、新流程的開發研究

144生產調優、疑難問題診斷

145科學研究

146工業生產的科學管理

147動態模擬、實時最佳化的基礎

15化工過程穩態模擬系統的構成

151模擬系統的主要組成部分

152模擬軟體的基本輸入數據——

五大輸入部分

參考文獻

第2章化工過程模擬及相關高新技術

21化工過程動態模擬

211動態模擬的主要功能和套用領域

212國外動態模擬的發展

213穩態模擬和動態模擬的異同

22化工過程先進控制

221概述

222先進控制和DCS控制的主要區別

223先進控制的特點

224多變數預估控制的執行步驟

225先進控制的經濟效益

226國外發展概況

23化工過程實時最佳化

231概述

232實時最佳化的套用範圍和功能

233實時最佳化系統主要結構框圖

234實時最佳化的方程組集形式

235實時最佳化的目標函式

24四項高新技術之間的關係和效益

參考文獻

第3章石油餾分

31石油油品的相關性質

311密度和API重度

312特性因子

313雷氏蒸氣壓

314實沸點蒸餾

315恩氏蒸餾(ASTM D86)

316ASTM D1160蒸餾

317ASTM D2887、D3710、HTSD蒸餾

318不同蒸餾曲線的相互轉換

319閃點

3110頃點

3111辛烷值

3112十六烷值

32石油餾分在模擬中的處理方法

321逐一定義石油組分

322通過油品蒸餾曲線產生石油組分

33石油餾分的混合

參考文獻

第4章熱力學方法

41前言

42若干基本概念

421氣液相平衡

422理想氣體

423理想溶液

424輕、重關鍵組分

425相對揮發度

426相律

427乾基和濕基

43相平衡常數計算

431理想氣體和理想溶液體系相平衡常數的計算

432狀態方程法——非極性體系相平衡常數計算

433活度係數方程法——極性體系相平衡常數計算

434通用關聯式法

44混合物焓值計算

45混合物熵值計算

46從狀態方程導出逸度係數、焓及熵計算公式

461由狀態方程導出Z方程

462由狀態方程導出逸度係數計算公式

463由狀態方程導出熵差計算公式

464由狀態方程導出焓差計算公式

47逸度、焓及熵公式的驗證

48相平衡常數及焓的偏導數

481焓對溫度偏導數(ΔH/T)的推導及計算公式

482逸度係數對溫度偏導數φ/T的推導及計算公式

483逸度係數對組成偏導數φ/x的推導及計算公式

484相平衡常數對溫度和組成偏導數K/T、K/x的計算公式

49含水烴類體系相平衡計算

491簡化烴水分層計算法

492嚴格三相平衡計算法

410亨利定律在過程模擬中的套用

411傳遞性質計算

4111黏度計算

4112各種商業軟體中傳遞性質的計算

參考文獻

第5章化工單元過程計算

51化工模擬軟體的主要模組

52模型和算法

53閃蒸過程

531主要計算功能

532泡點溫度計算

533露點溫度計算

534泡、露點溫度計算的判據

535一類無泡點溫度的特殊現象

536絕熱閃蒸過程計算

537逆向冷凝和逆向汽化

538無逆向冷凝的雙泡點現象

539雙泡點溫度的取捨

54物流混合/物流分支

55閥門

56泵

57壓縮機/膨脹機

58反饋控制

59最佳化器

591最佳化器的輸入要求

592最佳化器的輸入條件的確定原則

參考文獻

第6章蒸餾過程計算

61前言

62蒸餾過程嚴格計算方法的沿革

63蒸餾塔類型

631常規蒸餾塔

632複雜蒸餾塔

633吸收塔

634解吸塔

635吸收蒸出塔

64蒸餾過程若干基本概念

641理想平衡級（理論板）

642全回流

643最小回流比

644最少理論板數

645優惠回流比

646最佳進料板位置

647蒸餾夾點

648切線夾點

649恆濃區

65蒸餾塔嚴格計算數學模型

651理想平衡級

652蒸餾塔嚴格算法的輸入參數

653蒸餾塔計算中的設計規定

654蒸餾塔工藝參數的相互影響

655蒸餾塔設計規定的重要性

656影響蒸餾過程收斂的其它因素

66多股進料蒸餾塔精餾段和提餾段的劃分

67塔板效率計算

671默弗里效率

672全塔效率

673全塔效率的經驗公式

674默弗里效率和全塔效率的關係

675影響塔板效率的主要因素

676各類物系塔板效率參考數據

677蒸餾塔特殊板相應的理論板數

68最小回流比和最小理論板數的嚴格計算

681最小回流比和理論板數的嚴格法計算

682求取最小回流比和理論板數的案例

參考文獻

第7章蒸餾過程節能和最佳化

71前言

72蒸餾塔進料狀態最佳化

721塔頂產品占主要比例

722塔釜產品占主要比例

723進料狀態最佳化的方法

724工業套用案例

725結論

73蒸餾塔進料位置最佳化

731最佳進料板位置

732蒸餾塔最佳進料位置早期計算方法

733逆向蒸餾

734逆向蒸餾產生的原因

735蒸餾夾點

648切線夾點

649恆濃區

65蒸餾塔嚴格計算數學模型

651理想平衡級

652蒸餾塔嚴格算法的輸入參數

653蒸餾塔計算中的設計規定

654蒸餾塔工藝參數的相互影響

655蒸餾塔設計規定的重要性

656影響蒸餾過程收斂的其它因素

66多股進料蒸餾塔精餾段和提餾段的劃分

67塔板效率計算

671默弗里效率

672全塔效率

673全塔效率的經驗公式

674默弗里效率和全塔效率的關係

675影響塔板效率的主要因素

676各類物系塔板效率參考數據

677蒸餾塔特殊板相應的理論板數

68最小回流比和最小理論板數的嚴格計算

681最小回流比和理論板數的嚴格法計算

682求取最小回流比和理論板數的案例

參考文獻

第7章蒸餾過程節能和最佳化

71前言

72蒸餾塔進料狀態最佳化

721塔頂產品占主要比例

722塔釜產品占主要比例

723進料狀態最佳化的方法

724工業套用案例

725結論

73蒸餾塔進料位置最佳化

731最佳進料板位置

732蒸餾塔最佳進料位置早期計算方法

733逆向蒸餾

734逆向蒸餾產生的原因

735蒸餾夾點

736最佳進料板位置確定

74蒸餾塔熱泵節能

741熱泵工作基本原理

742釜液節流開式熱泵

743塔頂氣相壓縮開式熱泵

744閉式熱泵

745三種類型熱泵比較

746結論

75中間再沸器和中間冷凝器

751中間換熱器節能原理

752採用中間換熱器的條件

753中間換熱器的物料進出口位置

754中間換熱器出口物料的汽化率和冷凝率

755中間換熱器的物料流量

756中間換熱器和進料狀態的關係

參考文獻

第8章換熱器計算

81換熱器簡化計算

82換熱器嚴格計算

821換熱器的TEMA型號

822換熱器選型

823換熱器設計中其它問題

824換熱器基本傳熱公式

825對數平均溫差常規計算方法

826對數平均溫差分區計算方法

83換熱器溫度交叉和逆向傳熱

831溫度交叉和逆向傳熱現象

832逆向傳熱的解決方案

84再沸器設計計算

841池沸騰傳熱

842再沸器汽化率及循環比

843再沸器系統設計計算步驟

85熱虹吸式再沸器壓力平衡計算

851再沸器物料的推動力計算

852再沸器系統的阻力計算

853再沸器系統的壓力平衡計算

854再沸器系統阻力降手算方法

855再沸器系統壓力平衡的計算機計算

856再沸器系統管線阻力計算公式的選擇

857再沸器總推動力小於總阻力時之結果

858再沸器總推動力大於總阻力時之結果

參考文獻

第9章化工流程疊代技術

91前言

92流程排序與收斂

921流程排序

922流程收斂判據

93流程疊代及加速收斂方法

931直接疊代法

932Wegstein方法

933Broyden方法

94影響流程疊代收斂的主要因素

95一類永不收斂的流程

參考文獻

第10章化工流程模擬算例

101相平衡算例

【例101】計算丙烯在3033atm下的飽和溫度

【例102】計算氟里昂22(R22)在2402atm下的飽和溫度

【例103】計算三元烴類混合物露點溫度

【例104】計算六元烴類混合物露點溫度

102化工單元過程算例

【例105】液化氣罐爆炸溫度計算

【例106】渦流管計算

【例107】絕熱閃蒸與膨脹過程

【例108】空氣從儲罐泄漏過程模擬

【例109】蒸餾塔設計算例

【例1010】原油蒸餾常壓塔計算

【例1011】乙酸水分離塔算例

【例1012】內部熱集成塔——無冷凝器和再沸器的新型蒸餾塔

【例1013】油吸收脫甲烷塔

103簡單化工流程算例

【例1014】反饋控制

【例1015】某乙烯裝置脫甲烷系統

【例1016】天然氣脫硫流程

【例1017】膨脹機回收高壓氣體能量

【例1018】分凝分餾器模擬

【例1019】不同品位冷劑價格計算——

丙烯機模擬

104大型化工工業裝置算例——催化裂化裝置吸收穩定系統計算

1041流程簡述

1042工藝特點

1043解決收斂問題

1044流程分析

1045局部最佳化和總體最佳化

1046吸收穩定系統蒸餾塔板數最佳化

參考文獻