《Aspen Plus化工套用實例教程》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是（阿聯）凱瑪力·M.爾力·瑪萊（Kamal I.M.Al-Malah) 。
基本介紹
內容簡介,作者簡介,目錄,
內容簡介
《Aspen Plus化工套用實例教程》以化學工業中閃蒸、精餾、液-液萃取和化學反應等典型操作單元為主線，重點闡述Aspen Plus在化工過程中的套用實踐，同時拓展介紹電解質系統、高分子聚合物和製藥行業的套用案例，在此基礎上展示最佳化工具、動態與控制、安全與經濟評價等方面內容。本書共18章內容，第1~3章主要介紹Aspen Plus流程模擬特點和基本操作，第4~8章分別介紹閃蒸和精餾、液-液萃取、動力學反應器和壓力輸送等基本單元操作，第9章介紹最佳化工具使用，第10~14章分別介紹換熱器設計、電解質系統、聚合物工藝、藥品分子表征和固體處理過程，第15~17章分別介紹Aspen Plus? Dynamics、Safety Analysis和Aspen Process Economic Analyzer的套用，第18章介紹綜合案例套用。
本書內容全面，難度適中，可作為高等院校化工、安全、環境、製藥等相關專業本科生和研究生的教學參考書，也可供從事化工過程開發與設計的工程技術人員參考。
作者簡介
Kamal I.M.Al-Malah（凱瑪力·M.爾力·瑪萊），化學工程專業教授，畢業於俄勒岡州立大學，現任職於阿拉伯聯合酋長國阿布達比高等技術學院，是一名基於Windows的軟體開發人員(Screen Capture、Curve_It、U_Integrate、BMI、ODE_Solver括弧中內容為譯者添加——譯者注。)，並著有MATLAB?k一書(MATLAB Numerical Methods with Chemical Engineering Applications?M)。 陳贊柳，上海柳駿信息科技有限公司（馬後炮化工網），總經理，作者本人為馬後炮創始人，旗下擁有一支強大的翻譯團隊，包括大學教授、企業工程師等。這個團隊已經擁有較強的翻譯能力，已經翻譯出版了多本wiley的化工專業書籍。馬後炮化工網(bbs.mahoupao.net)是一家專注於化工行業技術交流和信息共享的互動新媒體，是目前國內在化工工程設計以及工藝流程模擬計算領域較為專業的交流網站。自2009年建立以來馬後炮化工技術論壇便以其“專業、專注、專心”的服務態度和開放、包容的特色，獲得了大量化工同行的青睞。六年內一躍而成為行業內名列前茅的技術交流平台。作為化工行業的專業技術網站，馬後炮化工技術論壇匯聚了一批出色的化工行業人才，包括化工設計院、工程公司、化工高校以及化工生產企業等專業人士，實時從多方面，多角度關注化工行業動態和技術發展趨勢。
目錄
譯者前言前言主題內容關於作者從本書中可以獲得什麼？讀者對象教師筆記致謝關於配套網站第1章Aspen Plus簡介0011.1ASPEN代表的意義0021.2Aspen Plus中流程模擬模型的建立0021.3啟動Aspen Plus V8.8 0031.4創建一個過程模擬0041.5組分輸入0121.6設定物性方法0141.7如何提高物性方法的計算精確度0211.8檔案保存操作0331.9流程模擬的良好習慣0351.10Aspen Plus的幫助系統0351.11其他有用的信息035習題1.1繪製Pxy圖036習題1.2ΔGMIX036習題1.3相似相溶036習題1.4混合規則039第2章Aspen Plus流程模擬特點（1）0432.1問題描述0442.2組分的輸入與命名0442.3二元互動作用參數0452.4“Simulation”環境：激活主控面板0462.5從模型庫中選擇模組和物流0472.6模組與物流的操作0482.7數值輸入、項目名稱與報告選項0492.8運行模擬計算0512.9推薦的各種物性方法的差別0542.10NIST/TDE實驗數據055習題2.1水-醇體系057習題2.2水-丙酮-EIPK體系且有NIST/DTE數據058習題2.3水-丙酮-EIPK體系且沒有NIST/DTE數據060第3章Aspen Plus流程模擬特點（2）0633.1問題描述：繼續討論第2章中所敘述的問題0643.2清除參數步驟0643.3模擬結果收斂0663.4添加流股表0683.5物性集0693.6添加流股條件0733.7Aspen Plus列印功能0743.8查看輸入摘要0753.9生成報告0753.10流股屬性0773.11添加閃蒸分離單元0783.12“FLASH3”型分離器的輸入參數0793.13運行模擬並檢查結果080習題3.1輸入數據和結果的輸出081習題3.2輸入數據和結果的輸出081習題3.3輸入數據和結果的輸出082習題3.4溶質的分配係數082第4章閃蒸與精餾0874.1問題描述0884.2添加第二台混合器和閃蒸罐0884.3設計規定0894.4Aspen Plus精餾模型0934.5“DSTWU”精餾模型0944.6“DISTL”精餾模型0984.7“RadFrac”精餾模型099習題4.1水-己醇體系104習題4.2水-丙酮-乙基異丙基酮體系/利用NIST/DTE數據108習題4.3水-丙酮-乙基異丙基酮體系/不利用NIST/DTE數據110習題4.4洗滌塔110第5章液-液萃取1135.1問題描述1145.2萃取過程的熱力學方法1145.3定義新的物性集1175.4使用靈敏度分析對物性方法進行驗證和實驗數據1185.5多級萃取塔1235.6三角相圖127參考文獻129習題5.1正辛醇與MEK的分離129習題5.2利用正辛烷分離MEK/水130習題5.3使用IPBE分離水/乙酸130習題5.4使用三氯乙烷分離水/丙酮131習題5.5使用MEK分離水/丙酸131第6章伴有簡單眼應動力學的反應器1336.1問題描述1346.2在Aspen Plus中定義反應速率常數1346.3輸入組分和物性方法1356.4平推流反應器（RPLUG）的嚴格模型1376.5RPlug（PFR）反應器及反應條件設定1386.6壓縮機（CMPRSSR）和RADFRAC精餾塔（RECTIF）1446.7運行模擬計算（PFR+CMPRSSR+RECTIF）1466.8RadFrac精餾塔（DSTL）1476.9運行模擬計算PFR+CMPRSSR+RECTIF+DSTL1496.10RCSTR反應器及反應設定1506.11運行模擬計算PFR+CMPRSSR+RECTIF+DSTL+RCSTR1536.12靈敏度分析：反應器的最佳操作條件154參考文獻160習題6.1過氧化氫自分解160習題6.2酯化過程163習題6.3正丁烷異構化165第7章伴有複雜（非常規）反應動力學的反應器1677.1問題描述1687.2非常規反應動力學：LHHW型反應1707.3Aspen Plus中設定LHHW型反應的通用表達式1707.3.1不可逆反應的推動力1717.3.2可逆反應的推動力1717.3.3吸附表達式1727.4物性方法：SRK1727.5甲醇生產的RPLUG流程圖1737.6輸入已知參數1737.7定義甲醇生成反應為LHHW類型1757.8靈敏度分析：溫度和壓力對選擇性的影響185參考文獻188習題7.1氯仿的氣相氧化反應188習題7.2乙苯製備苯乙烯190習題7.3甲烷在Pt-Pd催化劑上的燃燒反應192第8章壓降、摩擦係數、有效汽蝕餘量（ANPSH）和汽蝕1958.1問題描述1968.2物性方法：“STEAMNBS”1968.3流程圖1968.4輸入管道、泵和管件規格參數1978.5模擬結果：摩擦阻力降、泵軸功率、閥門阻塞流、有效汽蝕餘量（ANPSH）和必需汽蝕餘量（RNPSH）2028.6模型分析工具：汽蝕或阻塞流條件205參考文獻209習題8.1戊烷輸送210習題8.2丙三醇輸送210習題8.3空氣壓縮211第9章最佳化工具2139.1問題描述：定義目標函式2149.2物性方法：“STEAMNBS”2159.3工藝流程2159.4輸入物流、泵和管道的規格參數2159.5模型分析工具：最佳化工具（Optimization）2179.6模型分析工具：靈敏度分析（Sensitivity）2219.7小結223參考文獻223習題9.1Swamee-Jain方程223習題9.2簡化管徑最佳化224習題9.3黏性流動的最最佳化管徑224習題9.4平行反應的選擇性225第10章換熱器（H.E.）設計22710.1問題描述22810.2Aspen Plus中換熱模型的類型22810.3簡單換熱器模型（“HEATER”）23010.4嚴格換熱器模型（“HEATX”）23210.5嚴格換熱器設計和校核程式（EDR）23610.5.1EDR換熱器可行性面板23610.5.2“HeatX”的嚴格模型24910.6EDR換熱器的一般附註249參考文獻251習題10.1相變換熱器251習題10.2高熱負荷換熱器252習題10.3設計特定換熱器252第11章電解質系統25511.1問題描述：酸水汽提25611.2什麼是電解質？25611.3電解質物性方法25611.4電解質嚮導25611.5酸水汽提工藝流程26311.6輸入進料和汽提塔的參數264參考文獻267習題11.1污泥酸鹼中和267習題11.2天然氣脫碳268習題11.3鹽溶液的pH值271附錄11.A“ELECNRTL”模型的開發274第12章聚合物工藝27512.1理論背景27612.1.1聚合反應27612.1.2催化劑類型27712.1.3乙烯工藝類型27712.1.4反應動力學方案27712.1.5反應步驟27712.1.6催化劑狀態27812.2高密度聚乙烯（HDPE）高溫加工工藝27912.2.1問題描述27912.2.2工藝條件28012.3Aspen Plus中新建HDPE工藝流程28012.4改善收斂過程28612.5聚合物物性分配簡介287參考文獻290習題12.1最大化HDPE聚合度291習題12.2苯乙烯丙烯腈（SAN）聚合292附錄12.AAspen Plus中聚合模型的主要特點和前提假設296附錄12.A.1聚合反應機理296附錄12.A.2共聚反應機理297附錄12.A.3反應速率表達式297附錄12.A.4反應速率常數297附錄12.A.5催化劑預活化297附錄12.A.6催化劑活性中心活化297附錄12.A.7活性中心活化反應298附錄12.A.8鏈引發298附錄12.A.9鏈增長298附錄12.A.10小分子的鏈轉移298附錄12.A.11向單體的鏈轉移反應299附錄12.A.12活性中心失活299附錄12.A.13活性中心抑制299附錄12.A.14助催化劑中毒299附錄12.A.15終端雙鍵聚合反應299附錄12.A.16相平衡300附錄12.A.17速率計算300附錄12.A.18計算聚合物性質300附錄12.B數均分子量（MWN）和重均分子量（MWN）301第13章Aspen Properties在製藥行業的套用（物性估算）30513.1引言30613.2問題描述30613.3創建Aspen Plus Pharmaceutical模板30713.3.1輸入常規組分：自定義組分苯甲醯胺（BNZMD-UD）30713.3.2設定物性估算30813.4定義BNZMD-UD的分子結構30813.5輸入物性數據31313.6自定義組分BNZMD-UD與資料庫組分BNZMD-DB的比較316參考文獻317習題13.1香草醛318習題13.2布洛芬318第14章固體處理（粉體加工）32114.1引言32214.2例題1：破碎機32214.3創建Aspen Plus流程32214.3.1輸入組分32314.3.2添加流程對象32314.3.3定義粒度分布（PSD）32414.3.4出口PSD的計算326習題14.1根據粉碎功率確定破碎機出口粒度分布327習題14.2規定破碎機出口粒度分布32714.4#2問題描述：氧化鋁脫水的流化床32814.5創建Aspen Plus流程32814.5.1輸入組分信息32814.5.2添加流程對象32814.5.3輸入已知數據33014.5.4結果332習題14.3重新收斂輸入變化的方案332參考文獻332習題14.1氯化鉀乾燥333習題14.2氯化鉀結晶335附錄14.A單元操作固體模型339附錄14.A.1固體單元操作模型339附錄14.A.2固體分離器模型340附錄14.A.3固體處理模型340附錄14.B固體分類340附錄14.C預定義的物流類341附錄14.D子物流類342附錄14.E粒度分布（PSD）342附錄14.F流化床343第15章Aspen Plus?k Dynamics34715.1引言34815.2問題描述34815.3Aspen Plus穩態模擬34915.4Aspen Puls穩態模擬向動態模擬的轉換35315.4.1動態模式下CSTR反應器的傳熱選項35315.4.2創建壓力驅動動態檔案35715.5打開一個動態模擬檔案35915.6“Simulation Messages”視窗35915.7運行模式：Initialization36015.8添加溫度控制器36015.9狀態存儲管理（Snapshots Management）36315.10控制器面板36415.11用於更新/呈現結果的通訊時間36615.12閉環自動整定測試和開環整定測試36715.13液位控制器的開環整定（手動模式）36815.14液位擾動的閉環動態回響37315.15液位控制設定值擾動的閉環動態回響37815.16動態過程中的死區和滯後時間37815.17溫度控制器的閉環ATV測試（自動模式）37915.18閉環動態回響：“TC”對溫度擾動的回響38515.19液位控制單元“LC”和溫度控制單元“TC”間的相互作用38715.20無控制過程的穩定性38915.21串級控制39115.22作為時間函式的變數監控39215.23APD中虛擬過程控制的最後說明395參考文獻400習題15.1水加熱器的串級控制400習題15.2帶有對數平均溫差熱傳遞選項的CSTR反應器控制403習題15.3乙苯生產的PFR反應器控制404第16章化工過程的安全與能量分析40716.1引言40816.2問題描述40816.3安全分析（SAFETY ANALYSIS）40816.4添加安全泄壓閥（PSV）41016.5添加爆破片（RD）41516.6編制安全閥規格書41916.7在“ENERGY ANALYSYS”（能量分析）環境繪製工藝流程圖42016.8“ENERGY ANALYSIS”激活面板42316.9“ENERGY ANALYSIS”運行環境42716.10Aspen Energy Analyzer429習題16.1對一台儲罐添加保護裝置431習題16.2C2/C3/C4烴類混合物的分離434第17章Aspen Process Economic Analyzer (APEA)43917.1以最佳化後的乙酸酐生產流程為例44017.2Aspen Plus費用估算選項44217.2.1Aspen流程經濟性分析（APEA）估算模板44217.2.2原料和產品的價格44317.2.3與流程模組相關的公用工程設定44417.3化工過程費用估算的第一種方法44717.4化工過程費用估算的第二種方法44817.4.1項目屬性44817.4.2載入模擬數據44817.4.3映射和設計45117.4.4項目評估45617.4.5解決與設備選型相關的錯誤信息45817.4.6計算摘要46217.4.7固定投資報告46217.4.8投資分析462習題17.1原料/產品單價對流程盈利能力的影響466習題17.2使用歐洲經濟分析模板467習題17.3丙酮溶劑回收項目的盈利能力467附錄17.A470附錄17.A.1項目的淨現值（NPV）470附錄17.A.2貼現投資回收期（DPP）470附錄17.A.3盈利指數471附錄17.A.4內部收益率（IRR）472附錄17.A.5修正內部收益率（MIRR）472第18章案例研究47518.1異丙醇脫氫生產丙酮47618.2甲醇制甲醛[靈敏度分析（Sensitivity Analysis）]47918.3二甲醚生產（技術經濟和過程控制）48018.3.1經濟分析48018.3.2過程動態和控制48118.4乙烯部分氧化生產乙酸48318.5苯的熱裂解48418.6溶劑回收48418.7固體處理：硫酸鈉製備硫酸鉀48518.8固體處理：一種通用的CaCO3基附聚體添加劑的製備48618.9固體處理：磷酸二氫銨和硝酸鉀複合肥的生產48618.10天然氣脫硫脫碳工藝（計算器模組，Calculator）48718.11丙烯直接水合法制異丙醇（IPA）49018.12聚醋酸乙烯酯（PVAC）的生產49318.13苯乙烯和丁二烯乳液聚合生產丁苯橡膠49518.14甲基丙烯酸甲酯生產聚甲基丙烯酸甲酯49618.15環己酮制環己酮肟498
