石油化工設計手冊· 第3捲：化工單元過程（下修訂版） pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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王子宗編

圖書標籤:

石油化工
化工單元過程
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齣版社：化學工業齣版社

ISBN：9787122231673

版次：1

商品編碼：11783523

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2015-10-01

用紙：膠版紙

頁數：1101

字數：1805000

正文語種：中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群：石油化工、化工、濕法冶金、食品、輕工等部門設計人員及行業管理人員

　　“十五”國傢重點圖書的再次修訂齣版，中石化集團、清華、北大、天大、浙大等知名學者聯閤編寫，石油化工設計專業巨著

海報：

內容簡介

　　《石油化工設計手冊· 第3捲：化工單元過程（下修訂版）》共分四捲齣版。第三捲“化工單元過程”分上下兩冊，上冊內容有流體輸送機械、非均相分離、攪拌與混閤、製冷與深度冷凍、換熱器、蒸發、工業結晶過程與設備設計、蒸餾；下冊內容有氣體吸收與解吸、液液萃取、吸附與變壓吸附、氣液傳質設備、膜分離、乾燥、化學反應器。以指導設計人員在相應的化工單元過程設計中正確運用、選取為原則，並列舉相應的實際應用實例。適閤從事石油化工、食品、輕工等行業技術人員閱讀參考。

內頁插圖

第1章氣體吸收與解吸
1．1概述1
1．1．1吸收（解吸）過程的基本概念1
1．1．1．1吸收與解吸1
1．1．1．2單組分與多組分吸收1
1．1．1．3物理吸收與化學吸收1
1．1．1．4等溫吸收與非等溫吸收1
1．1．2吸收(解吸)設備與流程1
1．1．2．1吸收過程適宜條件1
1．1．2．2吸收設備1
1．1．2．3吸收流程2
1．1．3吸收(解吸)過程在石油化工中的應用4
1．1．4吸收過程的技術經濟評價4
1．1．4．1吸收過程的技術指標4
1．1．4．2吸收過程的主要經濟指標5
1．1．4．3吸收過程的評價5
1．2吸收過程氣液平衡5
1．2．1氣液相平衡概念5
1．2．2氣液相平衡關係式6
1．2．2．1亨利定律6
1．2．2．2熱力學平衡關係式6
1．2．3平衡數據的來源7
1．2．4由熱力學關係求平衡係數7
1．2．5溫度與壓力對平衡係數的影響9
1．2．6氣體在電解質或非電解質水溶液中的溶解度10
1．2．6．1氣體在電解質水溶液中的溶解度10
1．2．6．2氣體在非電解質水溶液中的溶解度12
1．2．7化學吸收的相平衡12
1．2．8若乾體係的氣液平衡數據15
1．2．9預測型分子熱力學預測溶解度29
1．2．9．1狀態方程法29
1．2．9．2活度係數法35
1．3連續接觸設備(填料塔)設計計算38
1．3．1設計步驟38
1．3．1．1溶劑選擇38
1．3．1．2操作條件的確定38
1．3．1．3溶劑用量(液氣比)的確定38
1．3．1．4設備選擇40
1．3．1．5塔徑的確定40
1．3．1．6塔高的計算41
1．3．2單相與相際傳質速度方程41
1．3．3傳質單元數與傳質單元高度44
1．3．3．1定義44
1．3．3．2傳質單元數的計算46
1．3．4傳質係數和有效傳質錶麵的通用關聯式51
1．3．4．1Billet模型51
1．3．4．2ＳＲＰ?Ⅱ模型56
1．3．4．3修正的恩田(Onda)模型59
1．3．5傳質係數與傳質單元高度的數據61
1．3．6填料塔的當量高度(HETP)68
1．4階段接觸設備(闆式塔)的設計計算70
1．4．1平衡級(理論級)方法70
1．4．2圖解法求平衡級數70
1．4．3解析法求平衡級數71
1．4．3．1貧氣吸收或解吸71
1．4．3．2富氣吸收74
1．4．4多組分吸收(解吸)嚴格算法76
1．4．4．1基本方程組76
1．4．4．2獨立變量數及其指定77
1．4．5級(闆)效率77
1．4．6利用MS Excel軟件處理闆式塔流體力學和塔闆效率數據81
1．4．6．1流體力學數據計算81
1．4．6．2塔闆效率數據83
1．4．7氣液固三相流體力學和塔闆效率84
1．4．7．1氣液固三相流體力學84
1．4．7．2氣液固三相塔闆效率86
1．5非等溫吸收87
1．5．1吸收過程的熱效應87
1．5．2非等溫吸收近似算法88
1．5．3嚴格算法88
1．6化學吸收92
1．6．1概述92
1．6．2化學吸收分類93
1．6．3增強因子94
1．6．4化學吸收速率94
1．6．4．1一級和擬一級不可逆反應95
1．6．4．2瞬間不可逆反應97
1．6．4．3化學吸收的傳質模型與增強因子99
1．6．5化學吸收過程模擬與解101
1．6．6化學吸收設備的選型與計算103
1．6．6．1化學吸收設備的選型103
1．6．6．2填料吸收反應器104
1．6．6．3闆式吸收塔112
1．7氣體的解吸115
1．7．1概述115
1．7．2物理解吸115
1．7．2．1物理解吸的計算115
1．7．2．2吸收蒸齣(解吸)塔116
1．7．2．3物理解吸的選擇性118
1．7．3有化學反應的解吸118
1．7．3．1概述118
1．7．3．2解吸塔設計120
1．8吸收過程在石油化學工業中的應用120
1．8．1催化裂化吸收穩定過程121
1．8．1．1概述121
1．8．1．2吸收(解吸)過程的模擬121
1．8．1．3吸收?解吸流程的改進125
1．8．1．4塔設備的設計和改進127
1．8．2CO2及H2S的脫除129
1．8．2．1CO2的脫除129
1．8．2．2典型工藝過程及設備設計130
1．8．2．3H2S的脫除140
1．8．3SO2的脫除140
1．8．3．1SO2脫除方法140
1．8．3．2氨法脫SO2的化學反應過程141
1．8．3．3氣液平衡141
1．8．3．4熱效應142
1．8．3．5氨酸法的工藝流程142
1．8．3．6工藝與設備設計參數142
1．8．3．7氨法在電廠煙氣脫硫中的應用146
主要符號說明147
參考文獻149
第2章液?液萃取
2．1概述154
2．1．1液?液萃取過程的特點154
2．1．2液?液萃取在石油化工中的應用154
2．2液?液萃取平衡及其數學模型156
2．2．1分配係數和分離係數156
2．2．2相圖157
2．2．3液?液萃取平衡的熱力學基礎158
2．2．4液?液萃取平衡的預測――ＵＮＩＦＡＣ方程160
2．3液?液萃取過程的設計計算164
2．3．1單級萃取過程164
2．3．2多級錯流萃取和多級逆流萃取165
2．3．3連續逆流萃取過程167
2．3．4復閤萃取169
2．3．5用於復雜體係的矩陣解法174
2．4考慮縱嚮混閤的萃取塔的設計計算176
2．4．1萃取塔內的縱嚮混閤176
2．4．2考慮縱嚮混閤的萃取塔的數學模型177
2．4．3擴散模型及其近似解法178
2．5萃取設備的分類和選型182
2．5．1萃取設備的分類182
2．5．2常用萃取設備183
2．5．3萃取塔的比較和選型190
2．6填料萃取塔的設計計算192
2．6．1填料萃取塔的特點192
2．6．2設計計算步驟194
2．6．3塔徑的計算195
2．6．4塔高的計算198
2．6．5設計計算舉例201
2．7轉盤萃取塔（ＲＤＣ）的性能、設計和改進203
2．7．1概述203
2．7．2轉盤萃取塔液泛速度的計算205
2．7．3轉盤萃取塔傳質特性的計算206
2．7．4轉盤塔的縱嚮混閤207
2．7．5設計計算舉例208
2．7．6轉盤萃取塔的改進212
主要符號說明214
參考文獻215
第3章吸附與變壓吸附
3．1吸附過程基礎理論218
3．1．1吸附基本原理218
3．1．2物理吸附和化學吸附219
3．1．3吸附熱力學基礎220
3．1．3．1吸附平衡220
3．1．3．2吸附熱224
3．1．4吸附動力學基礎225
3．1．4．1吸附過程速度225
3．1．4．2固定床吸附動態特性226
3．2吸附劑229
3．2．1特性參數229
3．2．2常用吸附劑230
3．2．2．1矽膠(silica gel，SG)(參見第3．7節)230
3．2．2．2活性氧化鋁(activated alumina)231
3．2．2．3活性炭(activated carbon，AC)231
3．2．2．4沸石分子篩(zeolite molecular sieves，MS或ZMS)232
3．2．2．5碳分子篩(carbon molecular sieves，CMS或MSC)234
3．2．2．6活性碳縴維(activated carbon fiber，ACF)235
3．2．2．7浸漬活性炭(impregnated activated carbon)235
3．2．2．8閤成聚閤物(synthetie polymers)235
3．2．3物理性質235
3．3吸附分離工藝236
3．3．1吸附分離程度的判彆236
3．3．2吸附劑對氣體的選擇性237
3．3．2．1選擇分離機理237
3．3．2．2吸附劑與吸附質之間的相互作用對選擇性的影響238
3．3．2．3同種吸附劑結構對選擇性的影響239
3．3．3吸附分離工藝的分類240
3．3．3．1吸附劑再生方法分類240
3．3．3．2運行方式分類242
3．4變溫吸附循環工藝及其應用243
3．4．1變溫吸附工藝243
3．4．2變溫吸附應用244
3．4．2．1脫除或迴收有機化閤物244
3．4．2．2氣體中脫除或迴收酸性組分250
3．4．2．3低沸點氣體的低溫淨化254
3．4．2．4乾燥脫水(在第3．7節中專述)259
3．5變壓吸附(pressure?swing adsorption，PSA)循環工藝及其應用259
3．5．1變壓吸附原理流程和特點259
3．5．1．1變壓吸附原理流程259
3．5．1．2變壓吸附工藝對吸附劑的要求259
3．5．1．3吸附塔死空間體積的重要性261
3．5．1．4吸附係數和分離係數261
3．5．2變壓吸附工藝261
3．5．2．1從氣相提取産品的工藝262
3．5．2．2從吸附相提取産品的工藝267
3．5．2．3同時從氣相及吸附相提取産品的工藝268
3．5．3變壓吸附技術的應用269
3．5．3．1從富氫氣體中迴收和提純氫氣269
3．5．3．2從變換氣中製取閤成氣277
3．5．3．3空氣乾燥及脫除二氧化碳279
3．5．3．4從空氣中製取富氧、純氮、純氧281
3．5．3．5天然氣淨化287
3．5．3．6從煤層氣中濃縮甲烷288
3．5．3．7從混閤氣中提取二氧化碳288
3．5．3．8從混閤氣中提取一氧化碳290
3．5．3．9從工廠廢氣中迴收有機溶劑292
3．5．3．10潛水呼吸氣的淨化293
3．5．3．11垃圾填埋氣淨化迴收甲烷294
3．5．3．12煉油廠催化裂化乾氣提濃迴收乙烯296
3．5．3．13液相吸附分離石腦油中的芳烴298
3．6其它的循環吸附工藝298
3．6．1置換衝洗(displacement?purgeAdsorption，DPA)工藝298
3．6．2變壓參數泵(pressure swing parametric pumping)吸附工藝301
3．6．3循環區域吸附(cycling zone adsorption，CZA)工藝301
3．6．4色譜分離(chromatographic separations)工藝302
3．6．5移動床(moving bed)吸附工藝305
3．6．6流化床(fluidized bed)吸附工藝307
3．6．7模擬移動床(simulated moving bed，SMB)吸附工藝309
3．7氣體吸附乾燥脫水工藝312
3．7．1吸附乾燥的原理及意義312
3．7．2濕氣體的性質312
3．7．2．1絕對濕度(ψa)312
3．7．2．2相對濕度(ψr)312
3．7．2．3比濕度(d)313
3．7．2．4露點(td)313
3．7．2．5濕氣體比熱容(cH)313
3．7．2．6濕氣體比焓(I)314
3．7．3乾燥方法314
3．7．4吸附乾燥的基本原理315
3．7．5常用的吸附乾燥劑316
3．7．5．1矽膠（可參見第3．2．2．1節）316
3．7．5．2活性氧化鋁(參見第3．2．2．2節)316
3．7．5．3分子篩(參見第3．2．2．4節)317
3．7．6再生方法317
3．7．7變溫吸附乾燥工藝317
3．7．7．1TSA乾燥工藝流程318
3．7．7．2TSA乾燥裝置設計原則320
3．7．7．3節能流程330
3．7．7．4轉輪式乾燥器331
3．7．8變壓吸附乾燥工藝332
3．7．8．1PSA乾燥工藝流程332
3．7．8．2PSA乾燥裝置設計原則333
3．7．8．3PSA乾燥、操作條件334
3．7．9吸附乾燥的特點及適用場閤335
3．8固定床吸附塔的結構335
3．8．1軸流塔335
3．8．2徑流塔336
3．8．3嵌入式蜂窩狀闆塊徑流塔337
3．8．4換熱型吸附塔337
3．9轉輪吸附器(鏇轉式吸附器)338
3．9．1TSA轉輪吸附器339
3．9．2PSA轉輪吸附器343
3．10反應器/吸附器344
參考文獻346
第4章氣液傳質設備
4．1概述356
4．2闆式塔357
4．2．1闆式塔的分類357
4．2．2塔闆的結構參數358
4．3闆式塔初步設計內容及一般步驟359
4．3．1塔徑估算及闆間距初選359
4．3．2溢流區設計360
4．3．2．1降液管及其受液盤的設計360
4．3．2．2溢流堰的設計363
4．3．3鼓泡區設計364
4．3．4流體力學性能及計算方法365
4．3．4．1塔闆上氣液兩相的接觸狀態 365
4．3．4．2塔闆上氣液兩相的分布狀態367
4．3．4．3塔闆持液量368
4．3．4．4堰上液流高度368
4．3．4．5液麵梯度370
4．3．4．6塔闆壓降370
4．3．4．7降液管內液層高度374
4．3．5塔的操作極限與負荷性能圖375
4．3．5．1塔闆的操作限製375
4．3．5．2闆式塔的負荷性能圖376
4．3．6全塔設計優化382
4．3．7闆效率及塔高的確定384
4．3．7．1全塔效率與闆效率384
4．3．7．2塔高的確定386
4．4篩孔塔闆387
4．4．1篩闆的結構特性387
4．4．2篩闆塔的設計示例388
4．5浮閥型塔闆392
4．5．1概述392
4．5．2F1型浮閥394
4．5．2．1F1型浮閥結構394
4．5．2．2F1型浮閥的排列396
4．5．2．3塔闆壓降396
4．5．2．4設計計算示例396
4．5．3Ｖ?4型浮閥402
4．5．4十字架形浮閥402
4．5．5Nutter浮閥403
4．5．6導嚮組閤浮閥403
4．5．6．1導嚮組閤條閥結構特點404
4．5．6．2導嚮組閤浮閥塔闆組閤方式405
4．5．6．3組閤導嚮浮閥塔盤的結構及水力學性能計算405
4．5．7波紋導嚮組閤浮閥塔闆409
4．5．8ADV微分浮閥塔闆410
4．5．8．1概述410
4．5．8．2ADV?微分浮閥塔闆的整體技術410
4．5．8．3ADV?微分浮閥塔闆的水力學性能及計算方法411
4．5．9Super V型浮閥412
4．5．9．1Super V型係列浮閥塔闆結構412
4．5．9．2各型號適用範圍413
4．5．9．3Super V型係列浮閥塔闆的水力學性能及計算方法413
4．5．10微型浮閥413
4．6固定閥型塔闆415
4．6．1導嚮篩闆415
4．6．1．1結構及特點416
4．6．1．2流體力學計算417
4．6．2斜噴塔闆418
4．6．2．1舌形塔闆419
4．6．2．2斜孔塔闆423
4．6．3V?0固閥428
4．6．4V?grid係列固閥428
4．6．5微型固閥429
4．7泡罩塔闆429
4．7．1泡罩塔闆的結構429
4．7．2塔闆壓降431
4．7．3負荷性能圖432
4．8網孔塔闆433
4．8．1概述433
4．8．2網孔塔闆的結構與性能433
4．8．3塔徑與闆間距434
4．8．4闆麵布置435
4．8．5流體力學計算438
4．9垂直篩闆441
4．9．1概述441
4．9．2CTST立體傳質塔闆的結構與特點441
4．9．3立體傳質塔闆的流體力學性能442
4．9．4立體傳質塔闆的傳質性能446
4．9．5立體傳質塔闆的工程設計447
4．10無降液管塔闆448
4．10．1概述448
4．10．2穿流式柵闆或篩闆的塔闆結構448
4．10．3流體力學計算449
4．10．4穿流式波紋篩闆450
4．11多降液管塔闆454
4．11．1概述454
4．11．2MD塔闆結構特點454
4．11．3流體力學性能455
4．11．4負荷性能圖457
4．11．5主要設計參數458
4．12塔闆結構設計――分塊式塔闆459
4．12．1分塊式塔闆結構型式459
4．12．2塔盤的分塊460
4．12．2．1塔闆分塊460
4．12．2．2塔闆分塊示例462
4．12．3分塊式塔闆結構尺寸463
4．12．4塔闆支持件結構465
4．12．4．1分塊式塔闆的降液管465
4．12．4．2分塊式塔闆的受液盤466
4．12．4．3分塊式塔闆的溢流堰468
4．12．5塔闆緊固件468
4．12．6塔闆結構設計的其它考慮473
4．12．6．1摺流擋闆473
4．12．6．2引流闆473
4．12．6．3塔段結構改變時的降液管結構型式473
4．12．6．4排液孔(淚孔)474
4．13填料塔475
4．13．1填料塔的特點475
4．13．2填料塔的結構476
4．13．3塔填料的分類476
4．13．3．1散裝填料477
4．13．3．2規整填料477
4．13．4填料的幾何特性478
4．13．4．1散裝填料單體及填料層的幾何參數478
4．13．4．2規整填料層幾何參數479
4．13．5填料塔的流體力學性能479
4．13．5．1填料塔的流體力學狀態479
4．13．5．2填料塔的流體力學模型481
4．13．6填料塔的傳質性能489
4．13．6．1定義489
4．13．6．2影響傳質性能的因素490
4．13．6．3填料塔傳質關聯式與數據491
4．13．7填料塔的設計493
4．13．7．1塔的工藝模擬493
4．13．7．2填料的選擇493
4．13．7．3塔徑的確定496
4．13．7．4填料層高度的確定496
4．13．7．5壓降計算497
4．13．7．6填料塔內件的設計497
4．13．８填料塔的氣液分布與放大問題497
4．14散裝填料的性能499
4．14．1散裝填料的特點與應用場閤499
4．14．2拉西環500
4．14．3鮑爾環500
4．14．4改進型鮑爾環503
4．14．5階梯環與階梯短環505
4．14．6扁環與梅花扁環填料507
4．14．7環鞍形填料509
4．14．8共軛環517
4．14．9茵派剋填料521
4．14．10多鞍環填料522
4．15規整填料的性能525
4．15．1規整填料的特點與應用525
4．15．2金屬孔闆波紋填料525
4．15．2．1Ｍｅｌｌａｐａｋ填料525
4．15．2．2刺孔闆波紋填料532
4．15．2．3Ｇｅｍｐａｋ填料534
4．15．2．4Ｉｎｔａｌｏｘ規整填料537
4．15．3非金屬闆波紋填料538
4．15．3．1塑料闆波紋填料538
4．15．3．2陶瓷闆波紋填料541
4．15．4網狀波紋填料543
4．15．4．1概述543
4．15．4．2網狀填料的特點與應用場閤544
4．15．4．3金屬絲網填料545
4．15．4．4塑料絲網波紋填料547
4．15．4．5金屬闆網(網孔)波紋填料548
4．15．4．6Ｒｏｍｂｏｐａｋ填料549
4．15．5柵格填料551
4．15．5．1Ｇｌｉｔｓｃｈ柵格填料551
4．15．5．2Ｓｕｌｚｅｒ柵格填料553
4．15．6我國新開發的規整填料554
4．15．6．1波環填料554
4．15．6．2組片式波紋填料554
4．15．6．3闆花填料555
4．15．7改進型孔闆波紋填料555
4．16塔器選型導則556
4．16．1塔器選型主要考慮因素556
4．16．2判斷氣液傳質設備最佳的目標557
4．16．3闆式塔和填料塔的選型原則557
4．16．3．1闆式塔和填料塔的傳質機理557
4．16．3．2闆式塔和填料塔的特性比較557
4．16．3．3優先選用填料塔的工況557
4．16．3．4優先選用闆式塔的工況557
4．16．3．5綜閤選型558
4．16．4闆式塔的選型導則558
4．16．4．1新塔的設計558
4．16．4．2舊塔的改造558
4．16．5填料塔的選型導則559
4．17塔的內件與輔助裝置560
4．17．1概述560
4．17．2填料塔的液體分布器561
4．17．2．1對液體分布器的基本要求561
4．17．2．2液體分布器的類型和結構563
4．17．2．3槽式分布器564
4．17．2．4管式分布器568
4．17．2．5盤式分布器572
4．17．2．6噴射式分布器574
4．17．3填料塔液體收集及再分布裝置574
4．17．3．1填料層的分段574
4．17．3．2液體收集器575
4．17．3．3液體再分布器575
4．17．4填料支承裝置576
4．17．5填料壓闆和床層限製器578
4．17．6氣、液進齣料管579
4．17．6．1液體進料結構579
4．17．6．2液體齣料管582
4．17．6．3氣體齣、入管與氣體分布器582
4．17．7除霧沫器586
4．17．7．1絲網除沫器586
4．17．7．2摺流闆除沫器587
4．17．7．3填料除沫器587
4．17．7．4鏇流闆除沫器588
4．17．８塔釜（底）結構588
4．17．９塔的輔助裝置589
主要符號說明589
參考文獻590
第5章膜分離
5．1概述595
5．1．1引言595
5．1．2膜分離技術的發展簡史595
5．1．3膜分離過程的分類595
5．2膜分離過程及其應用597
5．2．1壓力驅動膜過程597
5．2．1．1微孔過濾598
5．2．1．2超過濾602
5．2．1．3納濾605
5．2．1．4反滲透609
5．2．1．5氣體分離618
5．2．1．6膜萃取626
5．2．2濃差驅動膜過程630
5．2．2．1滲透蒸發630
5．2．2．2透析633
5．2．2．3液膜637
5．2．2．4膜吸收法645
5．2．3電驅動膜過程649
5．2．3．1電滲析649
5．2．3．2膜電解657
5．2．3．3雙極膜電滲析661
5．2．4熱驅動膜過程666
5．2．4．1膜蒸餾666
5．3濃差極化、膜汙染及前處理673
5．3．1濃差極化673
5．3．1．1濃差極化形成的基本原因673
5．3．1．2濃差極化的危害677
5．3．1．3減小濃差極化的方法677
5．3．2膜汙染681
5．3．2．1膜汙染的定義681
5．3．2．2膜汙染的起因682
5．3．2．3膜汙染的控製方法683
5．3．2．4膜汙染的清洗方法684
5．3．3前處理686
5．4膜材料及製膜工藝簡介687
5．4．1膜材料687
5．4．2製膜工藝689
5．5膜組件及膜係統設計691
5．5．1前言691
5．5．2膜組件類型691
5．5．2．1闆框式691
5．5．2．2圓管式694
5．5．2．3螺鏇捲式701
5．5．2．4中空縴維式703
5．5．2．5各種膜組件形式的優缺點對比706
5．5．3膜分離係統的設計707
5．5．3．1反滲透過程708
5．5．3．2電滲析過程714
5．6集成膜分離技術720
5．6．1引言720
5．6．2幾種典型的集成膜分離過程模式721
5．6．2．1膜分離與化學反應相結閤721
5．6．2．2膜分離與蒸發單元操作相結閤721
5．6．2．3膜分離與吸附單元操作相結閤721
5．6．2．4膜分離與冷凍單元操作相結閤721
5．6．2．5膜分離與催化單元操作相結閤721
5．6．2．6膜分離與離子交換樹脂單元操作相結閤721
5．6．3集成膜分離過程的應用實例721
5．6．3．1用集成膜過程對含油廢水進行資源化迴收利用處理721
5．6．3．2集成膜工藝海水淡化與濃海水綜閤利用722
參考文獻722
第6章乾燥
6．1乾燥過程的基本計算和濕空氣性質及濕度圖724
6．1．1乾燥過程的基本計算724
6．1．2濕空氣性質及濕度圖724
6．2乾燥器的分類和選擇724
6．2．1乾燥器的分類724
6．2．2乾燥器的選擇724
6．3對流傳熱乾燥器729
6．3．1廂式乾燥器729
6．3．1．1型式730
6．3．1．2設計參數730
6．3．2氣流乾燥器730
6．3．2．1氣流乾燥的操作原理和特點730
6．3．2．2氣流乾燥器的型式731
6．3．2．3氣流乾燥管有關參數的確定733
6．3．3流化床乾燥器738
6．3．3．1操作原理及特點738
6．3．3．2單層和臥式多室流化床乾燥器739
6．3．3．3振動流化床乾燥器741
6．3．3．4帶攪拌的移動流化床乾燥器746
6．3．4鏇轉快速乾燥機747
6．3．4．1操作原理、工藝流程和特點747
6．3．4．2主要操作參數748
6．3．4．3鏇轉快速乾燥技術的應用749
6．3．5噴霧乾燥750
6．3．5．1噴霧乾燥的操作原理及流程750
6．3．5．2霧化器的結構和計算752
6．3．5．3噴霧乾燥塔的結構設計和尺寸估算769
6．3．5．4噴霧乾燥技術在工業上的應用舉例781
6．3．6轉筒乾燥器786
6．3．6．1分類786
6．3．6．2工作原理和特點786
6．3．6．3直接加熱式轉筒乾燥器787
6．3．6．4間接加熱式791
6．3．6．5復閤加熱式792
6．3．6．6常規直接加熱式轉筒乾燥器的設計參數793
6．4傳導傳熱乾燥器797
6．4．1真空耙式乾燥器797
6．4．2雙錐迴轉真空乾燥機798
6．4．3滾筒乾燥器798
6．4．3．1分類798
6．4．3．2操作原理799
6．4．3．3工藝流程799
6．4．3．4設計參數799
6．4．4振動流動乾燥機801
6．4．4．1分類和操作原理801
6．4．4．2應用802
6．4．5鏇轉管束乾燥機804
6．4．5．1結構及操作原理804
6．4．5．2乾燥工藝流程804
6．4．6蒸汽管間接加熱式迴轉圓筒乾燥機805
6．5紅外綫乾燥和微波乾燥807
6．5．1紅外綫乾燥807
6．5．1．1紅外綫乾燥的基本原理和特點807
6．5．1．2紅外綫乾燥器的組成和應用807
6．5．2微波乾燥808
6．5．2．1微波乾燥的基本原理808
6．5．2．2微波乾燥的特點和應用809
6．5．2．3微波乾燥係統的組成809
6．5．2．4微波乾燥過程809
6．5．2．5幾種常用的微波乾燥器809
主要符號說明810
參考文獻811
第7章化學反應器
7．1氣?固固定床催化反應器813
7．1．1氣?固固定床催化反應器類型813
7．1．1．1絕熱式反應器813
7．1．1．2換熱式反應器813
7．1．1．3工業氣?固固定床催化反應器813
7．1．2固定床反應器數學模型814
7．1．2．1固定床反應器的基礎數據814
7．1．2．2氣?固固定床催化反應器的數學模型817
7．1．3氣?固固定床催化反應器選型及設計821
7．1．3．1氣?固固定床催化反應器選型的基本原則821
7．1．3．2氣?固固定床催化反應器的過程開發821
7．1．3．3絕熱固定床反應器的設計822
7．1．3．4換熱式固定床反應器的設計824
7．1．4固定床反應器中幾個工程問題825
7．1．4．1參數靈敏度825
7．1．4．2溫度檢測826
7．1．4．3固定床反應器的控製827
7．1．4．4流體均布827
7．1．4．5設計中考慮的其它因素828
7．2氣?液反應器829
7．2．1氣?液反應器的分類及其基本特徵829
7．2．1．1反應器中的氣液兩相接觸形式829
7．2．1．2氣?液反應器的基本類型829
7．2．1．3常見的氣液反應器的特點830
7．2．2氣?液反應器的選擇831
7．2．2．1氣?液反應過程的宏觀反應速率方程831
7．2．2．2物理傳質係數和界麵積的估算835
7．2．2．3氣?液反應器的選擇原則837
7．2．3氣?液反應器的設計838
7．2．3．1填料塔反應器838
7．2．3．2鼓泡塔反應器839
7．3攪拌槽式聚閤反應器的設計847
7．3．1攪拌設備概論847
7．3．1．1槽體848
7．3．1．2葉輪848
7．3．1．3內構件849
7．3．2攪拌槽式聚閤反應器的選型854
7．3．2．1攪拌對象的性質854
7．3．2．2葉輪的剪切?循環特性857
7．3．2．3流動狀態與葉輪性能的關係859
7．3．2．4幾種常用葉輪的特性861
7．3．2．5攪拌槽式聚閤反應器的進展864
7．3．3聚閤反應器中的流動867
7．3．3．1湍流域用攪拌葉輪的流場868
7．3．3．2由流速分布計算葉輪排量數和循環量數868
7．3．3．3操作條件和流體的流變行為對流型的影響871
7．3．3．4從流場信息優化攪拌葉輪設計和操作873
7．3．4攪拌設備的功耗、排量和混閤878
7．3．4．1攪拌功率878
7．3．4．2排量、循環量和混閤的關係889
7．3．5攪拌槽的傳熱893
7．3．5．1概述893
7．3．5．2熱載體側的錶麵傳熱係數895
7．3．5．3被攪液側的錶麵傳熱係數897
7．3．5．4高黏流體的颳壁式傳熱906
7．3．6固?液攪拌槽式反應器中的非均相混閤910
7．3．6．1固?液懸浮910
7．3．6．2液?液分散919
7．3．6．3氣?液分散925
7．3．7攪拌槽的放大技術936
7．3．7．1概述936
7．3．7．2幾何相似放大法936
7．3．7．3非幾何相似放大法941
7．3．7．4關於數學模型放大944
7．3．８懸浮聚閤和乳液聚閤反應器946
7．3．８．1懸浮聚閤的成粒機理947
7．3．８．2氯乙烯懸浮聚閤反應器954
7．3．８．3乳液聚閤反應器965
7．3．９溶液聚閤和均相本體聚閤反應器970
7．3．９．1高黏流體聚閤反應器的選型971
7．3．９．2苯乙烯本體聚閤裝置973
7．3．1０烯烴聚閤反應器982
7．3．1０．1三種聚烯烴工藝簡述982
7．3．1０．2攪拌釜式烯烴聚閤反應器985
7．4氣?固流化床反應器993
7．4．1基本類型及其特點993
7．4．2工業應用995
7．4．2．1各類反應過程995
7．4．2．2工業應用的例子995
7．4．3流化床的流體力學特性997
7．4．3．1顆粒的分類及其對流態化的影響997
7．4．3．2流域和流域的過渡998
7．4．3．3流化狀態的識彆1000
7．4．3．4鼓泡流態化1000
7．4．3．5重要參數及其計算1001
7．4．3．6流化床床層的膨脹1006
7．4．4流化床中的熱量和質量傳遞1008
7．4．4．1流化床中的熱量傳遞1008
7．4．4．2流化床中的質量傳遞1011
7．4．5流化床反應器的數學模型1012
7．4．5．1鼓泡區的相際質量傳遞1013
7．4．5．2流化床反應器模型1014
7．4．6過程的開發和放大1021
7．4．7工程設計原則1023
7．4．7．1催化劑用量1023
7．4．7．2流化床床層殼體的確定1024
7．4．7．3流化床內部裝置的設計1025
7．4．7．4氣?固分離裝置的設計和其它1029
7．5氣?液?固三相反應器1029
7．5．1引言1029
7．5．2氣?液?固三相反應過程的宏觀動力學1030
7．5．2．1固相為催化劑，不參與反應1030
7．5．2．2固體顆粒參與反應1031
7．5．3滴流床三相反應器1032
7．5．3．1流體力學1032
7．5．3．2壓降1033
7．5．3．3持液量1034
7．5．3．4液體分布1035
7．5．3．5軸嚮分散(或返混)1036
7．5．3．6滴流床的傳質1036
7．5．3．7滴流床的傳熱1037
7．5．4鼓泡懸浮三相反應器1038
7．5．5氣?液?固三相流化床1041
7．6沸騰床反應器1044
7．6．1概述1044
7．6．2沸騰床反應器結構1046
7．6．3沸騰床渣油加氫工藝1046
7．6．3．1H?Oil工藝1046
7．6．3．2T?Star工藝1047
7．6．3．3LC?Fining工藝1048
7．6．4流體力學1049
7．6．4．1氣泡特性1049
7．6．4．2液相流動特性1053
7．6．4．3固含率分布1055
7．6．5數學模型化1057
7．6．6催化劑在綫置換模擬1058
7．6．6．1催化劑失活反應動力學1058
7．6．6．2催化劑在綫置換的計算機模擬1061
7．7移動床催化反應器1062
7．7．1概述1062
7．7．2移動床反應器的分類1063
7．7．3移動床反應器的特點1063
7．7．4移動床反應器的模擬1064
7．7．5移動床反應器設計1064
7．7．5．1貼壁和空腔的計算1064
主要符號說明1074
參考文獻1081
附錄常用單位換算

精彩書摘

　　主要流程模擬軟件介紹
　　Aspen Plus
　　Aspen Plus是美國Aspen Tech公司的流程模擬軟件，該軟件由美國麻省理工學院(MIT)組織開發並於1981年完成，經過30多年的不斷改進和完善，已成為公認的標準大型流程模擬軟件。Aspen Plus的物性庫龐大，熱力學方法全麵，不僅可用於普通熱力學體係，也可以用於石油組分體係、電解質體係、聚閤物體係、含固體的係統等，應用領域包括煉油、石化、化工、製藥、電力、冶金等各種過程行業。Aspen Plus是穩態流程模擬軟件，其基本算法為序貫模塊法，初步收斂後也可切換到EO算法（Equation Oriented，基於方程的算法），利用EO算法收斂速度快的特點，可對流程進行更全麵的研究。
　　PRO/II
　　PRO/II是一個曆史悠久、通用性流程模擬軟件，由美國SimSci-Esscor公司開發，現為INVENSYS公司的子公司。PRO/II軟件是穩態流程模擬軟件，采用序貫模塊法，其界麵簡潔、模型可靠、算法穩定，為從煉油到化工等各種過程行業提供瞭全麵、有效和易於使用的解決方案。
　　Aspen HYSYS
　　HYSYS原是加拿大Hyprotech公司産品，2002年美國AspenTech公司將Hyprotech公司收購，HYSYS成為Aspen Tech公司旗下的産品，2004年美國Honeywell公司也獲得瞭HYSYS的所有權，在此基礎上推齣瞭自己的流程模擬軟件-UniSim。HYSYS軟件操作界麵友好，結構靈活，同時支持穩態模擬和動態模擬，非常適於工藝人員使用。
　　gPROMS
　　gPROMS是英國PSE公司(Process System Enterprise Ltd.)開發的的通用工藝過程模擬係統。PSE公司立足於英國帝國理工學院，該學院曾開發齣基於聯立方程法的流程模擬軟件SpeedUp，後來被Aspen Tech公司收購，改名為ACM（Aspen Custom Modeler）。1992年SpeedUp的研究人員又開發齣瞭算法更強大、適用範圍更廣的gPROMS。
　　gPROMS是一種麵嚮方程的過程模擬軟件。它對對象的描述主要分為兩個層次：模型層和物理操作層。“模型層”描述瞭係統的物理和化學行為，是對象的一個通用機理模型；“物理操作層”則描述瞭附加在係統外部行為以及擾動。另外，還有一個模型實體“過程塊”，它由具體實例模型數據以及外部操作組成，錶述一個模型的具體實例。
　　ChemCAD
　　ChemCAD係列軟件是美國Chemstations公司開發的化工流程模擬軟件。用它可以在計算機上建立與現場裝置吻閤的數據模型，並通過裝置的穩態模型或動態模型，為工藝開發、工程設計、優化操作和技術改造提供理論指導。
　　ChemCAD係列軟件可用於：蒸餾/萃取模擬、各種反應模擬、電解質體係的模擬、設備設計、換熱器網絡優化、環境影響計算、安全性能分析、投資費用估算、火炬總管係統和公用工程網絡計算等。
　　VMGSim
　　加拿大VMG集閉(Virtual Materials Group),其總部位於加拿大卡爾加裏市，該公司主要緻力於開發質優價廉的用於流程工業的軟件。多年來，VMG為從事烴加工行業、化學工業及石油化學工業的客戶提供瞭大量的經過驗證、非常準確的熱力學性質預測包。VMG 的熱力學模型是基於大量的實驗數據開發而成的，其熱力學數據庫中純組分數高達5600個，並且由VMG技術支持隊伍做開發支持。VMG的核心人員是HYSIM/HYSYS的原始開發人員，VMG還與美國國傢標準與技術研究院的熱力學研究中心有著密切的工作聯係。
　　Design II
　　Design II是美國WinSim Inc.公司開發的流程模擬軟件。它有強大的圖形用戶界麵，可以將計算結果傳遞給Excel；含有50多個熱力學方法、880多個組分的數據庫，一次可模擬多達9999個單元模塊和物流的流程，包括瞭所有主要的單元操作，其應用領域有煉油、石化、化工、氣體加工、管道、製冷、工程建設和谘詢等。
　　ProMax
　　ProMax(原TSWEET和PROSIM)是一個強大而靈活的流程模擬軟件，由美國布萊恩研究與工程公司(BR&E;)開發。在世界範圍內廣泛地應用於天然氣加工處理、石油煉製等石油化工行業中。ProMax采用C++麵嚮對象的語言設計，使其能夠與Microsoft Visio、Excel和Word等常用軟件很好地結閤，大大擴展瞭其前身TSWEET 和PROSIM的能力。
　　ProMax軟件主要應用領域和功能包括：天然氣處理、氣體/液體脫硫、甘醇法脫水/水閤物預測、硫磺迴收與尾氣淨化、堿法處理酸氣、酸性水處理、石油煉製、化學過程與反應器模擬、換熱器的設計與核算、各種塔闆的水力學計算、容器計算和管網係統計算等。
　　Aspen HYSYS Petroleum Refining
　　Aspen HYSYS Petroleum Refining（以前稱為Aspen RefSys）是Aspen Tech公司齣品的煉油裝置專用流程模擬係統，它以HYSYS軟件為平颱，融閤瞭世界領先的煉油反應器機理模型，如AspenTech催化裂化、重整、加氫裂化和加氫精製反應模型。通過對煉油廠全廠的模擬，可以發現潛在的經濟效益，也可以協助建立準確的煉廠的綫性規劃模型，使計劃調度係統的優化結果更準確。
　　Petroleum Refining煉油專用功能包括原油化驗數據的管理、産品和原料的調閤模擬、煉油專用原油蒸餾塔模擬、煉油專用物性動態更新等。
　　Petroleum Refining融閤瞭Spiral 軟件公司的原油數據庫，用戶可以檢索庫中的幾百種原油，還可以建立自己的原油庫；Petroleum Refining能模擬和預測100多種煉油專用物性。
　　Petroleum Refining能完整模擬煉油廠的生産流程，並為綫性規劃係統（PIMS）提供産率矢量，便於生産計劃、調度的優化。
　　Petroleum Refining的反應器都是嚴格的模型，包括：催化裂化模型——可以模擬多傢專利商催化裂化反應器、催化重整反應模型——可以模擬連續重整和半再生式重整裝置、加氫裂化和加氫精製模型——可以模擬多傢專利商的反應器及各類反應。
　　Petro-Sim
　　Petro-Sim是英國KBC Advanced Technology公司齣品的煉油裝置專用流程模擬係統。KBC是一傢業內領先的獨立谘詢與服務集團，幫助全球煉油、石化、過程行業的業主與經營者改進業績與提高資産價值。1999年KBC公司與Hyprotech公司聯閤開發瞭煉油裝置模擬軟件HYSYS.Refinery，在Aspen Tech公司收購瞭Hyprotech公司之後，2004年KBC公司從Aspen Tech公司獲得瞭HYSYS.Refinery軟件的源代碼，並在此基礎上開發瞭Petro-Sim。
　　Petro-Sim軟件是把圖形化的流程模擬器和先進的KBC/Profimatics煉油裝置模型結閤起來的、基於界麵的先進模擬工具。Petro-SIM可以根據實驗室數據或者利用有400多種國際油品的商業原油數據庫來建立自己的化驗數據庫。另外它可以進行單元優化、清潔燃料研究、實時優化、故障排除研究和操作過程監視等。它還提供瞭最完整的一套反應模型，可以用來模擬一個裝置或者進行煉廠全廠的模擬。Petro-SIM包含多種煉廠專用單元操作模型：FCC-SIM 用於流化床反應器模擬；REF-SIM 用於重整裝置模擬；HCR-SIM 用於加氫裂化裝置模擬；DC-SIM 用於延遲焦化裝置模擬；VIS-SIM 用於減粘裂化裝置模擬；NHTR-SIM、 DHTR-SIM、VGOHTR-SIM、RHDS-SIM分彆用於石腦油加氫裝置模擬、柴油加氫裝置模擬、減壓柴油加氫裝置模擬和渣油加氫脫硫裝置模擬等。
　　……

前言/序言

　　《石油化工設計手冊》第一版齣版以來深受讀者歡迎，對提高石化工程設計水平，産生瞭積極的影響。十年來，石化工程建設在裝置大型化和清潔化上有瞭長足的進步，工程裝備技術水平有瞭重要的進展，設計手段、方法和理念也得到瞭提高和提升。為適應這些變化，我們組織有關專傢學者對手冊進行瞭修編工作。
　　設計質量是衡量石油化工裝置建設質量的一個重要因素。好的設計工具書、手冊可以指導和規範設計工作，對推動石油化工技術進步和提高設計質量水平具有重要意義。
　　手冊第一版齣版後，我們收到一些讀者的意見，他們坦誠地指齣瞭書中的個彆錯誤，也期待著在再版時能夠得到修正，並進一步提高圖書的內容質量。正是讀者的熱愛，激勵著我們認真地進行再版的修編工作。
　　修訂版的修訂原則是：保持特點、充實風容，尊重原著、繼承風格，在實用性、可靠性、權威性、先進性方麵再下功夫，反映時代特點和要求；內容要簡明扼要，一目瞭然，突齣手冊特點，提高手冊的水平。手冊的定位則以石油化工工藝設計人員所需的設計方法和設計資料為主要內容。
　　手冊仍分四捲：第一捲——石油化工基礎數據；第二捲——標準規範；第三捲——化工單元過程；第四捲——工藝和係統設計。
　　感謝參與本手冊第一版編寫工作的各位專傢，他們有著一絲不苟、認真負責和謙虛謹慎、艱辛耕耘的精神，本次修訂是在他們已獲得成功的成果之上，進行再次開發。
　　本次手冊的修訂齣版，得到瞭中國石化工程建設有限公司的全力支持。中國石化工程建設有限公司是世界知名的工程公司，近年來承擔瞭大量的石化工廠、煉油廠、煤化工工廠的工程設計，有一大批國內知名的設計專傢。參加修訂工作的編者很多來自中國石化工程建設有限公司，他們經驗豐富，手冊內容也基本反映瞭編者的實踐經驗和與國際接軌的做法。此外，清華大學、天津大學、中國石油大學、北京化工大學、浙江大學、上海理工大學、大連理工大學、北京工商大學、河北工業大學、上海化工研究院、大連化學物理研究所、四川天一科技股份有限公司的相關專傢教授在修訂工作中也付齣瞭辛勤勞動，在此一錶錶示感謝。
　　衷心希望這套手冊能夠成為工程設計人員實用的工具書，對提高石化工業的設計水平有所裨益。
　　由於編寫經驗不足，書中疏漏和不妥之處，敬請專傢和讀者不吝指正。
　　王子宗
　　2015年4月