化工計(jì)算與軟件應(yīng)用（包宗宏）（第三版）

《化工計(jì)算與軟件應(yīng)用》（第三版）以Aspen Plus 及其系列軟件為計(jì)算工具，以實(shí)例為線索，介紹化工計(jì)算過程中的基本原理、計(jì)算方法與解題技巧。全書共分6章：第1章介紹模擬軟件用于物性數(shù)據(jù)查詢與估算、相平衡模擬、實(shí)驗(yàn)相平衡數(shù)據(jù)處理；第2章介紹穩(wěn)態(tài)條件下各種化工過程的模擬方法；第3章介紹節(jié)能技術(shù)在化工分離過程中的應(yīng)用；第4章介紹化工設(shè)備的工藝計(jì)算；第5章介紹化工過程的動態(tài)控制模擬；第6章介紹間歇反應(yīng)、間歇精餾、固定床吸附、色譜過程和移動床吸附過程模擬。
本書可作為高等學(xué)?；ゎ悓I(yè)本科生與研究生學(xué)習(xí)Aspen Plus系列軟件的教材，也可供從事化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員參考。

包宗宏，南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院研究員。主要從事化工分離過程的教學(xué)與研究工作。為本科生和研究生講授數(shù)門專業(yè)課程。曾獲化工部1990和1991年度科技進(jìn)步三等獎兩項(xiàng)。主編《化工計(jì)算與軟件應(yīng)用》等。

前言
《化工計(jì)算與軟件應(yīng)用》按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”對專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容改革的要求，適應(yīng)化工流程模擬軟件應(yīng)用日益普及的現(xiàn)狀，選用Aspen 系列軟件作為計(jì)算工具進(jìn)行教材編寫，以克服傳統(tǒng)化工計(jì)算教材內(nèi)容的不足，有助于學(xué)生掌握先進(jìn)的計(jì)算工具，提升化工計(jì)算的能力和水平。
從本書發(fā)行以來的反應(yīng)來看，《化工計(jì)算與軟件應(yīng)用》不僅可以作為高校本科生的化工計(jì)算教材，而且在全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽中，也被眾多學(xué)校的師生選用來學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)及Aspen 系列軟件的使用方法與技巧。另外，本書對于就職于化工企業(yè)從事化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員也有一定參考價值。
Aspen 軟件每年都有新版推出，軟件內(nèi)容與形式都有程度不等的更新，包括后臺數(shù)據(jù)庫的更新、軟件界面的更新與軟件功能的提升，也包括Aspen 系列軟件中部分子軟件的重組與更替。后臺數(shù)據(jù)庫的更新可使模擬計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確，但軟件使用者更關(guān)心軟件界面的更新、使用方法的變化、軟件功能的提升與部分子軟件的重組與更替。本書第二版是以軟件AspenOne V7.3 為計(jì)算工具編寫的，現(xiàn)在看來軟件已經(jīng)有點(diǎn)過時。趁此次第三版修訂機(jī)會，采用目前較為流行的AspenOne V12 為計(jì)算工具，在保持編寫風(fēng)格一致的基礎(chǔ)上，對全書各章內(nèi)容進(jìn)行了多少不等的改寫。同時，在控制不增加版面數(shù)量的前提下，對第二版的部分內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，刪去原書最后一章的“工業(yè)裝置流程模擬案例”與附錄。
本書第三版共分6 章。第1 章介紹Aspen 軟件和熱力學(xué)數(shù)據(jù)搜索引擎NIST-TDE 用于化工物性數(shù)據(jù)查詢、純物質(zhì)與化合物的性質(zhì)估算、實(shí)驗(yàn)相平衡數(shù)據(jù)處理。新增知識點(diǎn)包括易燃溶液的閃點(diǎn)估算、立方型狀態(tài)方程參數(shù)擬合、用軟件的圖形功能簡化計(jì)算難度等。第2 章介紹穩(wěn)態(tài)條件下各種化工過程的模擬方法，包括簡單物理分離、含化學(xué)反應(yīng)、含循環(huán)流、非平衡級過程和含復(fù)雜進(jìn)料組成的流程模擬。新增知識點(diǎn)包括非平衡級模型的物理吸收塔與化學(xué)解吸塔的模擬計(jì)算。第3 章介紹節(jié)能技術(shù)在化工分離過程中的應(yīng)用，包括Aspen Energy Analyzer（AEA）軟件在熱集成網(wǎng)絡(luò)分析過程的應(yīng)用、蒸汽優(yōu)化配置、多效蒸發(fā)過程、各種節(jié)能精餾過程等。新增知識點(diǎn)包括AEA 軟件能耗分析面板的應(yīng)用介紹。第4 章介紹化工設(shè)備的工藝計(jì)算，包括Aspen 系列軟件進(jìn)行塔設(shè)備、換熱器、反應(yīng)器、流體輸送設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)。新增知識點(diǎn)包括Aspen EDR 軟件對板翅式、繞管式換熱器的設(shè)計(jì)應(yīng)用，Aspen Plus 軟件在流化床反應(yīng)器模擬計(jì)算中的應(yīng)用。第5 章介紹了Aspen Plus Dynamics 軟件在化工過程控制中的應(yīng)用方法，包括儲罐的液位控制、反應(yīng)器的換熱控制、單一精餾塔和耦合精餾塔的控制、動態(tài)換熱器與精餾塔聯(lián)合控制等。新增知識點(diǎn)包括任務(wù)語言的應(yīng)用介紹。第6 章介紹了三個Aspen 系列軟件的使用方法，包括Aspen Plus 軟件在間歇反應(yīng)、間歇精餾過程中的應(yīng)用，Aspen Adsorption 軟件在吸附過程中的應(yīng)用，Aspen Chromatography 軟件在色譜過程和模擬移動床吸附過程中的應(yīng)用。新增知識點(diǎn)包括BatchOp 模塊在間歇反應(yīng)過程中的應(yīng)用、BatchSep 模塊在間歇精餾過程中的應(yīng)用、間歇模塊與穩(wěn)態(tài)模塊的組合應(yīng)用、半間歇半連續(xù)過程的應(yīng)用等。
本書是南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)國家級一流本科專業(yè)建設(shè)成果教材。第三版由南京工業(yè)大學(xué)包宗宏、武文良負(fù)責(zé)修訂編寫。中石化南京工程有限公司為本書提供了部分工程案例并參與部分例題的編寫工作；南京力恒工程科技有限公司為本教材提供了部分工程案例；許多使用本教材的高校教師、本科生、研究生和企業(yè)工程設(shè)計(jì)人員以不同方式、通過不同途徑對教材內(nèi)容提出了寶貴的修改建議；作者在改編過程中參考了大量的文獻(xiàn)資料。在此對以上單位、人員和參考文獻(xiàn)資料的作者一并致以衷心的感謝。
本書可以作為化學(xué)化工類專業(yè)高校本科生的化工計(jì)算課程或相近課程的教材，可作為化工課程設(shè)計(jì)、化工本科畢業(yè)設(shè)計(jì)、化工設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)等的參考用書，可作為化工類研究生相關(guān)課程的選修教材。作為中高級Aspen Plus 及其系列軟件的學(xué)習(xí)教材，對從事化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員有一定參考價值。
由于編者的水平所限，書中難免有疏漏，敬請讀者批評指正。

編者
2024 年1 月



第一版前言
化工計(jì)算是化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)技術(shù)課程，一般包括物性數(shù)據(jù)的查詢與估算、物料衡算和熱量衡算、設(shè)備工藝計(jì)算、穩(wěn)態(tài)過程的物料與能量聯(lián)合衡算等?；び?jì)算的目的，一是取得設(shè)備設(shè)計(jì)所需要的數(shù)據(jù)，二是為流程單元操作的調(diào)節(jié)和生產(chǎn)過程的控制提供依據(jù)，三是掌握原材料消耗量，中間產(chǎn)品和產(chǎn)品的生成量，估計(jì)能量以及水、電、蒸汽等動力消耗以及對生產(chǎn)操作進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。在化工廠設(shè)計(jì)時，化工計(jì)算是工廠或車間設(shè)計(jì)由定性規(guī)劃轉(zhuǎn)入定量計(jì)算的第一步；在現(xiàn)有裝置進(jìn)行技術(shù)改造時，對存在問題進(jìn)行評價和對生產(chǎn)流程的經(jīng)濟(jì)性評價也是必不可少的。開設(shè)化工計(jì)算課程，可以訓(xùn)練學(xué)生的運(yùn)算能力以及將化工專業(yè)理論知識運(yùn)用于工程實(shí)際的能力。
化工過程涉及的計(jì)算問題大多較繁雜，求解大型非線性方程組、常微分方程組或偏微分方程組、大型矩陣等司空見慣。例如，對含C 個組分的混合物進(jìn)行絕熱閃蒸計(jì)算時，涉及的Jacobian 偏導(dǎo)數(shù)矩陣共有（2C+2）2 個元素，每個元素都要進(jìn)行超越函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)計(jì)算。又比如用Naphtali-Sandholm 同時校正法計(jì)算含C 個組分、N 塊理論板的精餾塔時，需要求解N (2C+3)維非線性方程組。這些計(jì)算工作量巨大，手工難以完成。
根據(jù)計(jì)算工具的發(fā)展沿革，化工計(jì)算課程的發(fā)展可以劃分為三個階段：20 世紀(jì)70 年代以前，化工計(jì)算的工具是計(jì)算尺，借助于這些原始計(jì)算工具，人們可以對一些簡化、理想的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，再借助于實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，工程師們進(jìn)行化工廠的設(shè)計(jì)計(jì)算；20 世紀(jì)70年代以后，小型、微型數(shù)字計(jì)算機(jī)開始普及，人們可以自己動手編制一些小型的、獨(dú)立的匯編語言程序，求解一些復(fù)雜一點(diǎn)的、手工難以計(jì)算的化工計(jì)算問題，比如固定床反應(yīng)器的溫度分布、泡點(diǎn)法精餾塔核算等。在此階段，編制計(jì)算程序往往依賴個人的知識與經(jīng)驗(yàn)，編制的程序也缺乏普遍性，只適用于個例；20 世紀(jì)80 年代以后，美國、加拿大、英國的一些公司開發(fā)了基于流程圖的過程穩(wěn)態(tài)、動態(tài)模擬軟件，這些軟件經(jīng)過不斷的發(fā)展、更新、融合，功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來越廣泛，準(zhǔn)確性、實(shí)用性越來越好，其中最具代表性的軟件是美國AspenTech 公司的Aspen Plus 化工流程模擬軟件。
古人說，“工欲善其事，必先利其器”?；ち鞒棠M軟件就是化工計(jì)算的有力利器，它用嚴(yán)格和最新的計(jì)算方法，提供近似準(zhǔn)確的單元操作模型，進(jìn)行單元和全過程的計(jì)算，還可以評估已有裝置的優(yōu)化操作或新建、改建裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。軟件系統(tǒng)功能齊全，規(guī)模龐大，可應(yīng)用于化工、煉油、石油化工、氣體加工、煤炭、醫(yī)藥、冶金、環(huán)境保護(hù)、動力、節(jié)能、食品等許多工業(yè)領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f，使用模擬軟件的水平，反映了一個人化工計(jì)算能力的高低。
化學(xué)工程與工藝專業(yè)的大四年級本科生、參加卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)生已經(jīng)學(xué)完了專業(yè)基礎(chǔ)課程和部分專業(yè)課程，對化學(xué)工程的基礎(chǔ)理論知識已有一定的掌握，但綜合應(yīng)用各門課程的知識去研究、分析實(shí)際化工問題仍需要一定訓(xùn)練，化工計(jì)算是一個很好的訓(xùn)練途徑，同時又是一項(xiàng)實(shí)用的專業(yè)技能。針對此背景，本書以Aspen Plus 及其系列軟件為計(jì)算工具，以實(shí)例為線索，側(cè)重于介紹如何應(yīng)用化工專業(yè)知識結(jié)合軟件求解化工計(jì)算中的一般問題，包括化工物性數(shù)據(jù)、相平衡數(shù)據(jù)的查詢與估算、物料衡算與能量衡算、節(jié)能分離技術(shù)應(yīng)用、設(shè)備工藝計(jì)算、綜合流程模擬等內(nèi)容。
書中的例題與習(xí)題部分來源于編者為本科生、研究生講授化工原理、化工分離工程、化工設(shè)計(jì)等課程準(zhǔn)備的例題與習(xí)題，部分取材于編者指導(dǎo)本科生、研究生畢業(yè)論文的課題，部分取材于編者指導(dǎo)在校生參加全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽提交的作品。這些例題與習(xí)題涵蓋了化工設(shè)計(jì)過程中常見的一般計(jì)算問題，讀者可以在學(xué)習(xí)例題、完成習(xí)題的基礎(chǔ)上舉一反三，以解決化工設(shè)計(jì)、技術(shù)改造中的其他問題，提高自己的化工工藝設(shè)計(jì)能力。
本書編寫過程中，注意把物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程、化工設(shè)計(jì)等先修課程的專業(yè)知識與軟件解題過程相結(jié)合，靈活應(yīng)用這些知識對軟件解題過程中、解題完成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以提高讀者分析問題與解決問題的能力。學(xué)習(xí)一個軟件的操作并不難，而正確使用軟件并不容易。把所學(xué)的化工專業(yè)知識用于軟件的操作過程、對軟件中間計(jì)算數(shù)據(jù)分析、對計(jì)算結(jié)果正確性的評判，這才是難點(diǎn)所在。
本書以 Aspen Plus 及其系列軟件為計(jì)算工具，以化工過程實(shí)例為線索，介紹化工計(jì)算中的基本原理、計(jì)算方法與解題技巧。全書共分5 章，第1 章介紹化工物性數(shù)據(jù)、相平衡數(shù)據(jù)的查詢、估算與數(shù)據(jù)處理方法；第2 章介紹化工過程物料衡算與能量衡算方法；第3 章介紹節(jié)能技術(shù)在化工分離過程中的應(yīng)用；第4 章介紹化工設(shè)備的工藝計(jì)算；第5 章介紹工業(yè)裝置流程模擬方法。書后附錄中有Aspen Plus 物性術(shù)語對照表、綜合過程數(shù)據(jù)包“Datapkg”和電解質(zhì)過程數(shù)據(jù)包“Elecins”中的物性數(shù)據(jù)文件簡介，以供讀者在解題或在擴(kuò)展學(xué)習(xí)中查詢、應(yīng)用。本書第5 章的5.2 節(jié)由南京中圖數(shù)碼科技有限公司范會芳編寫，其余章節(jié)由南京工業(yè)大學(xué)包宗宏、武文良編寫，在讀研究生張少石、張杰等編譯了附錄1，在讀研究生湯磊對書稿進(jìn)行了校驗(yàn)。
本書不僅可以作為高校本科生、參加卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃學(xué)生的化工計(jì)算教材，也可作為化工類研究生的選修教材，還可作為中級Aspen Plus 及其系列軟件的學(xué)習(xí)教材，對從事化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員也有一定參考價值。由于編者的水平所限，書中難免有疏漏，敬請讀者批評指正。

編者
2013 年3 月于南京



第二版前言
本書自第一版發(fā)行以來，受到許多高校本科生、研究生和企業(yè)工程技術(shù)人員的歡迎，許多讀者對本教材表達(dá)了肯定。隨著AspenOne 工程套裝軟件在化工專業(yè)課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)競賽活動中應(yīng)用的普及與深入，對模擬軟件在應(yīng)用范圍和應(yīng)用深度方面的需求也日益顯現(xiàn)。
為順應(yīng)這一需求，在保持編寫風(fēng)格一致的基礎(chǔ)上，對第一版教材的各章內(nèi)容進(jìn)行了一定的改寫，把第一版教材的第5 章內(nèi)容改為“工業(yè)裝置流程模擬案例”放第6 章后，新增加了第5 章“過程的動態(tài)控制”和第6 章“間歇過程”。同時，根據(jù)行業(yè)進(jìn)展情況，對第一版教材的部分內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，配有二維碼，部分例題及案例可通過掃描二維碼閱讀。
本書共分6 章，第1 章介紹Aspen Plus 軟件和熱力學(xué)數(shù)據(jù)搜索引擎NIST-TDE 工具軟件用于化工物性數(shù)據(jù)查詢、基礎(chǔ)熱力學(xué)性質(zhì)估算與應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)相平衡數(shù)據(jù)處理。第2 章介紹穩(wěn)態(tài)條件下各種化工過程的模擬方法，包括簡單物理過程、含化學(xué)反應(yīng)過程、含循環(huán)物流過程和分離復(fù)雜組成混合物的流程模擬。第3 章介紹節(jié)能技術(shù)在化工分離過程中的應(yīng)用，包括Aspen Energy Analyzer 軟件在熱集成網(wǎng)絡(luò)分析過程的應(yīng)用、蒸汽優(yōu)化配置、多效蒸發(fā)過程、各種節(jié)能精餾過程等。第4 章介紹化工設(shè)備的工藝計(jì)算，包括采用Aspen Plus 軟件進(jìn)行塔設(shè)備、反應(yīng)器、流體輸送設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)，采用Aspen EDR 軟件進(jìn)行管殼式換熱器設(shè)計(jì)，采用Aspen MUSE 軟件進(jìn)行板翅式換熱器設(shè)計(jì)。第5 章介紹了Aspen Plus Dynamics 軟件在化工過程動態(tài)控制中的應(yīng)用方法，包括儲罐的液位控制、反應(yīng)器的換熱控制、單一精餾塔和耦合精餾塔的控制、動態(tài)換熱器與精餾塔聯(lián)合控制等。第6 章介紹了3 個Aspen 系列軟件的使用方法，包括Aspen Batch Modeler 軟件在間歇反應(yīng)、間歇精餾過程中的應(yīng)用，AspenAdsorption 軟件在吸附過程中的應(yīng)用，Aspen Chromatography 軟件在色譜過程和模擬移動床吸附過程中的應(yīng)用。案例部分介紹了4 個綜合化工過程的工業(yè)裝置流程模擬，包括環(huán)己烷-環(huán)己酮-環(huán)己醇混合物的高效分離過程、丙烯腈工藝廢水四效蒸發(fā)濃縮過程、硫黃制酸過程和從醚后C4 烴中提取高純異丁烯過程。
本書工業(yè)裝置流程模擬案例中案例一由南京中圖數(shù)碼科技有限公司范會芳編寫，其余章節(jié)由南京工業(yè)大學(xué)包宗宏、武文良編寫。南京英斯派工程技術(shù)有限公司的謝佳華為第1 章純物質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)估算提供了新的案例與模擬方法，已畢業(yè)研究生湯磊為第5 章過程的動態(tài)控制提供了參考資料，南京凱通糧食生化研究設(shè)計(jì)有限公司的吳鵬對第6 章的“6.5 節(jié)模擬移動床吸附”提供了編寫建議。本書在修訂過程中，許多使用本教材的高校教師、閱讀本教材的學(xué)生和企業(yè)工程設(shè)計(jì)人員以不同方式、通過不同途徑對教材內(nèi)容提出了寶貴的修改建議。在此對以上人員致以衷心的感謝。
本書可以作為化學(xué)化工類專業(yè)高校本科生的化工計(jì)算、化工軟件課程或相近課程的教材，也可作為化工課程設(shè)計(jì)、化工本科畢業(yè)設(shè)計(jì)、化工設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)等的參考用書以及化工類研究生相關(guān)課程的選修教材。本書作為中高級Aspen Plus 及其系列軟件的學(xué)習(xí)教材，對從事化工過程開發(fā)與設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員也有一定參考價值。
由于編者的水平所限，書中疏漏難免，敬請讀者批評指正。

編者
2018 年3 月

第1章 物性數(shù)據(jù)和相平衡數(shù)據(jù)的查詢與估算 1
1.1 化工物性數(shù)據(jù)的查詢 1
1.1.1 從文獻(xiàn)中查找 1
1.1.2 從Aspen 軟件數(shù)據(jù)庫中查找 3
1.1.3 用NIST-TDE 熱力學(xué)數(shù)據(jù)搜索引擎查找 3
1.1.4 物性查詢例題 4
1.2 純物質(zhì)的物性估算 6
1.2.1 基礎(chǔ)物性常數(shù) 6
1.2.2 與溫度相關(guān)的熱力學(xué)性質(zhì) 7
1.2.3 與溫度相關(guān)的傳遞性質(zhì) 8
1.2.4 純物質(zhì)物性估算例題 8
1.3 混合物的物性估算 10
1.3.1 估算熱力學(xué)性質(zhì)的模型 11
1.3.2 估算傳遞性質(zhì)的模型 12
1.3.3 混合物物性估算例題 12
1.4 相平衡數(shù)據(jù)查詢、計(jì)算與參數(shù)估算 18
1.4.1 從相平衡數(shù)據(jù)手冊中查詢 18
1.4.2 從NIST-TRC 軟件數(shù)據(jù)庫中查詢 18
1.4.3 用軟件計(jì)算相平衡數(shù)據(jù)與繪制相圖 21
1.4.4 活度系數(shù)方程參數(shù)估算 30
1.4.5 立方型狀態(tài)方程參數(shù)估算 39
習(xí)題 43
參考文獻(xiàn) 45

第2章 穩(wěn)態(tài)過程的物料衡算與能量衡算 47
2.1 衡算方法 47
2.1.1 衡算方程式 47
2.1.2 衡算的基本步驟 48
2.1.3 用軟件進(jìn)行物料衡算與能量衡算的要點(diǎn) 49
2.2 簡單物理過程 52
2.2.1 混合過程 52
2.2.2 單級相平衡過程 55
2.2.3 機(jī)械分離過程 62
2.3 含化學(xué)反應(yīng)過程 65
2.3.1 含反應(yīng)器的組合流程 65
2.3.2 反應(yīng)精餾過程 67
2.4 含循環(huán)流過程 71
2.4.1 萃取精餾 72
2.4.2 變壓精餾 75
2.4.3 非均相共沸精餾 80
2.4.4 反應(yīng)器與精餾塔的組合流程 83
2.5 非平衡級分離過程 85
2.5.1 物理吸收過程 86
2.5.2 化學(xué)解吸過程 88
2.6 分離復(fù)雜組成混合物 91
習(xí)題 95
參考文獻(xiàn) 99

第3章 節(jié)能分離過程 100
3.1 流體換熱與熱集成網(wǎng)絡(luò) 100
3.1.1 冷熱流體換熱 100
3.1.2 熱集成網(wǎng)絡(luò)分析 102
3.2 蒸汽優(yōu)化配置 111
3.3 多效蒸發(fā) 114
3.4 精餾過程 117
3.4.1 多效精餾 117
3.4.2 熱泵精餾 120
3.4.3 熱耦精餾 123
3.4.4 中段換熱精餾 128
習(xí)題 134
參考文獻(xiàn) 136

第4章 設(shè)備工藝計(jì)算 138
4.1 塔設(shè)備 138
4.2 換熱器 145
4.2.1 管殼式 145
4.2.2 板翅式 159
4.2.3 繞管式 168
4.3 反應(yīng)器 175
4.3.1 釜式反應(yīng)器 175
4.3.2 管式反應(yīng)器 178
4.3.3 流化床反應(yīng)器 184
4.4 流體輸送設(shè)備 191
習(xí)題 192
參考文獻(xiàn) 198

第5章 過程的動態(tài)控制 199
5.1 常用控制器模塊 200
5.2 儲罐的液位控制 201
5.2.1 常規(guī)液位控制結(jié)構(gòu) 201
5.2.2 越權(quán)液位控制結(jié)構(gòu) 212
5.2.3 含外部復(fù)位反饋功能的越權(quán)液位控制結(jié)構(gòu) 215
5.3 反應(yīng)器的換熱控制 218
5.3.1 全混流反應(yīng)器 219
5.3.2 平推流反應(yīng)器 228
5.4 單一精餾塔控制 241
5.4.1 判斷靈敏板位置 241
5.4.2 確定設(shè)備尺寸 243
5.4.3 安裝獨(dú)立作用控制器 245
5.4.4 安裝串級作用控制器 250
5.4.5 安裝比例作用控制器 253
5.4.6 幾種控制結(jié)構(gòu)的比較 257
5.4.7 壓差控制 259
5.5 耦合精餾塔控制 262
5.6 動態(tài)換熱器與精餾塔聯(lián)合控制 271
5.7 任務(wù)語言的應(yīng)用 280
5.7.1 進(jìn)料流率擾動任務(wù) 281
5.7.2 進(jìn)料組成擾動任務(wù) 282
5.7.3 進(jìn)料溫度擾動任務(wù) 284
5.7.4 改變控制器設(shè)定值的擾動任務(wù) 285
習(xí)題 286
參考文獻(xiàn) 290

第6章 間歇過程 291
6.1 間歇反應(yīng) 291
6.1.1 單一間歇反應(yīng)器 292
6.1.2 含間歇反應(yīng)器的組合流程 297
6.1.3 反應(yīng)動力學(xué)模型參數(shù)擬合 302
6.2 間歇精餾 307
6.2.1 恒定回流比操作 308
6.2.2 變回流比操作 315
6.2.3 均相共沸精餾 320
6.2.4 非均相共沸精餾 325
6.2.5 半連續(xù)反應(yīng)精餾 329
6.3 吸附過程 334
6.3.1 固定床的吸附波、濃度波與透過曲線 335
6.3.2 吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合 346
6.3.3 固定床變壓吸附過程 350
6.4 色譜過程 356
6.4.1 色譜柱的流出曲線 357
6.4.2 制備色譜分離 359
6.4.3 模擬移動床 364
習(xí)題 370
參考文獻(xiàn) 376