化工计算与软件应用 第二版
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前言

本书自第一版发行以来,受到许多高校本科生、研究生和企业工程技术人员的欢迎,许多读者对本教材表达了肯定。随着AspenOne工程套装软件在化工专业课程教学、课程设计以及设计竞赛活动中应用的普及与深入,对模拟软件在应用范围和应用深度方面的需求也日益显现。

为顺应这一需求,在保持编写风格一致的基础上,对第一版教材的各章内容进行了一定的改写,把第一版教材的第5章内容改为“工业装置流程模拟案例”放第6章后,新增加了第5章“过程的动态控制”和第6章“间歇过程”。同时,根据行业进展情况,对第一版教材的部分内容进行了适当调整,配有二维码,部分例题及案例可通过扫描二维码阅读。

本书共分6章,第1章介绍Aspen Plus软件和热力学数据搜索引擎NIST-TDE工具软件用于化工物性数据查询、基础热力学性质估算与应用、实验相平衡数据处理。第2章介绍稳态条件下各种化工过程的模拟方法,包括简单物理过程、含化学反应过程、含循环物流过程和分离复杂组成混合物的流程模拟。第3章介绍节能技术在化工分离过程中的应用,包括Aspen Energy Analyzer软件在热集成网络分析过程的应用、蒸汽优化配置、多效蒸发过程、各种节能精馏过程等。第4章介绍化工设备的工艺计算,包括采用Aspen Plus软件进行塔设备、反应器、流体输送设备的工艺设计,采用Aspen EDR软件进行管壳式换热器设计,采用Aspen MUSE软件进行板翅式换热器设计。第5章介绍了Aspen Plus Dynamics软件在化工过程动态控制中的应用方法,包括储罐的液位控制、反应器的换热控制、单一精馏塔和耦合精馏塔的控制、动态换热器与精馏塔联合控制等。第6章介绍了3个Aspen系列软件的使用方法,包括Aspen Batch Modeler软件在间歇反应、间歇精馏过程中的应用,Aspen Adsorption软件在吸附过程中的应用,Aspen Chromatography软件在色谱过程和模拟移动床吸附过程中的应用。案例部分介绍了4个综合化工过程的工业装置流程模拟,包括环己烷-环己酮-环己醇混合物的高效分离过程、丙烯腈工艺废水四效蒸发浓缩过程、硫黄制酸过程和从醚后C4烃中提取高纯异丁烯过程。

本书工业装置流程模拟案例中案例一由南京中图数码科技有限公司范会芳编写,其余章节由南京工业大学包宗宏、武文良编写。南京英斯派工程技术有限公司的谢佳华为第1章纯物质热力学性质估算提供了新的案例与模拟方法,已毕业研究生汤磊为第5章过程的动态控制提供了参考资料,南京凯通粮食生化研究设计有限公司的吴鹏对第6章的“6.5节模拟移动床吸附”提供了编写建议。本书在修订过程中,许多使用本教材的高校教师、阅读本教材的学生和企业工程设计人员以不同方式、通过不同途径对教材内容提出了宝贵的修改建议。在此对以上人员致以衷心的感谢。

本书可以作为化学化工类专业高校本科生的化工计算、化工软件课程或相近课程的教材,也可作为化工课程设计、化工本科毕业设计、化工设计竞赛培训等的参考用书以及化工类研究生相关课程的选修教材。本书作为中高级Aspen Plus及其系列软件的学习教材,对从事化工过程开发与设计的工程技术人员也有一定参考价值。

由于编者的水平所限,书中疏漏难免,敬请读者批评指正。

编 者  

2018年3月