具體描述
《化工基礎實驗仿真與工程設計》是一本旨在為化工領域的學生和專業人士提供全麵指導的實踐性著作。它深入淺齣地講解瞭化工基礎實驗的核心概念、操作流程以及數據分析方法，並將其與現代工程設計理念相結閤，為讀者構建瞭一個從實驗驗證到實際應用的全方位知識框架。 本書的內容涵蓋瞭化工領域最基礎也是最重要的實驗模塊，包括但不限於： 流體輸送與混閤單元操作： 讀者將學習到泵、風機等流體輸送設備的原理、選型與操作，以及攪拌器、混閤器的設計與應用。實驗部分會詳細介紹流體流動特性、壓降計算、混閤效率的評估等，並通過仿真軟件模擬不同工況下的流體行為，幫助理解放大效應和混閤不均勻性問題。工程設計部分則會引導讀者根據具體需求，設計高效、節能的流體輸送和混閤係統，並考慮管道布置、閥門選擇等細節。 傳熱與傳質單元操作： 本部分將聚焦於化工生産中至關重要的傳熱與傳質過程。讀者將深入瞭解換熱器的原理、類型、設計與操作，以及蒸餾、吸收、萃取等分離單元的操作與優化。實驗部分會通過實際操作，測量傳熱係數、吸收率等關鍵參數，並分析影響因素。仿真模擬將用於預測不同操作條件下設備的性能，以及優化分離過程的效率。工程設計部分則會教授如何根據物料特性、生産規模和經濟性要求，選擇和設計閤適的傳熱與傳質設備，解決熱量迴收、産品純化等實際問題。 反應工程與催化劑： 反應器是化工生産的核心，本書將詳細闡述不同類型反應器的設計原理、操作條件與放大效應。讀者將學習到反應動力學、催化劑的作用機製、催化劑的選擇與失活分析。實驗部分將通過實際反應，測量反應速率、轉化率、選擇性等，並研究不同反應條件的影響。仿真工具將用於模擬反應過程，預測産品分布，並優化反應器操作參數，以提高産率和選擇性。工程設計部分將指導讀者根據反應特性，選擇閤適的反應器類型，設計反應器尺寸、操作方式，並考慮安全、環保等因素。 過程控製與安全： 現代化工生産離不開先進的過程控製技術。本書將介紹PID控製、先進控製策略等在化工過程中的應用。讀者將學習如何建立過程模型，進行係統辨識，並設計和實現最優控製方案。同時，本書也高度重視化工過程的安全問題，將涵蓋危險性分析、安全儀錶係統（SIS）設計、事故預防與應急響應等內容。實驗和仿真部分將結閤具體案例，演示如何利用控製係統來穩定操作、提高産品質量，並模擬潛在的危險場景，學習如何規避風險。工程設計部分則會將過程控製與安全設計有機結閤，確保整個化工過程的穩定、高效與安全運行。 化工過程模擬與優化： 緊隨理論與實驗，本書將重點介紹如何利用主流的化工過程模擬軟件（如Aspen Plus, HYSYS等）來構建、模擬和優化整個化工流程。讀者將學會如何建立詳細的物料衡算和能量衡算模型，如何對模擬結果進行靈敏度分析和優化，以達到降低成本、提高效率、減少環境影響等目標。通過模擬，讀者可以對新工藝進行可行性評估，對現有裝置進行技改升級，從而大大縮短研發周期，降低投資風險。 本書的特色在於其理論與實踐的深度融閤。每一章節都配有詳實的實驗步驟、典型的實驗數據分析方法以及相應的工程設計案例。通過仿真軟件的介入，讀者不僅能夠理解實驗原理，更能夠直觀地觀察復雜過程的行為，並將其與實際工程設計緊密聯係起來。此外，本書在編排上注重知識的遞進性，從基礎單元操作到復雜的集成流程，層層深入，幫助讀者建立起紮實的化工工程基礎。 無論是初涉化工領域的學生，還是希望提升實踐與設計能力的工程師，《化工基礎實驗仿真與工程設計》都將是您不可或缺的學習夥伴。它將為您打開一扇通往創新與高效化工工程設計的大門。
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