ChemCAD典型应用实例（上基础应用与动态控制）

　　本书主要介绍了ChemCAD的概论、界面说明、基本功能以及一些典型模拟应用实例，主要目的是通过一些常规的化工工艺流程模拟计算，来说明ChemCAD的使用环境和使用方法。同时，鉴于应用计算机技术和控制理论，改造和拉动传统产业已成为化学工业生产过程的紧迫任务，本书将通过对不同性质的工业实际被控过程的研究和模拟，让读者深入了解ChomCAD动态控制方面的强大功能，体验动态控制的实现过程。本套书分为《ChemCAD典型应用实例（上）——基础应用与动态控制》和《ChemCAD典型应用实例（下）——化学工业与炼油工业》两册，是美国Chemstations公司正式授权的ChemCAD软件之使用和推广的相关技术书籍。书中精选了一些典型的应用实例，生动地剖析了用ChemCAD实现工程设计的方法，通过step by step的方式讲解过程模拟的步骤与实现技巧。配合多种实例向读者展示了ChemCAD强大的流程模拟功能，并将丰富的设计理念融合在具体的工程设计项目中。不仅可以帮助读者熟练掌握软件本身所提供的各种功能，同时也是激发工程师设计灵感的重要平台。本套书可供化学工程、石油化工、环境工程、生物化工、精细化工、分离工程等领域的工程技术人员以及高等院校相关专业的师生使用。

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第1章　ChemCAD入门
1.1ChemCAD的安装与配置
1.1.1什么是ChemCAD
1.1.2系统要求
1.1.3ChemCAD的安装
1.2ChemCAD简介
1.2.1ChemCAD的模块
1.2.2ChemCAD提供的单元操作
1.2.3ChemCAD提供的热力学方法
1.3ChemCAD的用途及特点
1.3.1ChemCAD的用途
1.3.2ChemCAD的应用领域
1.3.3ChemCAD的特点
1.4用ChemCAD进行流程模拟
1.4.1ChemCAD的运行界面
1.4.2用ChemCAD进行流程模拟的基本步骤
第2章　ChemCAD模拟反应过程
2.1化学反应器的类型
2.2反应器的操作方式
2.3反应器设计的基本方程式
2.3.1反应器中流体流动模型
2.3.2反应器设计的基本方程式
2.4反应动力学基础
2.4.1反应速率方程
2.4.2复合反应
2.4.3化学反应的转化率及收率2.4.4多相催化反应动力学
2.5理想流动反应器
2.5.1平推流反应器
2.5.2全混流反应器
2.6ChemCAD模拟反应实例
2.6.1化学计量系数反应器
2.6.2化学平衡反应器
2.6.3吉布斯反应
2.6.4动力学反应器
第3章　ChemCAD模拟分离过程
3.1分离过程单元操作
3.2单级分离过程
3.2.1相平衡关系
3.2.2相平衡关系的计算方法
3.2.3多组分物系泡点和露点的计算
3.2.4闪蒸过程
3.3多组分多级分离过程
3.3.1多组分精馏过程
3.3.2萃取精馏和共沸精馏
3.3.3吸收和蒸出
3.3.4萃取
3.4ChemCAD模拟分离实例
3.4.1混合物热力学性质的计算
3.4.2闪蒸过程
3.4.3三组分精馏
3.4.4萃取过程
3.4.5间歇精馏
第4章　ChemCAD模拟换热过程
4.1换热器的分类和选择
4.1.1换热器的分类
4.1.2换热器的选择
4.2几种常用的换热器
4.2.1管壳式换热器
4.2.2板式换热器
4.2.3套管式换热器
4.2.4空冷器
4.3传热计算的基本方法
4.3.1沸腾
4.3.2冷凝
4.3.3区域分析
4.4CCTHERM的命令介绍
4.4.1基本步骤
4.4.2绘制热曲线
4.4.3编辑热曲线
4.4.4参数介绍
4.4.5热虹吸再沸器
4.4.6换热器几何结构
4.4.7结果查看
4.4.8绘图
4.4.9结果报告
4.5CCTHERM的结果分析
4.5.1综合报告
4.5.2TEMA页
4.5.3热曲线4.5.4壳程数据
4.5.5管程数据
4.5.6表格化数据
4.5.7逐区分析
4.5.8公差数据
4.5.9波动分析
4.5.10优化
4.6换热器计算实例
4.6.1板壳式换热器计算
4.6.2板式换热器计算
4.6.3空冷换热器计算
第5章　CCDYNAMIC入门
5.1CCDYNAMIC的简介
5.1.1什么是CCDYNAMIC
5.1.2CCDYNAMIC的用途
5.1.3CCDYNAMIC的特点
5.2CCDYNAMIC的安装
5.3CCDYNAMIC模拟的基本步骤
第6章　CCDYNAMIC的命令
6.1CCDYNAMIC的开关
6.2CCDYNAMIC的命令
6.3CCDYNAMIC的计算结果
6.4CCDYNAMIC的结果绘图
第7章　CCDCOLUMN动态模拟
7.1CCDCOLUMN动态蒸馏塔模型
7.2CCDCOLUMN的命令菜单7.2.1初始条件对话框（Initial condition）
7.2.2开工条件对话框（Startup parameters）
7.2.3开工装料对话框（Startup Charge）
7.2.4塔持液量对话框（Column Holdups）
7.2.5动态塔规定对话框（Specs）
7.2.6回流控制对话框（Reflux control）
7.2.7塔板记录对话框（Record stages）
7.2.8绘图选项对话框（Plot options）
7.3CCDCOLUMN模拟开环响应蒸馏塔
7.3.1选择工程单位
7.3.2绘制流程图
7.3.3选择组分
7.3.4选择热力学模型
7.3.5定义进料流股
7.3.6定义操作单元
7.3.7运行模拟计算并显示计算结果
7.3.8安装用于改变进料的斜坡控件
7.3.9设置用于改变进料的斜坡控件
7.3.10“C2”蒸馏塔的动态设置
7.3.11进料发生改变的“C2”蒸馏塔运行与结果查看
7.3.12安装用于改变热负荷的斜坡控件
7.3.13设置用于改变热负荷的斜坡控件
7.3.14进料与热负荷同时发生改变的“C2”蒸馏塔运行与结果查看
7.4CCDCOLUMN模拟精馏塔开车过程
7.4.1绘制工艺流程图
7.4.2选择工程单位与组分
7.4.3选择热力学模型7.4.4定义进料流股与蒸馏塔
7.4.5关于化学反应的设置
7.4.6运行稳态模拟并查看结果
7.4.7反应蒸馏塔“空冷开车”策略的设置
7.4.8反应蒸馏开车模拟的动态命令菜单
7.4.9“空冷开车”策略的运行与结果查看
7.4.10反应蒸馏塔“充液开车”策略的设置
7.4.11“充液开车”策略的运行与结果查看
第8章　CCDYNAMIC的控制元件
8.1PID/CVAL控制系统
8.1.1给定点变量的测量值
8.1.2传感器输出信号的计算
8.1.3PID控制元件的功能
8.1.4控制阀阀门位置计算
8.1.5控制阀流量计算
8.2CCDYNAMIC的控制阀命令
8.3CVAL控制阀的设计与应用
8.3.1设计CVAL控制阀
8.3.2CVAL控制阀流量定义
8.3.3CVAL控制阀位置定义
8.4CCDYNAMIC的PID控件命令
8.4.1PID控件命令——第一页
8.4.2PID控件命令——第二页
8.5CCDYNAMIC模拟精馏塔的控制过程
第9章　CCDYNAMIC模拟动态累积罐
9.1动态累积罐的模型9.1.1压力的计算
9.1.2计算模式
9.1.3液位的保持
9.1.4气体流动模型
9.2DIERS紧急放空系统
9.3动态累积罐的命令
9.3.1“Dynamic Vessel”命令——Configuration
9.3.2“Dynamic Vessel”命令——Calculated Results
9.3.3“Dynamic Vessel”命令——Relief Device
9.4设计紧急放空系统
9.5核算紧急放空系统
9.6储罐的紧急放空过程
第10章　CCDYNAMIC模拟动态反应器
10.1动态反应器的模型
10.1.1质量平衡
10.1.2反应动力学
10.1.3热量平衡
10.1.4压力计算
10.1.5紧急排放
10.2“CCReACS”的命令
10.2.1初始料液
10.2.2通常的信息
10.2.3反应速率计量单位
10.2.4反应动力学
10.2.5时间温度
10.2.6反应器的参数
10.2.7进料进度表10.2.8产品进度表
10.2.9紧急排放对话框
10.2.10运行时作图对话框
10.3CCDYNAMIC模拟动态反应器
10.3.1反应过程的动态模拟
10.3.2反应器控制过程的动态模拟
参考文献