化工原理及工艺实训（吴晓艺）

“化工原理”“化工原理实验”“化工设计”等化工类核心课程，大多以理论教学为主，缺少实践教学，因而对化工单元操作等有关知识难以深入地理解。本书特色性地将虚拟现实技术应用于化工类课程教学环节中，通过进行仿真实训操作，帮助读者进行原理验证、认识工艺流程、熟悉化工单元操作运行，掌握化工设备故障处理方法。

全书共分为6章，具体内容包括：实验室安全3D虚拟现实仿真；化工原理实验3D虚拟现实仿真；化工单元3D虚拟现实仿真；化工生产实习仿真；设备经济指标运算仿真和精细化工清洁生产案例分析。在实验室安全3D虚拟现实仿真部分，介绍了实验前准备、触电事故模拟处理、火灾事故模拟处理、实验后清理等实训操作方法。在化工原理实验3D虚拟现实仿真部分，介绍了流动过程综合实验、恒压过滤实验、气-汽传热实验、填料吸收塔实验、精馏塔实验、萃取塔实验、干燥速率曲线测定实验、离心泵串并联实验等实训操作方法。在化工单元3D虚拟现实仿真部分，介绍了CO2压缩机单元、固定床反应器单元、管式加热炉单元、间歇釜反应单元、精馏塔单元、吸收-解吸单元等实训操作方法。在化工生产实习仿真部分，介绍了罐区布置、液位控制系统操作、列管换热器工艺、真空系统操作、离心泵工艺、萃取塔工艺、双塔精馏工艺、压缩机工艺、流化床反应器工艺、锅炉工艺、多效蒸发工艺等实训操作方法。在设备经济指标运算仿真部分，介绍了间歇釜经济指标、精馏塔经济指标的仿真运算方法。在精细化工清洁生产案例分析部分，介绍了清洁生产的案例分析及工艺流程设计。

在本书编写过程中，吸收了实际生产操作经验，强化实训过程中学生分析问题和解决问题的能力，可以作为化工原理仿真实验、化工设计及化工生产实习等化学化工类课程的仿真实践教材，同时也为从事化工生产操作的工程技术人员提供参考资料。

本书在编写过程中，得到化学工业出版社的大力支持，也得到了北方仿真软件技术有限公司、鞍山七彩化学股份有限公司等校企合作单位的鼎力支持。为方便读者熟悉相关仿真操作训练，北方仿真软件技术有限公司提供在线仿真系统练习网址（www.es-online.com.cn）供读者学习使用，对此，编者一并表示衷心的谢意！由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者

2019年3月

《化工原理及工艺仿真实训》共分为实验室安全3D虚拟现实仿真实训、化工原理实验3D虚拟现实仿真实训、化工单元3D虚拟现实仿真实训、化工生产实习仿真实训、设备经济指标运算仿真实训和精细化工清洁生产案例分析六个部分。其中实验室安全3D虚拟现实仿真实训部分包括实验前准备、触电事故模拟处理、火灾事故模拟处理、实验后清理等实训操作方法；化工原理实验3D虚拟现实仿真实训包括流动过程综合实验、恒压过滤实验、气-汽传热实验、填料吸收塔实验、精馏塔实验、萃取塔实验、干燥速率曲线测定实验、离心泵串并联实验等实训操作方法；化工单元3D虚拟现实仿真实训包括CO2压缩机单元、固定床反应器单元、管式加热炉单元、间歇釜反应单元、精馏塔单元、吸收-解吸单元等实训操作方法；化工生产实习仿真实训包括罐区布置、液位控制系统操作、列管换热器工艺、真空系统操作、离心泵工艺、萃取塔工艺、双塔精馏工艺、压缩机工艺、流化床反应器工艺、锅炉工艺、多效蒸发工艺等实训操作方法；设备经济指标运算仿真实训包括间歇釜经济指标、精馏塔经济指标的仿真运算方法；精细化工清洁生产案例分析部分包括清洁生产的案例分析及工艺流程设计。

《化工原理及工艺仿真实训》可以作为化工原理仿真实验、化工设计及化工生产实习等化学化工类课程的仿真实践教材，同时也为从事化工生产操作的工程技术人员提供参考资料。

《化工原理及工艺仿真实训》共分为实验室安全3D虚拟现实仿真实训、化工原理实验3D虚拟现实仿真实训、化工单元3D虚拟现实仿真实训、化工生产实习仿真实训、设备经济指标运算仿真实训和精细化工清洁生产案例分析六个部分。其中实验室安全3D虚拟现实仿真实训部分包括实验前准备、触电事故模拟处理、火灾事故模拟处理、实验后清理等实训操作方法；化工原理实验3D虚拟现实仿真实训包括流动过程综合实验、恒压过滤实验、气-汽传热实验、填料吸收塔实验、精馏塔实验、萃取塔实验、干燥速率曲线测定实验、离心泵串并联实验等实训操作方法；化工单元3D虚拟现实仿真实训包括CO2压缩机单元、固定床反应器单元、管式加热炉单元、间歇釜反应单元、精馏塔单元、吸收-解吸单元等实训操作方法；化工生产实习仿真实训包括罐区布置、液位控制系统操作、列管换热器工艺、真空系统操作、离心泵工艺、萃取塔工艺、双塔精馏工艺、压缩机工艺、流化床反应器工艺、锅炉工艺、多效蒸发工艺等实训操作方法；设备经济指标运算仿真实训包括间歇釜经济指标、精馏塔经济指标的仿真运算方法；精细化工清洁生产案例分析部分包括清洁生产的案例分析及工艺流程设计。

 《化工原理及工艺仿真实训》可以作为化工原理仿真实验、化工设计及化工生产实习等化学化工类课程的仿真实践教材，同时也为从事化工生产操作的工程技术人员提供参考资料。

吴晓艺，沈阳工业大学理学院，讲师，教学：

本科课程：化工原理、化工原理实验、化工原理课程设计、有机化学、有机化学实验、普通化学

研究生课程：化学反应工程

科研：

示范性虚拟仿真实验重点建设教学项目“精馏塔实验仿真”项目负责人

章实验室安全3D虚拟现实仿真实训1

实训一实验课前准备学习阶段3D虚拟现实仿真1

实训二触电事故模拟处理3D虚拟现实仿真11

实训三实验室火灾事故3D虚拟现实仿真14

实训四课后清理学习模块3D虚拟现实仿真16

第二章化工原理实验3D虚拟现实仿真实训20

实训一流体流动过程综合实验仿真20

实训二恒压过滤实验仿真41

实训三气汽传热实验仿真51

实训四填料吸收塔（CO2-H2O）实验仿真59

实训五精馏塔实验仿真68

实训六萃取塔实验仿真74

实训七干燥速率曲线测定实验仿真79

实训八离心泵串并联实验仿真87

第三章化工单元3D虚拟现实仿真实训95

实训一CO2压缩机单元3D虚拟现实仿真95

实训二固定床反应器单元3D虚拟现实仿真113

实训三管式加热炉单元3D虚拟现实仿真121

实训四间歇釜反应单元3D虚拟现实仿真130

实训五精馏塔单元3D虚拟现实仿真136

实训六吸收-解吸单元3D虚拟现实仿真144

第四章化工生产实习仿真实训160

实训一罐区仿真实习160

实训二液位控制系统仿真实习166

实训三列管换热器仿真实习172

实训四真空系统仿真实习177

实训五离心泵仿真实习185

实训六萃取塔仿真实习191

实训七双塔精馏仿真实习197

实训八压缩机仿真实习208

实训九流化床反应器仿真实习213

实训十锅炉仿真实习220

实训十一多效蒸发仿真实习231

第五章设备经济指标运算仿真实训237

实训一间歇釜经济指标运算仿真237

实训二精馏塔经济指标运算仿真243

第六章精细化工清洁生产案例分析251

案例一实践环节与生产案例分析251

案例二案例分析与工艺流程设计265

附录274

附录一练习题答案274

附录二实验数据的误差分析及表示方法275

附录三Origin软件在化工实验中的应用279

参考文献289

《化工原理及工艺仿真实训》共分为实验室安全3D虚拟现实仿真实训、化工原理实验3D虚拟现实仿真实训、化工单元3D虚拟现实仿真实训、化工生产实习仿真实训、设备经济指标运算仿真实训和精细化工清洁生产案例分析六个部分。其中实验室安全3D虚拟现实仿真实训部分包括实验前准备、触电事故模拟处理、火灾事故模拟处理、实验后清理等实训操作方法；化工原理实验3D虚拟现实仿真实训包括流动过程综合实验、恒压过滤实验、气-汽传热实验、填料吸收塔实验、精馏塔实验、萃取塔实验、干燥速率曲线测定实验、离心泵串并联实验等实训操作方法；化工单元3D虚拟现实仿真实训包括CO2压缩机单元、固定床反应器单元、管式加热炉单元、间歇釜反应单元、精馏塔单元、吸收-解吸单元等实训操作方法；化工生产实习仿真实训包括罐区布置、液位控制系统操作、列管换热器工艺、真空系统操作、离心泵工艺、萃取塔工艺、双塔精馏工艺、压缩机工艺、流化床反应器工艺、锅炉工艺、多效蒸发工艺等实训操作方法；设备经济指标运算仿真实训包括间歇釜经济指标、精馏塔经济指标的仿真运算方法；精细化工清洁生产案例分析部分包括清洁生产的案例分析及工艺流程设计。

《化工原理及工艺仿真实训》可以作为化工原理仿真实验、化工设计及化工生产实习等化学化工类课程的仿真实践教材，同时也为从事化工生产操作的工程技术人员提供参考资料。

吴晓艺，沈阳工业大学理学院，讲师，教学：

本科课程：化工原理、化工原理实验、化工原理课程设计、有机化学、有机化学实验、普通化学

研究生课程：化学反应工程

科研：

示范性虚拟仿真实验重点建设教学项目“精馏塔实验仿真”项目负责人