化工過程開發(fā)設計（第二版）

1化工概念設計1
1.1化工開發(fā)1
1.1.1化工過程的開發(fā)1
1.1.2化工開發(fā)的特點2
1.1.3過程開發(fā)的意義4
1.2概念設計5
1.2.1概念設計的思想5
1.2.2概念設計的方法6
1.2.3間歇與連續(xù)反應9
1.2.4過程設計的決策10
1.2.5開發(fā)設計的要求12
1.3過程優(yōu)化14
1.3.1化工過程的改造14
1.3.2過程設計的優(yōu)化16
1.3.3過程優(yōu)化的因素18
1.3.4過程要素的影響20
1.4設計概念22
1.4.1規(guī)模指數(shù)22
1.4.2能源級別22

2設計基礎數(shù)據(jù)23
2.1基礎數(shù)據(jù)23
2.1.1化工基礎數(shù)據(jù)23
2.1.2基礎數(shù)據(jù)收集24
2.1.3基礎數(shù)據(jù)示例25
2.2常用數(shù)據(jù)27
2.2.1基礎物性數(shù)據(jù)27
2.2.2水與空氣數(shù)據(jù)47
2.2.3蒸氣壓的數(shù)據(jù)51
2.2.4熱化學的數(shù)據(jù)58
2.2.5溶液性質(zhì)數(shù)據(jù)89
2.3數(shù)據(jù)估算97
2.3.1沸點和熔點的估算98
2.3.2臨界參數(shù)值的估算101
2.3.3潛熱與比熱容的估算106
2.3.4蒸氣壓和密度估算110

3物料流程設計113
3.1物料流程113
3.1.1設計要求113
3.1.2過程衡算114
3.1.3圖紙要求115
3.1.4流程例圖124
3.2物料衡算125
3.2.1過程分析計算125
3.2.2衡算基本參數(shù)126
3.2.3物理過程衡算128
3.2.4反應過程衡算130
3.3熱量衡算132
3.3.1熱量衡算方法133
3.3.2衡算基本參數(shù)134
3.3.3衡算計算過程136
3.4計算示例137
3.4.1吸收過程計算137
3.4.2脫硫系統(tǒng)計算141
3.5設計優(yōu)化149
3.5.1工藝優(yōu)化案例149
3.5.2設備優(yōu)化案例153

4反應部分設計155
4.1反應工程學155
4.1.1反應器的類型156
4.1.2反應器的設計159
4.1.3反應器的控制161
4.2反應動力學162
4.2.1本征反應動力學162
4.2.2表觀反應動力學166
4.2.3停留時間和返混172
4.2.4反應的流動模型173
4.2.5反應動力學方程175
4.3均相化學反應178
4.3.1間歇式反應器178
4.3.2平推流反應器179
4.3.3全混釜式反應器184
4.3.4循環(huán)反應器185
4.3.5組合反應器186
4.3.6非等溫能量衡算188
4.4反應器的開發(fā)191
4.4.1反應器191
4.4.2預實驗192
4.4.3敏感分析192
4.4.4過程工作193
4.4.5放大判據(jù)193
4.4.6冷模試驗193
4.4.7開發(fā)試驗194

5分離部分設計195
5.1分離系統(tǒng)設計195
5.1.1分離系統(tǒng)結構195
5.1.2液體分離系統(tǒng)198
5.1.3共沸蒸餾系統(tǒng)201
5.2分離塔器計算203
5.2.1蒸餾設備設計203
5.2.2分離塔的設計205
5.2.3間歇精餾設計示例207
5.2.4連續(xù)精餾設計示例210
5.3分離序列優(yōu)化216
5.3.1分離的序列216
5.3.2分離的能耗218
5.3.3優(yōu)化的規(guī)則219

6換熱部分設計222
6.1熱量傳遞過程222
6.1.1熱量傳遞方式222
6.1.2換熱器的分類226
6.1.3傳熱設備應用227
6.2換熱設備計算228
6.2.1傳熱過程計算228
6.2.2換熱器的系列242
6.2.3換熱器的選型244
6.3換熱網(wǎng)絡優(yōu)化257
6.3.1優(yōu)化的進展257
6.3.2優(yōu)化的目標258
6.3.3優(yōu)化的方法260

7工藝系統(tǒng)設計264
7.1設計流程264
7.1.1設計要求264
7.1.2圖紙要求266
7.1.3流程圖例271
7.2內(nèi)容深度273
7.2.1設備的繪制要求273
7.2.2管路的繪制要求274
7.2.3儀表的繪制要求275
7.2.4其他的繪制要求275
7.2.5輔助及公用系統(tǒng)277
7.3管道設備281
7.3.1管道標注281
7.3.2管道等級282
7.3.3管路表格283
7.3.4管道數(shù)據(jù)286
7.3.5設備位號295
7.3.6設備表格295
7.4系統(tǒng)設計298
7.4.1系統(tǒng)設計壓力和設計溫度298
7.4.2管徑選擇300
7.4.3安全閥的設置與選用303
7.4.4爆破片的設置與選用304
7.4.5限流孔板的設置305
7.4.6阻火器的設置305
7.4.7靜態(tài)混合器的設置306
7.4.8疏水閥的設置307
7.4.9管道過濾器的設置308
7.5控制方案308
7.5.1輸送設備308
7.5.2反應設備310
7.5.3精餾設備313
7.5.4傳熱設備315

8設備布置設計319
8.1設備布置319
8.1.1設計要求319
8.1.2圖紙要求320
8.1.3布置圖例321
8.2內(nèi)容深度325
8.2.1繪制的要求325
8.2.2內(nèi)容與標注325
8.2.3其他要求328
8.3布置設計330
8.3.1布置的要點330
8.3.2凈距與凈空331
8.3.3平臺與梯子333
8.3.4其他要求335
8.3.5醫(yī)藥潔凈廠房設計337
8.4布置規(guī)定338
8.4.1泵的布置338
8.4.2塔的布置340
8.4.3換熱器的布置341
8.4.4空冷器的布置343
8.4.5臥式容器的布置345
8.4.6立式容器和反應器的布置345
8.4.7加熱爐的布置346
8.4.8離心式壓縮機的布置347
8.4.9往復式壓縮機的布置349
8.4.10裝置內(nèi)管廊的布置349
8.4.11回轉窯的布置351
8.4.12罐區(qū)的布置352
8.4.13火炬、煙囪的布置354
8.4.14裝置布置設計規(guī)定355
8.4.15靜電接地設計規(guī)定359

附錄361
1. 部分計量單位換算361
2.幾何圖形計算公式361
3.金屬的防腐蝕性能368
4.工程勘察設計收費標準373
5. 設計基礎資料收集提綱375
6.《化工工藝設計施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定第1部分：一般要求》（HG 20519.1—2009）（摘錄）389
7.《石油化工裝置工藝設計包》內(nèi)容規(guī)定（SHSG 052—2003）(摘錄)391

參考文獻397