化工過程開發(fā)設(shè)計（第二版）

1化工概念設(shè)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(shè)計5
1.2.1概念設(shè)計的思想5
1.2.2概念設(shè)計的方法6
1.2.3間歇與連續(xù)反應(yīng)9
1.2.4過程設(shè)計的決策10
1.2.5開發(fā)設(shè)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(shè)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(shè)計概念22
1.4.1規(guī)模指數(shù)22
1.4.2能源級別22

2設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)23
2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)23
2.1.1化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)23
2.1.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集24
2.1.3基礎(chǔ)數(shù)據(jù)示例25
2.2常用數(shù)據(jù)27
2.2.1基礎(chǔ)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(xué)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(shè)計113
3.1物料流程113
3.1.1設(shè)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(yīng)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(shè)計優(yōu)化149
3.5.1工藝優(yōu)化案例149
3.5.2設(shè)備優(yōu)化案例153

4反應(yīng)部分設(shè)計155
4.1反應(yīng)工程學(xué)155
4.1.1反應(yīng)器的類型156
4.1.2反應(yīng)器的設(shè)計159
4.1.3反應(yīng)器的控制161
4.2反應(yīng)動力學(xué)162
4.2.1本征反應(yīng)動力學(xué)162
4.2.2表觀反應(yīng)動力學(xué)166
4.2.3停留時間和返混172
4.2.4反應(yīng)的流動模型173
4.2.5反應(yīng)動力學(xué)方程175
4.3均相化學(xué)反應(yīng)178
4.3.1間歇式反應(yīng)器178
4.3.2平推流反應(yīng)器179
4.3.3全混釜式反應(yīng)器184
4.3.4循環(huán)反應(yīng)器185
4.3.5組合反應(yīng)器186
4.3.6非等溫能量衡算188
4.4反應(yīng)器的開發(fā)191
4.4.1反應(yīng)器191
4.4.2預(yù)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(shè)計195
5.1分離系統(tǒng)設(shè)計195
5.1.1分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(shè)備設(shè)計203
5.2.2分離塔的設(shè)計205
5.2.3間歇精餾設(shè)計示例207
5.2.4連續(xù)精餾設(shè)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(shè)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(shè)備應(yīng)用227
6.2換熱設(shè)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(luò)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(shè)計264
7.1設(shè)計流程264
7.1.1設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備位號295
7.3.6設(shè)備表格295
7.4系統(tǒng)設(shè)計298
7.4.1系統(tǒng)設(shè)計壓力和設(shè)計溫度298
7.4.2管徑選擇300
7.4.3安全閥的設(shè)置與選用303
7.4.4爆破片的設(shè)置與選用304
7.4.5限流孔板的設(shè)置305
7.4.6阻火器的設(shè)置305
7.4.7靜態(tài)混合器的設(shè)置306
7.4.8疏水閥的設(shè)置307
7.4.9管道過濾器的設(shè)置308
7.5控制方案308
7.5.1輸送設(shè)備308
7.5.2反應(yīng)設(shè)備310
7.5.3精餾設(shè)備313
7.5.4傳熱設(shè)備315

8設(shè)備布置設(shè)計319
8.1設(shè)備布置319
8.1.1設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(fù)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(zhuǎn)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(shè)計規(guī)定355
8.4.15靜電接地設(shè)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(shè)計收費標準373
5. 設(shè)計基礎(chǔ)資料收集提綱375
6.《化工工藝設(shè)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(shè)計包》內(nèi)容規(guī)定（SHSG 052—2003）(摘錄)391

參考文獻397