化工设计

第1章绪论/1

1.1化工设计概述1

1.1.1现代化学工程师的能力要求1

1.1.2化工设计2

1.1.3化工设计课程3

1.2化工项目建设的基本程序3

1.3主要设计任务5

1.3.1项目建议书5

1.3.2可行性研究6

1.3.3初步设计9

1.3.4扩大初步设计15

1.3.5施工图设计15

思考及练习15

主要参考文献16

第2章化工过程设计/17

2.1现代过程工业17

2.1.1现代加工工业17

2.1.2化学工业17

2.2化工过程结构分析18

2.2.1化工过程的结构18

2.2.2化工过程的分层次分析20

2.3化学反应过程21

2.3.1反应路线的选择21

2.3.2反应过程设计的评价指标23

2.3.3化学反应中的原子经济性评价25

2.4分离过程27

2.4.1分离过程的特征和分类27

2.4.2分离过程选择28

2.5能量交换过程32

2.5.1流体流动过程的能量分析32

2.5.2传热过程的能量分析33

2.5.3分离过程的能量分析33

2.5.4反应过程的能量分析36

2.6间歇/半连续过程37

2.6.1间歇/半连续过程的特征37

2.6.2间歇过程与连续过程的比较37

思考及练习38

主要参考文献38

第3章计算机辅助设计/39

3.1计算机辅助流程模拟39

3.1.1流程稳态模拟与优化40

3.1.2过程模拟软件介绍45

3.1.3流体力学模拟软件47

3.2高纯度乙醇生产工艺模拟计算示例49

3.2.1高纯度乙醇精馏基本工艺介绍49

3.2.2热力学方法选择50

3.2.3计算结果分析50

3.3计算机辅助化工制图55

3.3.1AutoCAD简介55

3.3.2计算机辅助三维图56

思考及练习57

主要参考文献58

第4章物料衡算和能量衡算/59

4.1物料衡算的基本方法59

4.1.1物料衡算的基本概念59

4.1.2无化学反应的物料衡算66

4.1.3反应过程的物料衡算68

4.1.4过程的物料衡算74

4.2能量衡算的基本方法81

4.2.1能量衡算的基本概念82

4.2.2无化学反应过程的能量衡算84

4.2.3化学反应过程的能量衡算86

4.2.4过程的能量平衡89

4.3物料衡算和能量衡算中基本数据的获取91

4.3.1基本数据的查找92

4.3.2物性数据估算94

思考及练习103

主要参考文献103

第5章工艺流程设计/105

5.1工艺流程设计的分类105

5.1.1工艺流程示意图105

5.1.2工艺流程简图106

5.1.3工艺物料流程图106

5.1.4管道及仪表流程图107

5.2工艺流程设计内容110

5.2.1工艺流程设计阶段划分110

5.2.2工艺流程设计的主要内容110

5.3管道及仪表流程图的绘制111

5.3.1图面布置与比例111

5.3.2管道及仪表流程图的绘制要求113

思考及练习124

主要参考文献124

第6章设备的选型与设计/125

6.1设备的选型与设计原则125

6.2常用材料简介125

6.3压力容器127

6.3.1压力容器的定义127

6.3.2压力容器的类别,压力等级和品种划分128

6.3.3压力容器的基本结构130

6.3.4压力容器的应力分析130

6.3.5主要设计参数132

6.3.6内压薄壁容器筒体及封头厚度计算133

6.3.7压力容器常用法规,标准135

6.4标准化通用零部件135

6.5化工过程常见设备的设计与选型137

6.5.1液体输送设备137

6.5.2气体输送,压缩,真空设备141

6.5.3固体输送设备144

6.5.4非均相分离设备145

6.5.5热交换器149

6.5.6反应器156

6.5.7塔器160

6.5.8贮罐162

6.5.9干燥设备164

6.6化工设备图165

6.6.1化工设备图概述165

6.6.2设备装配图166

6.6.3部件装配图168

6.6.4零件图169

思考及练习169

主要参考文献169

第7章工厂与车间布置设计/171

7.1工厂布置171

7.1.1化工厂选址171

7.1.2化工厂总平面布置174

7.1.3总图的绘制179

7.2车间布置181

7.2.1车间布置概述181

7.2.2车间厂房布置设计181

7.2.3车间设备布置设计189

7.2.4设备布置图的绘制196

7.3相关法规,标准205

思考及练习205

主要参考文献206

第8章管道布置设计/207

8.1管道布置设计的内容207

8.2管道器材207

8.2.1管道207

8.2.2管道连接210

8.2.3管件213

8.2.4阀门213

8.2.5管道用小型设备219

8.2.6管道支（吊）架220

8.3管路计算223

8.3.1管路计算基础223

8.3.2流动阻力224

8.3.3管径估算226

8.4隔热与管道热补偿227

8.4.1隔热设计227

8.4.2管道热补偿231

8.5管道布置232

8.5.1管道布置的类型232

8.5.2布置原则234

8.6管道布置图238

8.6.1绘制前的准备238

8.6.2管道布置图的内容238

8.7管道轴测图245

8.7.1管道轴测图的内容246

8.7.2管道轴测图的表示方法246

思考及练习249

主要参考文献249

第9章工艺专业与非工艺专业的数据交换/250

9.1工艺专业与非工艺专业的关系250

9.2土建设计条件250

9.3公用工程设计条件251

9.4仪表控制设计条件252

9.5电气设计条件252

9.6设备设计条件252

9.7配管设计条件253

思考及练习253

主要参考文献254

第10章安全与环保/255

10.1安全与环保概述255

10.2化工建设项目安全评价256

10.2.1安全评价的目的和内容256

10.2.2安全评价的分类257

10.2.3安全评价的依据257

10.2.4对安全评价机构和人员的要求259

10.2.5安全预评价259

10.2.6安全验收评价260

10.3化工建设项目环境影响评价261

10.3.1环境影响评价的目的261

10.3.2环境影响评价的工作程序261

10.3.3建设项目环境影响评价的分类261

10.3.4化工建设项目环境影响评价依据263

10.3.5设计与建设单位应提供的资料263

10.3.6环境影响报告书263

思考及练习264

主要参考文献264

第11章项目概算/265

11.1工程项目的估算与概算265

11.1.1可行性研究投资估算265

11.1.2工程设计概算266

11.2经济评价的技术经济基础266

11.2.1资金的时间价值266

11.2.2资金的等效值计算266

11.2.3项目评价指标269

11.3项目概算编制276

11.3.1项目概算编制的原则和依据276

11.3.2项目概算的编制方法277

11.3.3工程概算书的内容278

思考及练习279

主要参考文献279