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1 化工概念设计1

1.1 化工开发1

1.1.1 化工过程的开发1

1.1.2 化工开发的特点2

1.1.3 过程开发的意义4

1.2 概念设计5

1.2.1 概念设计的思想5

1.2.2 概念设计的方法6

1.2.3 间歇与连续反应9

1.2.4 过程设计的决策10

1.2.5 开发设计的要求12

1.3 过程优化14

1.3.1 化工过程的改造14

1.3.2 过程设计的优化16

1.3.3 过程优化的因素18

1.3.4 过程要素的影响20

1.4 设计概念22

1.4.1 规模指数22

1.4.2 能源级别22

2 设计基础数据23

2.1 基础数据23

2.1.1 化工基础数据23

2.1.2 基础数据收集24

2.1.3 基础数据示例25

2.2 常用数据27

2.2.1 基础物性数据27

2.2.2 水与空气数据47

2.2.3 蒸气压的数据51

2.2.4 热化学的数据58

2.2.5 溶液性质数据89

2.3 数据估算97

2.3.1 沸点和熔点的估算98

2.3.2 临界参数值的估算101

2.3.3 潜热与比热容的估算106

2.3.4 蒸气压和密度估算110

3 物料流程设计113

3.1 物料流程113

3.1.1 设计要求113

3.1.2 过程衡算114

3.1.3 图纸要求115

3.1.4 流程例图124

3.2 物料衡算125

3.2.1 过程分析计算125

3.2.2 衡算基本参数126

3.2.3 物理过程衡算128

3.2.4 反应过程衡算130

3.3 热量衡算132

3.3.1 热量衡算方法133

3.3.2 衡算基本参数134

3.3.3 衡算计算过程136

3.4 计算示例137

3.4.1 吸收过程计算137

3.4.2 脱硫系统计算141

3.5 设计优化149

3.5.1 工艺优化案例149

3.5.2 设备优化案例153

4 反应部分设计155

4.1 反应工程学155

4.1.1 反应器的类型156

4.1.2 反应器的设计159

4.1.3 反应器的控制161

4.2 反应动力学162

4.2.1 本征反应动力学162

4.2.2 表观反应动力学166

4.2.3 停留时间和返混172

4.2.4 反应的流动模型173

4.2.5 反应动力学方程175

4.3 均相化学反应178

4.3.1 间歇式反应器178

4.3.2 平推流反应器179

4.3.3 全混釜式反应器184

4.3.4 循环反应器185

4.3.5 组合反应器186

4.3.6 非等温能量衡算188

4.4 反应器的开发191

4.4.1 反应器191

4.4.2 预实验192

4.4.3 敏感分析192

4.4.4 过程工作193

4.4.5 放大判据193

4.4.6 冷模试验193

4.4.7 开发试验194

5 分离部分设计195

5.1 分离系统设计195

5.1.1 分离系统结构195

5.1.2 液体分离系统198

5.1.3 共沸蒸馏系统201

5.2 分离塔器计算203

5.2.1 蒸馏设备设计203

5.2.2 分离塔的设计205

5.2.3 间歇精馏设计示例207

5.2.4 连续精馏设计示例210

5.3 分离序列优化216

5.3.1 分离的序列216

5.3.2 分离的能耗218

5.3.3 优化的规则219

6 换热部分设计222

6.1 热量传递过程222

6.1.1 热量传递方式222

6.1.2 换热器的分类226

6.1.3 传热设备应用227

6.2 换热设备计算228

6.2.1 传热过程计算228

6.2.2 换热器的系列242

6.2.3 换热器的选型244

6.3 换热网络优化257

6.3.1 优化的进展257

6.3.2 优化的目标258

6.3.3 优化的方法260

7 工艺系统设计264

7.1 设计流程264

7.1.1 设计要求264

7.1.2 图纸要求266

7.1.3 流程图例271

7.2 内容深度273

7.2.1 设备的绘制要求273

7.2.2 管路的绘制要求274

7.2.3 仪表的绘制要求275

7.2.4 其他的绘制要求275

7.2.5 辅助及公用系统277

7.3 管道设备281

7.3.1 管道标注281

7.3.2 管道等级282

7.3.3 管路表格283

7.3.4 管道数据286

7.3.5 设备位号295

7.3.6 设备表格295

7.4 系统设计298

7.4.1 系统设计压力和设计温度298

7.4.2 管径选择300

7.4.3 安全阀的设置与选用303

7.4.4 爆破片的设置与选用304

7.4.5 限流孔板的设置305

7.4.6 阻火器的设置305

7.4.7 静态混合器的设置306

7.4.8 疏水阀的设置307

7.4.9 管道过滤器的设置308

7.5 控制方案308

7.5.1 输送设备308

7.5.2 反应设备310

7.5.3 精馏设备313

7.5.4 传热设备315

8 设备布置设计319

8.1 设备布置319

8.1.1 设计要求319

8.1.2 图纸要求320

8.1.3 布置图例321

8.2 内容深度325

8.2.1 绘制的要求325

8.2.2 内容与标注325

8.2.3 其他要求328

8.3 布置设计330

8.3.1 布置的要点330

8.3.2 净距与净空331

8.3.3 平台与梯子333

8.3.4 其他要求335

8.3.5 医药洁净厂房设计337

8.4 布置规定338

8.4.1 泵的布置338

8.4.2 塔的布置340

8.4.3 换热器的布置341

8.4.4 空冷器的布置343

8.4.5 卧式容器的布置345

8.4.6 立式容器和反应器的布置345

8.4.7 加热炉的布置346

8.4.8 离心式压缩机的布置347

8.4.9 往复式压缩机的布置349

8.4.10 装置内管廊的布置349

8.4.11 回转窑的布置351

8.4.12 罐区的布置352

8.4.13 火炬、烟囱的布置354

8.4.14 装置布置设计规定355

8.4.15 静电接地设计规定359

附录361

1．部分计量单位换算361

2．几何图形计算公式361

3．金属的防腐蚀性能368

4．工程勘察设计收费标准373

5．设计基础资料收集提纲375

6．《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定第1部分：一般要求》（HG 20519.1 —2009）（摘录）389

7．《石油化工装置工艺设计包》内容规定（SHSG 052—2003）（摘录）391

参考文献397