化工設計

內(nèi)容概要

　　《化工設計（第3版）》以車間(裝置)工藝設計為重點，介紹化工設計的原則、方法、設計程序和技巧、化工設備圖和各種化工工藝圖的繪制及閱讀方法，以及常用計算機軟件(AspenP，us、Pdmax等流程模擬和三維工廠設計軟件)在化工設計中的應用等。全書共十一章：化工廠設計的內(nèi)容與程序；工藝流程設計；物料衡算和能量衡算；設備的工藝設計及化工設備圖；車間布置設計；管道布置設計；非工藝專業(yè)；工程設計概算及技術經(jīng)濟；畢業(yè)設計；畢業(yè)設計實例；大學生化工設計競賽與實例等內(nèi)容?！痘ぴO計（第3版）》采用“國際通用設計體制和方法”的有關最新設計標準及規(guī)范，反映國內(nèi)設計單位運用計算機的最新成果。

書籍目錄

第一章 化工廠設計的內(nèi)容與程序
　第一節(jié) 化工設計的種類
　　一、根據(jù)項目性質(zhì)分類
　　二、根據(jù)化工過程開發(fā)程序分類
　　三、國際通用的設計階段劃分
　第二節(jié) 化工廠設計的工作程序
　　一、國內(nèi)化工廠設計程序
　　二、國外通用設計程序
　第三節(jié) 化工車間工藝設計的程序及內(nèi)容
　　一、設計準備工作
　　二、方案設計
　　三、化工計算
　　四、車間布置設計
　　五、配管工程設計
　　六、提供設計條件
　　七、編制概算書及編制設計文件
　第四節(jié) 設計文件
　　一、初步設計文件
　　二、施工圖設計文件
第二章 工藝流程設計
　第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇
　　一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則
　　二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟
　第二節(jié) 工藝流程設計
　　一、工藝流程設計的任務
　　二、工藝流程設計的方法
　第三節(jié) 工藝流程圖
　　一、工藝流程圖的種類
　　二、管道儀表流程圖
　第四節(jié) 典型設備的自控方案
　　一、泵類的自控方案
　　二、壓縮機的自控方案
　　三、換熱器的自控方案
　　四、反應器的自控方案
　　五、蒸餾塔的控制方案
　　六、自控設計條件
　第五節(jié) 工藝流程圖計算機繪制軟件
　　一、計算機在繪制工藝流程圖中的應用
　　二、用PIDCAD繪制工藝流程圖
第三章 物料衡算與能量衡算
　第一節(jié) 物料衡算的基本方法
　　一、物料衡算的質(zhì)量守恒
　　二、物料衡算基準
　　三、物料衡算的基本步驟
　第二節(jié) 反應過程的物料衡算
　　一、基本概念
　　二、直接推算法
　　三、原子平衡法
　　四、平衡常數(shù)法
　　五、帶有循環(huán)、放空及旁路的物料平衡
　　六、聯(lián)系組分法
　第三節(jié) 反應過程的能量衡算
　　一、反應過程能量衡算方程
　　二、等溫反應過程的熱量衡算
　　三、絕熱反應過程的熱量衡算
　第四節(jié) 應用Aspen Plus進行化工過程的物料衡算及能量衡算
　　一、概述
　　二、ASPEN PLUS應用實例
第四章 設備的工藝設計及化工設備圖
　第一節(jié) 化工設備選用的一般原則
　第二節(jié) 非定型設備設計的主要程序
　第三節(jié) 化工設備圖
　　一、化工設備圖的基本知識
　　二、化工設備圖的基本內(nèi)容
　　三、化工設備圖的表達特點
　　四、化工設備圖的件號和尺寸
　　五、化工設備圖的繪制
　　六、化工設備圖的閱讀
　第四節(jié) 設備工藝及設備圖的計算機輔助設計
　　一、用SailorCAM進行設備選型與計算
　　二、用PVCAD繪制化工設備圖
第五章 車間布置設計
　第一節(jié) 車間布置設計概述
　　一、化工車間的組成
　　二、車間布置設計的依據(jù)
　　三、車間布置設計的內(nèi)容及程序
　　四、裝置(車間)平面布置方案
　　五、建筑物
　第二節(jié) 車間設備布置設計
　　一、車間設備布置設計的內(nèi)容
　　二、車間設備布置的要求
　第三節(jié) 典型設備的布置方案
　　一、立式容器和反應器的布置
　　二、塔的布置
　　三、換熱器的布置
　　四、臥式容器的布置
　　五、泵的布置
　　六、壓縮機的布置
　第四節(jié) 設備布置圖
　　一、設備布置圖的內(nèi)容
　　二、繪制設備布置圖的一般規(guī)定
　　三、設備布置圖的視圖
　　四、各設計階段設備布置圖的內(nèi)容
　　五、設備布置圖的繪制方法和程序
　　六、設備布置圖的閱讀方法和步驟
　第五節(jié) 設備安裝圖
　　一、設備安裝圖的內(nèi)容與作用
　　二、設備安裝圖的畫法
　第六節(jié) 應用Pdmax繪制設備布置圖
　　一、Pdmax簡介
　　二、設計模型的組織
　　三、設備建模
　　四、建立建筑軸網(wǎng)
　　五、設備布置
　　六、建立設備布置圖抽取規(guī)則
　　七、抽取設備布置圖
第六章 管道布置設計
　第一節(jié) 概述
　　一、化工車間管道布置設計的任務
　　二、化工車間管道布置設計的要求
　第二節(jié) 管架和管道的安裝布置
　　一、管道在管架上的平面布置原則
　　二、管道和管架的立面布置原則
　第三節(jié) 典型設備的管道布置
　　一、容器的管道布置
　　二、換熱器的管道布置
　　三、塔的管道布置
　第四節(jié) 管道布置圖
　　一、管道及附件的常用畫法
　　二、視圖的配置與畫法
　　三、管道布置圖的標注
　　四、管道布置圖的繪制
　　五、管道布置圖的閱讀
　第五節(jié) 管道軸測圖(管段圖、空視圖)、管口方位圖及管件圖
　　一、管道軸測圖
　　二、管口方位圖
　　三、管架圖
　　四、管件圖
　第六節(jié) 計算機在管道布置設計中的應用
　　一、管道建模
　　二、設計檢查
　　三、生成各類材料表
　　四、生成ISO圖
　　五、生成各種剖面圖
　　六、三維模型渲染效果圖
第七章 非工藝專業(yè)
　第一節(jié) 公用工程
　　一、給排水
　　二、供電
　　三、供熱及冷凍工程
　　四、采暖通風及空氣調(diào)節(jié)
　　五、土建設計
　　六、自動控制
　第二節(jié) 安全與環(huán)境保護
　　一、燃燒爆炸及防火防爆
　　二、防雷設計
　　三、環(huán)境污染及其治理
第八章 工程設計概算及技術經(jīng)濟
　第一節(jié) 工程概算費用與概算項目
　　一、工程概算費用分類和概算項目的劃分
　　二、工程概算的編制
　第二節(jié) 化工設計工程的綜合技術經(jīng)濟指標
　第三節(jié) 投資與產(chǎn)品成本估算
　　一、投資估算
　　二、產(chǎn)品成本
　第四節(jié) 工程投資經(jīng)濟評價
　　一、靜態(tài)評價方法
　　二、動態(tài)評價方法
　第五節(jié) 計算機在化工經(jīng)濟評價中的應用
　　一、凈現(xiàn)值(NPV)
　　二、內(nèi)部收益率(IRR)
　　三、盈虧平衡分析
　　四、敏感性分析
第九章 畢業(yè)設計
　第一節(jié) 畢業(yè)設計的目的和要求
　　一、畢業(yè)設計的目的
　　二、對畢業(yè)設計的要求
　第二節(jié) 畢業(yè)設計的指導
　　一、畢業(yè)設計的選題
　　二、畢業(yè)設計的指導書
　　三、畢業(yè)設計的評閱
　　四、畢業(yè)設計的答辯
　　五、畢業(yè)設計成績的評定
　第三節(jié) 畢業(yè)設計說明書
　　一、總論
　　二、生產(chǎn)流程或生產(chǎn)方案確定
　　三、生產(chǎn)流程簡述
　　四、工藝計算書
　　五、主要設備的工藝計算和設備選型
　　六、原材料、動力消耗定額及消耗量
　　七、車間成本估算
　　八、環(huán)境保護與安全措施
　　九、設計體會和收獲
　　十、參考文獻
　　十一、附工程圖紙
第十章 畢業(yè)設計實例
　　年產(chǎn)4萬噸鄰苯二甲酸酐工藝設計
第十一章 大學生化工設計競賽與實例
　第一節(jié) 大學生化工設計競賽簡介
　　一、化工設計競賽的目的意義
　　二、參賽對象和競賽形式
　　三、競賽設計任務書及重點輔導
　　四、競賽進程
　　五、化工設計競賽作品自評
　第二節(jié) 大學生化工設計競賽實例
　　一、競賽作品內(nèi)容介紹
　　二、年產(chǎn)60萬噸MTO項目設計概述

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   二、工藝流程設計的方法 工藝流程設計的方法，首先要看所確定的生產(chǎn)方法是正在生產(chǎn)或曾經(jīng)運行過的成熟工藝，還是待開發(fā)的新工藝。前者是可以參考借鑒但需要局部改進或局部采用新技術、新工藝的問題；后者需針對新技術開發(fā)進行概念設計。不論哪種情況，一般都可將一個工藝流程分為四大部分，即原料預處理過程、反應過程、產(chǎn)物的后處理（分離凈化）過程和“三廢”的處理過程。 工藝流程設計主要應考慮如下幾個方面的問題。 （1）反應過程 反應過程是工藝流程設計的核心，應根據(jù)物料特性、反應過程的特點、產(chǎn)品要求、基本工藝操作條件來確定采用反應器類型以及決定是采用連續(xù)操作還是間歇性操作。有些產(chǎn)品不適合連續(xù)化操作，如同一生產(chǎn)裝置生產(chǎn)多品種或多牌號產(chǎn)品時，用間歇操作更為方便。另外，物料反應過程是否需外供能量或移出熱量，都要在反應裝置上增加相應的適當措施。如果反應需要在催化劑存在下進行，需考慮催化反應的方式和催化劑的選擇。一般來說，確定主反應過程的裝置，往往都有文獻、資料可供參考，或有中試結果，或現(xiàn)有工業(yè)化裝置可供借鑒。 （2）原料預處理過程在確定主反應裝置后，根據(jù)反應特點，必然對原料提出要求，如純度、溫度、壓力以及加料方式等。這就應根據(jù)需要采取預熱（冷）、汽化、干燥、粉碎篩分、提純精制、混合、配制、壓縮等措施。這些操作過程通常不是一臺兩臺設備或簡單過程可以完成的，需要把相應的化工單元操作設備進行組合才能完成原料預處理的任務，因而設計出不同的流程。 （3）產(chǎn)物的分離凈化 根據(jù)反應過程的特點、原料的特性和產(chǎn)品的質(zhì)量要求，從反應過程出來的產(chǎn)物可能會出現(xiàn)以下幾種情況。 ①除了得到目的產(chǎn)物外，由于副反應生成了一些副產(chǎn)物，例如，烴類熱裂解制取乙烯時，裂解爐出口的產(chǎn)物除了乙烯，還有氫氣、甲烷、乙烷、碳三、碳四等副產(chǎn)物，因此需要通過進一步凈化、深冷分離，最終得到目的產(chǎn)品乙烯。 ②由于受化學反應平衡或反應時間等條件的限制，原料轉化率較低，因而產(chǎn)物中必然存在剩余的未反應的原料。例如，利用氫氣和氮氣為原料合成氨時，通過合成塔后，會有80％以上的原料氣未參與反應，這就要求分離出氨后，把未參與反應的原料氣重新返回合成塔繼續(xù)進行反應。 ③在原料的預處理中有些雜質(zhì)并未徹底除凈，進而經(jīng)過反應裝置后帶入產(chǎn)物中，或者雜質(zhì)參與反應而生成無用且有害的物質(zhì)，需要清除有害物質(zhì)。例如，以煤為原料的合成氨造氣工段，由于煤中含有硫化物，致使合成氣中有硫化氫等有害氣體產(chǎn)生，因此在送入合成工段之前必須進行脫硫。

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《普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材:化工設計(第3版)》采用“國際通用設計體制和方法”的有關最新設計標準及規(guī)范，反映國內(nèi)設計單位運用計算機的最新成果。

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