化工設(shè)計(jì)

前言

自從Coulson和Richardson叢書的該卷首次面世，已時(shí)逾20余年。在第4版中，我仍然遵循前述版本的相同做法，對(duì)本書的整體結(jié)構(gòu)并不作重大調(diào)整和修改，僅僅只對(duì)一些內(nèi)容進(jìn)行了更新，增補(bǔ)了某些新內(nèi)容。具體而言，有關(guān)成本問題的章節(jié)進(jìn)行了全面的更新。自從第一版以來，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中最大的變化是不斷開發(fā)了CAD程序。許多組織現(xiàn)在都能夠利用過程模擬和設(shè)備設(shè)計(jì)的商用程序。使用的靈敏度、工程評(píng)判應(yīng)用、由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開發(fā)等，都排除了冗長(zhǎng)的經(jīng)常又是不精確的手工計(jì)算需要。但是，如果不加思索地使用，可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性后果。另一個(gè)重要的進(jìn)步是能夠很容易地訪問萬維網(wǎng)上的信息。有關(guān)網(wǎng)上設(shè)計(jì)信息的參照文獻(xiàn)也包含在這個(gè)版本之內(nèi)。物料和能量衡算的計(jì)算機(jī)程序，曾經(jīng)包含于先前版本的附錄之中，在本版本中已經(jīng)刪除。如果某些院系或個(gè)人仍然喜歡這些程序，可以通過軟盤復(fù)制從作者處獲取，可以經(jīng)由出版商與作者進(jìn)行聯(lián)系。

內(nèi)容概要

本書傾向于實(shí)用性講述，重點(diǎn)在于提供有用的化工設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。雖然不可能在一本書中詳細(xì)介紹在化工生產(chǎn)過程中所有設(shè)計(jì)需要的方法和技術(shù)，但本文所采取的方法已經(jīng)為工藝和設(shè)備的初步設(shè)計(jì)給出足夠的細(xì)節(jié)，其參考的專著和論文，都非常權(quán)威，對(duì)所討論的問題提供了更全面的討論和更詳細(xì)的設(shè)計(jì)方法。    本書的章節(jié)分為三個(gè)部分。第1至9章及第l4章主要涵蓋化工工藝設(shè)計(jì)，并簡(jiǎn)要介紹了設(shè)計(jì)方法，包括物料平衡、能量衡算、工藝流程圖（包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、管道儀表、成本核算和工程評(píng)價(jià)、材料、信息和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、安全與防損、工廠選址。第l0、11和12章是設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)，主要包括分離塔（蒸餾、吸收和萃?。?、換熱設(shè)備。第l3章主要討論化工廠的機(jī)械設(shè)計(jì)。每章末尾都有相關(guān)習(xí)題，以便于初學(xué)者學(xué)習(xí)。    本書可作為化工類工程設(shè)計(jì)人員的參考書，也可作為大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)的本科生及研究生的教材。

作者簡(jiǎn)介

作者：(英國(guó))辛諾特(R.K.Sinnott)

書籍目錄

第1章　設(shè)計(jì)導(dǎo)論  1.1  引言  1.2　設(shè)計(jì)的性質(zhì)  　1.2.1　設(shè)計(jì)目標(biāo)（需求）  　1.2.2　數(shù)據(jù)采集  　1.2.3  可能的設(shè)計(jì)解決方案的創(chuàng)立  　1.2.4　選擇　1.3　化工生產(chǎn)過程的剖析　1.4　化工設(shè)計(jì)工程的組織　1.5　工程文檔　1.6　規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)　1.7　工廠安全（設(shè)計(jì)系數(shù)）　1.8　單位系統(tǒng)　1.9  自由度和設(shè)計(jì)變量設(shè)計(jì)問題的機(jī)械表示法    1.9.1　信息流量和設(shè)計(jì)變量    1.9.2　設(shè)計(jì)變量的選擇    1.9.3　信息流向和設(shè)計(jì)問題的結(jié)構(gòu)  1.10　優(yōu)化    1.10.1　通用步驟    1.10.2　簡(jiǎn)單模型    1.10.3  多變量問題    1.10.4　線性規(guī)劃    1.10.5　動(dòng)態(tài)規(guī)劃    1.10.6  間歇式和連續(xù)式過程的優(yōu)化  參考文獻(xiàn)  術(shù)語  習(xí)題第2章　物料平衡基礎(chǔ)  2.1　概述  2.2　質(zhì)能方程  2.3　質(zhì)量守恒  2.4　用于表示組成的單位  2.5　化學(xué)計(jì)量學(xué)　2.6　系統(tǒng)邊界的選擇　2.7　計(jì)算基準(zhǔn)的選擇　2.8　獨(dú)立組分?jǐn)?shù)　2.9　流量和組成的約束條件　2.10　一般代數(shù)法　2.11　關(guān)聯(lián)組分　2.12　過量試劑　2.13　轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率　2.14　再循環(huán)過程　2.15　凈化　2.16　分流　2.17　非穩(wěn)態(tài)計(jì)算　2.18　物料平衡問題的一般步驟　參考文獻(xiàn)（擴(kuò)展閱讀）　術(shù)語　習(xí)題第3章　能量衡算基礎(chǔ)（和能量利用）  3.1  概述  3.2　能量守恒  3.3　能量的形式（每單位質(zhì)量或物料）    3.3.1  勢(shì)能    3.3.2  動(dòng)能    3.3.3  內(nèi)能    3.3.4  功    3.3.5　熱量    3.3.6  電能  3.4　能量平衡  3.5　比焓的計(jì)算  3.6　平均比熱容  3.7　壓力對(duì)比熱容的影響  3.8　混合物的焓  3.9　焓一濃圖  3.10　反應(yīng)熱  3.11　標(biāo)準(zhǔn)生成熱  3.12　燃燒熱  3.13　氣體壓縮與膨脹    3.13.1  莫利爾圖    3.13.2　多邊壓縮與膨脹  　3.13.3  多級(jí)壓縮機(jī)  　3.13.4  電力驅(qū)動(dòng)　3.14　能量平衡計(jì)算　3.15　非穩(wěn)態(tài)能量平衡　3.16　能量回收 　 3.16.1熱交換  　3.16.2換熱器網(wǎng)絡(luò) 　 3.16.3廢熱鍋爐  　3.16.4高溫反應(yīng)器  　3.16.5低級(jí)燃料  　3.16.6  高壓過程物流 　 3.16.7  熱泵　3.17　過程整合和夾點(diǎn)技術(shù)  　3.17.1  夾點(diǎn)技術(shù)  　3.17.2　題解表法  　3.17.3　換熱器網(wǎng)絡(luò)  　3.17.4　最低換熱器數(shù)  　3.17.5　閾值問題  　3.17.6　多夾點(diǎn)和多動(dòng)力設(shè)施  　3.17.7　過程集成：其他過程操作的集成　參考文獻(xiàn)　術(shù)語　習(xí)題第4章　工藝流程圖第5章　管道儀表第6章　成本核算和工程評(píng)價(jià)第7章　結(jié)構(gòu)材料第8章　信息和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)第9章　安全與防損措施第10章　設(shè)備的選擇、規(guī)格與設(shè)計(jì)第11章　分離塔（蒸餾、吸收和萃?。┑?2章　換熱設(shè)備第13章　化工設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)第14章　工廠選址的常規(guī)因素附錄A附錄B附錄C附錄D附錄E附錄F附錄G附錄H

章節(jié)摘錄

第1章 設(shè)計(jì)導(dǎo)論1.1 引 言本章主要介紹過程設(shè)計(jì)的性質(zhì)和方法學(xué)以及在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。1.2 設(shè)計(jì)的性質(zhì)本節(jié)主要對(duì)過程設(shè)計(jì)進(jìn)行一般性的討論，并稍微帶有哲學(xué)意義地進(jìn)行討論，包括設(shè)計(jì)工作者如何開展工作。本書的主題是化學(xué)工程的設(shè)計(jì)，但是在該節(jié)中描述的設(shè)計(jì)方法學(xué)同樣適用于工程設(shè)計(jì)的其他分支。設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)，同樣，設(shè)計(jì)工程師從事的活動(dòng)也是最具價(jià)值的和最令人滿足的活動(dòng)，也就是集思廣益，把各種思想進(jìn)行優(yōu)化組合而達(dá)到所期望目的。設(shè)計(jì)并不是屬于于工程的開始。設(shè)計(jì)工作者是以頭腦中一個(gè)特殊的目標(biāo)，一個(gè)需求的目標(biāo)開始，通過開發(fā)和評(píng)估可能的設(shè)計(jì)，努力獲得認(rèn)為是能夠達(dá)成該目標(biāo)的最好的方式；這個(gè)目標(biāo)可能是一把較好的椅子，一座新橋，或者對(duì)于化學(xué)工程師而言，是一種生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)中的新化學(xué)產(chǎn)品或平臺(tái)。如果要考慮實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可能方式，則設(shè)計(jì)工程師會(huì)受到許多因素的羈絆，這就會(huì)限制可能的設(shè)計(jì)數(shù)量；但是，恰好是問題的一種可能解決辦法的情況很少，或正是這種僅有的設(shè)計(jì)。滿足目標(biāo)的幾種備選方式一般是可能的，甚至是最好的設(shè)計(jì)，這取決于限制因素的性質(zhì)。

媒體關(guān)注與評(píng)論

“一本經(jīng)典的化工設(shè)計(jì)參考書……內(nèi)容脈絡(luò)清晰，易于閱讀，索引完備?！? “簡(jiǎn)而言之，本書內(nèi)容齊備、敘述清楚、圖文并茂、讓人愛不釋手。”  

編輯推薦

《化工設(shè)計(jì)(第4版)》是一本廣為人知并被化學(xué)工程學(xué)生廣泛使用的教材。它闡述了化學(xué)工程原理在化不過程的設(shè)備設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用。經(jīng)過反復(fù)修訂，第4版的內(nèi)容已涵蓋了最新的工業(yè)方法和技術(shù)，包括物料和能量平衡，過程設(shè)計(jì)，成本核算，安全和防損，設(shè)備設(shè)計(jì)方法（蒸餾、吸收、萃取、換熱），壓力容器設(shè)計(jì)，以及無數(shù)的實(shí)例?！窠?jīng)典的COULSON&RICHARDSON系列叢書中最暢銷的化學(xué)工程參考書，是理論和實(shí)踐的巔峰之作●修訂與時(shí)俱進(jìn)，緊跟化工產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展●包含大量實(shí)例及要線支持材料內(nèi)容齊全，細(xì)節(jié)介紹完備，為讀者提供化工設(shè)計(jì)的最基礎(chǔ)知識(shí)，已廣為專業(yè)人員所用，并成為不可或缺的參考書。

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