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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8

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13

1.3.1 化工过程的改造13

1.3.2 过程设计的优化15

1.3.3 过程优化的因素18

1.3.4 过程要素的影响20

2 设计基础数据22

2.1 基础数据22

2.1.1 化工基础数据22

2.1.2 基础数据收集23

2.1.3 基础数据示例24

2.2 常用数据26

2.2.1 基础物性数据26

2.2.2 水与空气数据46

2.2.3 蒸气压的数据50

2.2.4 热化学的数据57

2.2.5 溶液性质数据88

2.3 数据估算96

2.3.1 沸点和熔点的估算97

2.3.2 临界参数值的估算101

2.3.3 潜热与比热容的估算105

2.3.4 蒸汽压和密度估算109

3 物料流程设计112

3.1 物料流程112

3.1.1 设计要求112

3.1.2 过程衡算113

3.1.3 图纸要求114

3.1.4 流程图例123

3.2 物料衡算124

3.2.1 过程分析计算124

3.2.2 衡算基本参数125

3.2.3 物理过程衡算127

3.2.4 反应过程衡算129

3.3 热量衡算131

3.3.1 热量衡算方法132

3.3.2 衡算基本参数133

3.3.3 衡算计算过程135

3.4 计算示例136

3.4.1 吸收过程计算136

3.4.2 脱硫系统计算140

3.5 设计优化148

3.5.1 工艺优化案例148

3.5.2 设备优化案例152

4 反应部分设计154

4.1 反应工程学154

4.1.1 反应器的类型155

4.1.2 反应器的设计158

4.1.3 反应器的控制160

4.2 反应动力学161

4.2.1 本征反应动力学161

4.2.2 表观反应动力学165

4.2.3 停留时间和返混171

4.2.4 反应的流动模型172

4.2.5 反应动力学方程174

4.3 均相化学反应177

4.3.1 间歇式反应器177

4.3.2 平推流反应器178

4.3.3 全混釜反应器183

4.3.4 循环反应器184

4.3.5 组合反应器185

4.3.6 非等温能量衡算187

4.4 反应器的开发190

4.4.1 反应器190

4.4.2 预实验191

4.4.3 敏感分析191

4.4.4 过程工作192

4.4.5 放大判据192

4.4.6 冷模试验192

4.4.7 开发试验193

5 分离部分设计194

5.1 分离系统设计194

5.1.1 分离系统结构194

5.1.2 液体分离系统197

5.1.3 共沸蒸馏系统200

5.2 分离塔器计算202

5.2.1 蒸馏设备设计202

5.2.2 分离塔的设计204

5.2.3 间歇精馏设计示例206

5.2.4 连续精馏设计示例209

5.3 分离序列优化215

5.3.1 分离的序列215

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238

6.2.3 换热器的选型240

6.3 换热网络优化242

6.3.1 优化的进展242

6.3.2 优化的目标243

6.3.3 优化的方法245

7 工艺系统设计249

7.1 设计流程249

7.1.1 设计要求249

7.1.2 图纸要求251

7.1.3 流程图例257

7.2 内容深度259

7.2.1 设备的绘制要求259

7.2.2 管路的绘制要求260

7.2.3 仪表的绘制要求261

7.2.4 其他的绘制要求261

7.2.5 辅助及公用系统263

7.3 管道设备267

7.3.1 管道标注267

7.3.2 管道等级268

7.3.3 管路表格269

7.3.4 管道数据272

7.3.5 设备位号281

7.3.6 设备表格281

7.4 系统设计284

7.4.1 系统设计压力和设计温度284

7.4.2 安全阀的设置与选用286

7.4.3 爆破片的设置与选用287

7.4.4 管径选择288

7.4.5 限流孔板的设置291

7.4.6 阻火器的设置291

7.4.7 静态混合器的设置292

7.4.8 疏水阀的设置293

7.4.9 管道过滤器的设置294

7.5 控制方案295

7.5.1 输送设备295

7.5.2 反应设备297

7.5.3 精馏设备300

7.5.4 传热设备302

8 设备布置设计305

8.1 设备布置305

8.1.1 设计要求305

8.1.2 图纸要求306

8.1.3 布置图例307

8.2 内容深度311

8.2.1 绘制的要求311

8.2.2 内容与标注311

8.2.3 其他要求314

8.2.4 安装材料表318

8.3 布置设计318

8.3.1 布置的要点318

8.3.2 净距与净空319

8.3.3 平台与梯子321

8.3.4 其他要求323

8.4 布置规定326

8.4.1 泵的布置326

8.4.2 塔的布置328

8.4.3 换热器的布置329

8.4.4 空冷器的布置330

8.4.5 卧式容器的布置332

8.4.6 立式容器和反应器的布置332

8.4.7 加热炉的布置333

8.4.8 离心式压缩机的布置334

8.4.9 往复式压缩机的布置336

8.4.10 装置内管廊的布置336

8.4.11 外管架的布置337

8.4.12 回转窑的布置339

8.4.13 罐区的布置340

8.4.14 汽车槽车和铁路槽车装卸站的布置341

8.4.15 灌装站的布置342

8.4.16 火炬、烟囱的布置343

8.4.17 装置布置设计规定343

8.4.18 设备地脚螺栓设计规定345

8.4.19 设备运输和吊装设计规定345

8.4.20 噪声控制设计规定347

8.4.21 静电接地设计规定348

附录350

1.部分计量单位换算350

2.几何图形计算公式350

3.金属的防腐蚀性能357

4.工程勘察设计收费标准362

5.设计基础资料收集提纲364

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）378

7.《石油化工装置工艺设计包》内容规定（SHSG 052—2003）（摘录）381

参考文献387