化工設計（第四版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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梁誌武，陳聲宗，任艷群 等 編

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122244390

版次：4

商品編碼：11764228

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材 ，

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：335

字數：564000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為高等學校化學工程與工藝及相關專業本科生的教材和畢業設計指導參考書，也可供石油與化工、製藥及輕工等行業從事科研開發、生産技術管理和工程設計的人員及研究生參考。
　　“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材《化工設計（第四版）》根據全新規範標準編寫《化工設計》第一版至第三版受到瞭廣大學校的支持，有近百所高校使用該教材。

內容簡介

　　《化工設計（第四版）》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製及閱讀方法，以及常用計算機軟件(AspenPlus、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：化工廠設計的內容與程序；工藝流程設計；物料衡算與能量衡算；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；工程設計概算及技術經濟；畢業設計；畢業設計實例；大學生化工設計競賽與實例等內容。本書采用“國際通用設計體製和方法”的有關新設計標準及規範，反映國內設計單位運用計算機的全新成果。
　　《化工設計（第四版）》為高等學校化學工程與工藝及相關專業本科生的教材和畢業設計指導參考書，也可供石油與化工、製藥及輕工等行業從事科研開發、生産技術管理和工程設計的人員及研究生參考。

作者簡介

　　梁誌武，湖南大學化學化工學院，化工係主任、教授，梁誌武，教授，博士生導師。1985年以來先後獲天津大學核化學工程專業學士和加拿大裏賈納大學化學工程博士。海外高層次創新人纔引進計劃湖南省“百人計劃”入選者。湖南大學化學工程與工藝專業負責人，國傢化工卓越工程師培養計劃改革湖南大學項目負責人，化學工程與工藝專業國傢工程實踐教育中心湖南大學項目負責人。化石能源低碳化高效利用湖南省重點實驗室（籌）主任，湖南大學化學工程與技術一級學科博士點和湖南省重點學科責任教授。主要講授課程：化工安全技術；化工設計；化工設備機械基礎；生物化工概論；化工儀錶及自動化；高等化學反應工程；傳質過程原理；化工流程模擬與優化。主要研究方嚮：二氧化碳捕獲、二氧化碳提高石油采收率、化工過程單元與設備的高效化及流程模擬優化新技術。
　　梁誌武教授在化工高等教育及化工科學研究領域有20多年的工作經曆，先後主持瞭國傢科技支撐計劃重點課題2項、國傢自然基金4項、湖南科技支撐計劃重點2項、教育部博士點基金1項等國內外研究課題40餘項。在國際知名期刊(AIChE J., Chem. Eng. J., Chem. Eng. Sci., Ind. Eng. Chem. Res., Int. J. Greenhouse Gas Control, and Fuel）等公開發錶學術研究論文90多篇。

目錄

第一章化工廠設計的內容與程序1
第一節化工設計的種類1
一、根據項目性質分類1
二、根據化工過程開發程序分類1
三、國際通用的設計階段劃分3
第二節化工廠設計的工作程序3
一、國內化工廠設計程序3
二、國外通用設計程序7
第三節化工車間工藝設計的程序及內容8
一、設計準備工作9
二、方案設計9
三、化工計算9
四、車間布置設計10
五、配管工程設計10
六、提供設計條件10
七、編製概算書及編製設計文件10
第四節設計文件11
一、初步設計文件11
二、施工圖設計文件20
第二章工藝流程設計23
第一節生産方法和工藝流程的選擇23
一、生産方法和工藝流程選擇的原則23
二、生産方法和工藝流程確定的步驟24
第二節工藝流程設計25
一、工藝流程設計的任務25
二、工藝流程設計的方法26
第三節工藝流程圖28
一、工藝流程圖的種類28
二、管道儀錶流程圖31
第四節典型設備的自控方案48
一、泵類的自控方案48
二、壓縮機的自控方案49
三、換熱器的自控方案49
四、反應器的自控方案51
五、蒸餾塔的控製方案52
六、自控設計條件53
第五節工藝流程圖計算機繪製軟件54
一、計算機在繪製工藝流程圖中的應用54
二、用PIDCAD繪製工藝流程圖55
第三章物料衡算與能量衡算63
第一節物料衡算的基本方法63
一、物料衡算的質量守恒63
二、物料衡算基準63
三、物料衡算的基本步驟63
第二節反應過程的物料衡算64
一、基本概念64
二、直接推算法64
三、原子平衡法66
四、平衡常數法68
五、帶有循環、放空及旁路的物料平衡68
六、聯係組分法71
第三節反應過程的能量衡算74
一、反應過程能量衡算方程74
二、等溫反應過程的熱量衡算78
三、絕熱反應過程的熱量衡算79
第四節應用Aspen Plus進行化工過程的物料衡算及能量衡算80
一、概述80
二、ASPEN PLUS應用實例81
第四章設備的工藝設計及化工設備圖93
第一節化工設備選用概述93
一、化工設備選用的基本原則93
二、設備工藝設計的步驟93
第二節化工設備選型和工藝計算94
一、物料輸送設備的選型94
二、貯存容器的選擇97
三、換熱器的選擇99
四、塔器的工藝設計108
五、反應器的設計118
六、設備設計條件單122
第三節化工設備圖124
一、設備設計文件構成124
二、設備圖的基本畫法介紹125
三、化工設備圖繪製131
四、化工設備圖的閱讀139
第五章車間布置設計144
第一節車間布置設計概述144
一、化工車間的組成144
二、車間布置設計的依據144
三、車間布置設計的內容及程序144
四、裝置(車間)平麵布置方案145
五、建築物147
第二節車間設備布置設計148
一、車間設備布置設計的內容148
二、車間設備布置的要求148
第三節典型設備的布置方案153
一、立式容器和反應器的布置153
二、塔的布置154
三、換熱器的布置155
四、臥式容器的布置156
五、泵的布置157
六、壓縮機的布置159
第四節設備布置圖161
一、設備布置圖的內容161
二、繪製設備布置圖的一般規定165
三、設備布置圖的視圖165
四、各設計階段設備布置圖的內容170
五、設備布置圖的繪製方法和程序173
六、設備布置圖的閱讀方法和步驟175
第五節設備安裝圖176
一、設備安裝圖的內容與作用176
二、設備安裝圖的畫法176
第六節應用Pdmax繪製設備布置圖178
一、Pdmax簡介178
二、設計模型的組織178
三、設備建模178
四、建立建築軸網180
五、設備布置180
六、建立設備布置圖抽取規則181
七、抽取設備布置圖181
第六章管道布置設計184
第一節概述184
一、化工車間管道布置設計的任務184
二、化工車間管道布置設計的要求184
第二節管架和管道的安裝布置186
一、管道在管架上的平麵布置原則186
二、管道和管架的立麵布置原則187
第三節典型設備的管道布置188
一、容器的管道布置188
二、換熱器的管道布置190
三、塔的管道布置192
第四節管道布置圖194
一、管道及附件的常用畫法194
二、視圖的配置與畫法199
三、管道布置圖的標注200
四、管道布置圖的繪製201
五、管道布置圖的閱讀204
第五節管道軸測圖(管段圖、空視圖)、管口方位圖及管件圖205
一、管道軸測圖205
二、管口方位圖211
三、管架圖213
四、管件圖214
第六節計算機在管道布置設計中的應用215
一、管道建模215
二、設計檢查219
三、生成各類材料錶222
四、生成ISO圖222
五、生成各種剖麵圖222
六、三維模型渲染效果圖222
第七章非工藝專業229
第一節公用工程229
一、給排水229
二、供電232
三、供熱及冷凍工程234
四、采暖通風及空氣調節237
五、土建設計239
六、自動控製241
第二節安全與環境保護242
一、燃燒爆炸及防火防爆242
二、防雷設計249
三、環境汙染及其治理249
第八章工程設計概算及技術經濟251
第一節工程概算費用與概算項目251
一、工程概算費用分類和概算項目的劃分251
二、工程概算的編製253
第二節化工設計工程的綜閤技術經濟指標259
第三節投資與産品成本估算260
一、投資估算260
二、産品成本261
第四節工程投資經濟評價263
一、靜態評價方法263
二、動態評價方法265
第五節計算機在化工經濟評價中的應用265
一、淨現值(NPV)266
二、內部收益率(IRR)266
三、盈虧平衡分析267
四、敏感性分析268
第九章畢業設計271
第一節畢業設計的目的和要求271
一、畢業設計的目的271
二、對畢業設計的要求271
第二節畢業設計的指導272
一、畢業設計的選題272
二、畢業設計的指導書272
三、畢業設計的評閱273
四、畢業設計的答辯273
五、畢業設計成績的評定273
第三節畢業設計說明書275
一、總論275
二、生産流程或生産方案確定275
三、生産流程簡述276
四、工藝計算書276
五、主要設備的工藝計算和設備選型276
六、原材料、動力消耗定額及消耗量276
七、車間成本估算277
八、環境保護與安全措施277
九、設計體會和收獲277
十、參考文獻278
十一、附工程圖紙278
第十章畢業設計實例279
500kt/a苯酚丙酮項目異丙苯閤成車間工藝設計及項目評價279
第十一章大學生化工設計競賽與實例322
第一節大學生化工設計競賽簡介322
一、化工設計競賽的目的意義322
二、參賽對象和競賽形式322
三、競賽設計任務書及重點輔導323
四、競賽進程326
五、化工設計競賽作品自評327
第二節大學生化工設計競賽實例328
一、競賽作品內容介紹328
二、年産60萬噸MTO項目設計概述328
參考文獻336

精彩書摘

　　《化工設計（第四版）》：
　　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産方法是正在生産或曾經運行過的成熟工藝，還是待開發的新工藝。前者是可以參考藉鑒但需要局部改進或局部采用新技術、新工藝的問題；後者需針對新技術開發進行概念設計。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、産物的後處理（分離淨化）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麵的問題。
　　（1）反應過程反應過程是工藝流程設計的核心，應根據物料特性、反應過程的特點、産品要求、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操作還是間歇性操作。有些産品不適閤連續化操作，如同一生産裝置生産多品種或多牌號産品時，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齣熱量，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，或現有工業化裝置可供藉鑒。
　　（2）原料預處理過程在確定主反應裝置後，根據反應特點，必然對原料提齣要求，如純度、溫度、壓力以及加料方式等。這就應根據需要采取預熱（冷）、汽化、乾燥、粉碎篩分、提純精製、混閤、配製、壓縮等措施。這些操作過程通常不是一颱兩颱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閤纔能完成原料預處理的任務，因而設計齣不同的流程。
　　（3）産物的分離淨化根據反應過程的特點、原料的特性和産品的質量要求，從反應過程齣來的産物可能會齣現以下幾種情況。
　　①除瞭得到目的産物外，由於副反應生成瞭一些副産物，例如，烴類熱裂解製取乙烯時，裂解爐齣口的産物除瞭乙烯，還有氫氣、甲烷、乙烷、碳三、碳四等副産物，因此需要通過進一步淨化、深冷分離，最終得到目的産品乙烯。
　　②由於受化學反應平衡或反應時間等條件的限製，原料轉化率較低，因而産物中必然存在剩餘的未反應的原料。例如，利用氫氣和氮氣為原料閤成氨時，通過閤成塔後，會有80%以上的原料氣未參與反應，這就要求分離齣氨後，把未參與反應的原料氣重新返迴閤成塔繼續進行反應。
　　③在原料的預處理中有些雜質並未徹底除淨，進而經過反應裝置後帶人産物中，或者雜質參與反應而生成無用且有害的物質，需要清除有害物質。例如，以煤為原料的閤成氨造氣工段，由於煤中含有硫化物，緻使閤成氣中有硫化氫等有害氣體産生，因此在送入閤成工段之前必須進行脫硫。
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　　全國大學生化工設計競賽是目前國內規模最大、影響最廣的化工專業大學生的頂級賽事。2010年，還十分“年輕”的化工學院首次組隊參加競賽，但由於專業基礎薄弱、經驗能力缺乏，取得的成績不太理想。有瞭第一次的“試水”，團隊開始積極探索適閤自己的發展模式，通過學習與改進，逐漸形成瞭一支有較強戰鬥力的實踐隊伍。

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化工設計是把一項化工過程從設想變成現實的一個建設環節，涉及政治、經濟、技術；資源、産品、市場、用戶、環境；國策、標準、法規；化學、化工、機械、電氣、土建、自控、安全衛生、給排水等專業和方方麵麵，是一門綜閤性很強的技術科學。

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工廠化工設計包括廠址選擇，總圖設計，化工工藝設計，非工藝設計以及技術經濟等各項設計工作。其中化工工藝設計內容主要有：生産方法的選擇，生産工藝流程設計，工藝計算，設備選型，車間布置設計以及管道布置設計，嚮非工藝專業提供設計條件，設計文件以及概算的編製等。

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