冶金单元设计

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出版者:冶金工业出版社
作者:
出品人:
页数:266
译者:
出版时间:1994-10
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787502415037
丛书系列:
图书标签:
  • 冶金工程
  • 单元操作
  • 工艺设计
  • 流程设计
  • 设备选型
  • 热力学
  • 传质
  • 模拟计算
  • 工业应用
  • 专业教材
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具体描述

《高等学校教学用书·冶金单元设计》主要内容:冶金单元设计的内容是非常广泛的,可以概括为动量、热量和质量传递在冶金工业中的应用。其基本内容包括流体流动、气固两相流、气液两相流、可压缩流体流动、分子流动、导热、对流和辐射传热以及沸腾传热等。《高等学校教学用书·冶金单元设计》主要介绍工业加热、流态化、气力输送、风机和喷射器、真空系统、冷却系统、搅拌、凝固和连铸等内容。

《现代化工工艺流程设计》 本书致力于为您呈现一套全面、深入的化工工艺流程设计方法论。从宏观的系统规划到微观的设备选型,本书涵盖了现代化工生产流程设计的各个关键环节,旨在帮助读者构建高效、安全、经济且环境友好的生产系统。 第一部分:工艺流程的原理与基础 化学工程单元操作回顾与深化: 本部分将对流体输送、传热、传质、分离(如蒸馏、吸收、萃取、过滤、沉降等)等核心单元操作进行系统性回顾,并深入探讨其在现代工业生产中的应用与优化。我们将从理论层面出发,结合实际案例,剖析各种单元操作的工程原理、影响因素以及如何通过精细化设计提升效率。 物料衡算与能量衡算在流程设计中的应用: 精确的物料和能量衡算是任何工艺流程设计的基础。本书将详细介绍如何建立和求解复杂的衡算方程,包括如何处理多组分、多相流系统。我们将重点讲解稳态和非稳态衡算的计算方法,以及如何利用衡算结果指导初步的设备尺寸估算和操作条件确定。 相平衡与反应动力学基础: 对化学反应的深入理解是工艺设计不可或缺的一环。本部分将回顾气液、液液、固液等相平衡理论,并介绍建立相平衡模型的常用方法。同时,我们将深入探讨反应器设计中至关重要的反应动力学,包括反应速率方程的确定、影响反应速率的因素(如温度、压力、催化剂、浓度等)以及如何根据动力学参数选择和设计合适的反应器类型。 第二部分:工艺流程的开发与优化 工艺路线的选择与评估: 在众多可能的生产路线中选择最适合的一种,是流程设计的第一步。本书将介绍如何基于原料成本、产品质量、能源消耗、环境影响、安全性以及技术可行性等多方面因素,对不同的工艺路线进行科学的评估和筛选。我们将提供一套系统的评估框架,并辅以案例分析,帮助读者掌握这一关键技能。 工艺流程图(PFD)的绘制与解读: 工艺流程图是描述生产过程的通用语言。本书将详细介绍PFD的绘制规范、常用符号以及关键信息的表达方式。我们将指导读者如何从PFD中准确理解工艺流程、物料走向、操作条件和设备功能,并进一步展示如何通过PFD对现有流程进行分析和优化。 化工流程模拟软件的应用: 现代化工流程设计严重依赖于先进的模拟软件。本部分将重点介绍几种主流的化工流程模拟软件(如Aspen Plus, HYSYS等)的功能和应用。我们将从建立流程模型、输入物性数据、定义操作单元到运行模拟、分析结果等环节进行详细讲解,并通过实践案例演示如何利用模拟软件进行工艺优化、故障诊断和方案比选。 工艺参数的优化与控制策略: 确定最佳的操作参数对于实现经济高效的生产至关重要。本书将介绍如何通过灵敏度分析、响应面法等优化技术,确定最佳的温度、压力、流量、浓度等工艺参数。同时,我们将探讨不同类型的控制系统(如PID控制、前馈控制、串级控制等)及其在化工流程中的应用,以及如何设计有效的控制策略以保证生产的稳定性和安全性。 第三部分:设备设计与选型基础 反应器设计与选型: 根据反应特性、动力学规律、操作条件和产能要求,选择合适的反应器类型(如釜式反应器、管式反应器、流化床反应器、固定床反应器等)是工艺设计的重要内容。本书将深入介绍各类反应器的结构特点、优缺点、设计原则和选型依据,并辅以详细的计算示例。 分离设备的设计与选型: 分离操作在化工生产中占据举足轻重的地位。本部分将详细介绍蒸馏塔(板式塔、填料塔)、吸收塔、萃取塔、过滤器、离心机、干燥器等各类分离设备的结构、工作原理、设计计算方法以及选型原则。我们将重点关注如何根据物料性质、分离要求和操作条件,选择最经济有效的分离设备。 换热器设计与选型: 能源的有效利用离不开高效的换热设备。本书将系统介绍各种类型的换热器(如管壳式换热器、板式换热器、空气冷却器等)的设计原理、传热计算和选型方法。我们将重点探讨如何进行热负荷计算、传热系数确定、压降估算以及如何根据物料特性和操作条件选择最合适的换热器类型。 泵、压缩机及输送设备的选型: 流体输送是工艺流程的基础。本部分将介绍各类泵(离心泵、容积泵)、压缩机(离心式、往复式、螺杆式)以及其他输送设备(如风机、皮带输送机、螺旋输送机等)的选型原则和计算方法。我们将重点关注如何根据流体性质、流量、扬程、压力等参数,选择合适的动力设备。 第四部分:安全、环保与经济性分析 化工过程安全设计: 安全是化工生产的生命线。本书将深入探讨化工过程安全设计的核心理念,包括危险源辨识、风险评估、安全防护措施(如防爆、泄压、防火、防腐蚀等)以及应急预案的制定。我们将介绍HAZOP(危险与可操作性分析)、FMEA(失效模式与影响分析)等风险分析方法,并重点阐述如何将安全设计贯穿于流程开发的各个阶段。 环境保护与“三废”处理: 现代化工生产必须遵循可持续发展的原则。本部分将系统介绍化工过程中产生的废水、废气、固体废弃物的处理技术与工艺。我们将深入探讨各种环保处理单元(如污水处理、废气净化、固废回收等)的设计原理和选型,并强调绿色工艺和清洁生产在流程设计中的重要性。 投资估算与经济性评价: 任何工艺流程的设计最终都服务于经济效益。本书将介绍化工项目的投资估算方法,包括设备投资、安装费用、公用工程费用、管理费用等。我们将重点讲解如何进行投资回报期、净现值(NPV)、内部收益率(IRR)等经济性指标的计算与评价,以及如何通过流程优化提升项目的经济可行性。 本书内容丰富,结构严谨,理论与实践相结合,辅以大量的图表、算例和案例分析,旨在为化学工程、石油化工、制药、食品、环保等相关领域的专业人士和高等院校师生提供一份宝贵的参考资料,帮助您掌握现代化工工艺流程设计的全貌,并能独立完成复杂工艺的开发与优化。

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《冶金单元设计》这本书,在我看来,是一本真正能够“贴近实际”的著作。它并没有停留在理论层面,而是将大量的实际工程经验融入其中,为读者提供了一个“来自一线”的视角。作者在讲解“混合与搅拌单元”时,就充分体现了这一点。他并没有仅仅介绍各种搅拌器的类型,而是深入分析了不同类型搅拌器在混合不同粘度、不同密度的流体时,所产生的流场分布和混合效果的差异,以及如何根据物料特性和混合目的,来选择最合适的搅拌器类型、转速和功率。我尤其喜欢书中对“桨叶形式”和“挡板设计”的详细论述,以及它们对混合效率的影响。书中还对“多相混合”,如气液混合、固液混合等进行了深入的探讨,并提出了相应的优化设计方案。让我印象深刻的是,书中还结合了实际生产中的一些“疑难杂症”,比如搅拌过程中出现的“涡流”和“死区”,并提供了解决这些问题的有效方法。在“热处理单元”的设计讨论中,作者同样展现了其“接地气”的风格。他并没有笼统地介绍热处理设备,而是从具体的冶金工艺需求出发,详细分析了不同热处理工艺(如退火、淬火、回火、固溶处理等)的目的和机理,以及如何根据物料的化学成分、组织结构和性能要求,来设计相应的加热炉、冷却设备和控温系统。书中还对“炉气成分控制”、“气氛保护”等关键技术进行了深入的讲解,让我看到了热处理设计的精妙之处。这本书让我明白,冶金单元设计是一门“实践出真知”的学问。

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《冶金单元设计》这本书,在我看来,是一本真正能够“启发思考”的著作。它不像很多教材那样,只是机械地罗列知识点,而是通过一种“引导式”的教学方式,鼓励读者主动去探索和发现。作者在讲解“颗粒物料输送单元”时,就展现了这种风格。他并没有直接给出各种输送方式的优缺点,而是先提出一个问题:如何高效、经济地将粉状或粒状物料从一个地点输送到另一个地点?然后,他引导我们思考影响输送效率的因素,比如物料的流动性、密度、粒度、湿度,以及输送距离、高度等,并在此基础上,逐步介绍各种输送设备(如螺旋输送机、皮带输送机、斗式提升机、气力输送系统等)的设计原理和适用范围。我尤其喜欢书中对“气力输送”的设计讨论,它详细阐述了稀相和密相输送的区别,以及如何根据物料特性和输送要求来选择合适的输送压力、气量和管道设计。让我印象深刻的是,书中还对“粉尘爆炸”等安全风险进行了强调,并提出了相应的预防和控制措施,这让我看到了工程师的责任感。在“设备选型与尺寸确定单元”的设计部分,作者更是将这种启发式教学发挥到极致。他并没有直接给出公式,而是引导读者去思考,在进行设备选型和尺寸确定时,需要考虑哪些关键因素,比如生产能力、物料特性、操作条件、空间限制、以及经济性等,并通过具体的案例分析,展示了如何根据这些因素,一步步地推导出设备的合理尺寸和规格。这本书让我体会到,冶金单元设计并非是枯燥的计算,而是一种充满创造性的过程。

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《冶金单元设计》这本书,为我打开了一扇了解现代工业心脏的窗户。它用一种非常“工业化”的视角,将冶金生产中的核心环节——单元设计,进行了淋漓尽致的展现。这本书不是那种可以让你快速掌握几个技巧的“速成宝典”,它更像是为你提供了一套系统的方法论和一套严谨的思考框架。在阅读“热交换单元”的设计章节时,我尤其被其严谨性所折服。作者并没有简单地介绍热交换器的种类,而是深入探讨了热量传递的机理,并详细讲解了如何根据介质的性质、流量、温度差等参数,来精确计算换热面积和选择合适的换热器类型。更重要的是,书中还考虑到了实际运行中的一些非理想因素,比如污垢的热阻、压力损失等,这些细节的处理,让我看到了工程师在实际工作中需要面对的复杂性。我喜欢书中对于“能量守恒”和“物料守恒”原则的反复强调,这仿佛是冶金设计最基础的“普适法则”。在探讨“破碎与筛分单元”时,作者不仅介绍了不同破碎机的结构和原理,还深入分析了物料破碎后的粒度分布规律,以及如何通过优化筛分设备来获得目标粒度的产品,并特别强调了能耗与破碎效率之间的权衡。这本书还对“给料与输送单元”的设计进行了细致的讲解,从物料的流动性、腐蚀性、磨损性等角度出发,详细分析了不同类型输送设备(如皮带输送机、螺旋输送机、气力输送系统等)的选择原则和设计要点,让我深刻认识到,即使是看似简单的物料搬运,在冶金生产中也需要周密的考虑和精巧的设计。这本书让我明白了,冶金单元设计并非是孤立的,它是一个相互关联、相互影响的系统工程。

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读完《冶金单元设计》,我的感受可谓是五味杂陈,既有对知识体系构建的赞叹,也有对现实工程复杂性的深刻认识。这本书并非是一本简单的教科书,它更像是一本“冶金工程师的思考手册”。它并没有预设一个标准答案,而是引导读者去思考“为什么”和“如何做”。作者在书中反复强调“因地制宜”和“权衡取舍”的原则,这让我体会到,在实际的冶金单元设计中,并没有绝对最优的方案,一切都取决于具体的条件和目标。书中对“传质单元”的设计分析尤为精彩,它不仅仅是讲解了理论上的传质方程,更是通过对不同类型传质设备,如吸收塔、精馏塔、萃取器等的详细介绍,以及对影响传质效率的关键因素,如流体力学、表面积、停留时间等的深入剖析,让我看到了工程设计的严谨和精妙。作者还特别提到了“模拟仿真”在设计过程中的重要性,通过计算机模型来预测和优化设备性能,这让我感受到了现代工程技术的强大。此外,书中在讨论“分离单元”时,不仅仅是列举了各种分离方法,更重要的是阐述了选择哪种分离方法所依赖的一系列复杂考量,包括物料的物理化学性质、成本效益、环保要求,甚至包括操作人员的技能水平。让我印象深刻的是,作者没有回避设计过程中可能出现的各种“陷阱”和“挑战”,比如设备放大效应、物料的非均质性、以及工艺流程的联动影响等,并为如何应对这些问题提供了一些思路和方法。这本书迫使我去思考,一个看似简单的冶金过程背后,究竟隐藏着多少需要精心计算和反复验证的细节。它不仅仅是关于“如何设计”,更是关于“如何思考”。

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《冶金单元设计》这本书,给我的感觉是“干货满满”,却又不失“思想深度”。它不仅仅是技术细节的堆砌,更是对冶金工程设计理念的深刻阐释。作者在讲解“固液混合单元”时,就展现了这种特点。他并没有简单地介绍各种混合设备,而是深入分析了固液混合过程中,颗粒的沉降、悬浮、团聚等现象,以及如何通过选择合适的搅拌器、搅拌转速和功率,来达到理想的混合效果。我尤其喜欢书中对“流体力学”在混合设计中的应用,以及如何通过模拟仿真来优化混合过程。书中还结合了实际生产中的一些“个性化”需求,比如需要混合具有不同密度、不同粒度的固体颗粒,以及需要实现快速、均匀的混合,并提出了相应的解决方案。在“金属回收与精炼单元”的设计讨论中,作者同样展现了其“前瞻性”。他并没有局限于传统的回收方法,而是深入探讨了各种新型的金属回收技术,比如电化学法、生物浸出法、等离子体法等,以及它们在未来冶金工业中的发展潜力。让我印象深刻的是,书中还对“循环经济”和“资源再利用”的设计理念进行了充分的阐述,以及如何通过单元设计的优化,来实现资源的价值最大化。这本书让我深刻体会到,冶金单元设计是一门“面向未来”的学科,它需要不断地创新和发展。

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《冶金单元设计》这本书,给我的感觉就像是打开了一本“冶金工程师的工具箱”。它里面的内容,不是那种可以让你一蹴而就的“秘籍”,而是提供了大量能够帮助你解决实际问题的“工具”和“方法”。作者在讲解“燃烧与加热单元”时,就充分体现了这一点。他并没有仅仅介绍各种燃烧器和加热炉的结构,而是深入分析了燃料的种类、燃烧机理、火焰特性,以及如何通过优化燃烧参数来获得理想的火焰温度和燃烧效率。我尤其喜欢书中对“烟气成分控制”和“热回收利用”的设计讨论,以及它们对降低能耗和减少污染的重要性。书中还结合了实际生产中的一些“极端工况”,比如高温、高压、腐蚀性介质等,并提出了相应的设备选型和材料选择建议。在“气体处理与回收单元”的设计部分,作者同样展现了其“实用性”。他并没有笼统地介绍各种气体处理设备,而是从具体的工艺需求出发,详细分析了如何根据气体的组成、流量、温度、压力等因素,来选择合适的吸收、吸附、冷凝或膜分离设备,并详细阐述了每种设备的选型依据和操作参数。让我印象深刻的是,书中还对“气体纯化”和“杂质去除”的设计策略进行了详尽的阐述,以及如何通过多级处理来获得高纯度的气体产品。这本书让我明白,冶金单元设计是一门“精益求精”的学问,它需要不断地优化和改进。

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这本书给我留下了极其深刻的印象,虽然我对冶金领域的专业知识了解不多,但《冶金单元设计》这本书却像一位循循善诱的老师,用通俗易懂的语言和生动形象的比喻,将那些原本枯燥复杂的概念一一呈现。它没有直接给我灌输大量的数据和公式,而是从宏观的角度,将冶金生产的整个流程拆解成一个个独立的“单元”,然后逐一剖析每个单元的设计原理、关键要素以及可能遇到的挑战。我特别喜欢书中对“单元”这个概念的引入,它将庞大的冶金体系变得具象化,仿佛我真的在亲手搭建一座座冶金工厂。例如,书中在讲解“氧化还原单元”时,并没有一开始就抛出复杂的化学反应方程式,而是先通过一个生动的比喻,将氧化还原的过程类比成“夺取电子”和“给予电子”的游戏,让我一下子就抓住了核心。接着,作者又深入浅出地介绍了不同类型的氧化还原反应在冶金中的应用,以及如何根据物料的特性和工艺要求来选择合适的氧化剂或还原剂,并详细阐述了反应器设计的考量因素,比如传质、传热效率,以及如何优化操作参数以达到最佳的反应效果。让我惊喜的是,书中还结合了大量的实际案例,比如某某矿石的提炼过程,某个金属的精炼流程,让我能够将理论知识与实际生产紧密结合,这种“学以致用”的感觉非常棒。此外,书中对安全环保的考量也贯穿始终,让我意识到在追求高效生产的同时,如何降低对环境的影响,保障操作人员的安全,是冶金单元设计不可或缺的重要组成部分。我甚至能在阅读过程中,想象出书中描述的设备在运转的场景,感受到热浪滚滚、物料流动的气息。这本书真正做到了“润物细无声”,在不知不觉中提升了我对冶金工程的理解,也激发了我进一步探索的兴趣。

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《冶金单元设计》这本书,在我眼中,是一本“技术百科全书”与“工程哲学”的完美结合。它不仅提供了丰富而实用的技术知识,更传递了一种深刻的工程设计理念。作者在讲解“粉体加工与储存单元”时,就展现了这种双重性。在技术层面,他详细介绍了各种粉体加工设备,如研磨机、粉碎机、造粒机等,并深入分析了其工作原理、适用范围、以及如何根据物料特性和产品要求进行选型和设计。让我印象深刻的是,书中对“颗粒形貌控制”和“粒度分布调控”的设计策略进行了详尽的阐述。在工程哲学层面,作者强调了在粉体处理过程中,如何兼顾“流动性”、“堆积性”、“吸湿性”等物料特性,以及如何通过合理的储存方式,避免“架桥”、“堵塞”、“板结”等问题,从而保证生产的连续性和稳定性。书中还对“粉尘治理”和“防爆安全”进行了充分的讨论,让我看到了工程师在追求技术卓越的同时,也肩负着保护环境和人民安全的重任。在“金属溶液处理单元”的设计讨论中,作者同样展现了这种深度。他并没有简单地罗列各种溶液处理方法,而是深入分析了溶液中各种组分的化学性质,以及如何通过控制pH值、温度、添加剂等因素,来实现目标物质的沉淀、分离或转化。让我印象深刻的是,书中对“共沉淀”和“络合沉淀”的设计原理进行了详尽的讲解,以及如何通过这些方法来提高目标产品的回收率和纯度。这本书让我深刻体会到,冶金单元设计是一门既要“仰望星空”(理论创新),又要“脚踏实地”(工程实践)的学科。

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初次翻阅《冶金单元设计》,我以为会是一本充斥着密密麻麻公式和图纸的枯燥读物,然而,事实远非如此。这本书以一种出人意料的“人性化”方式,将冶金工程的精髓娓娓道来。作者仿佛是一位经验丰富的冶金大师,在与我进行一场深度交流。他并没有直接给出“答案”,而是通过提出问题、分析问题、解决问题的过程,引导我一步步走向理解。在“反应动力学单元”的设计讲解中,我被作者循序渐进的逻辑深深吸引。他从基础的化学反应速率理论入手,逐步引入了影响反应速率的各种因素,如温度、浓度、催化剂等,并通过大量的实例,展示了如何在实际冶金过程中,通过控制这些因素来优化反应效率。让我印象深刻的是,书中对“多相反应”的设计思路进行了详尽的阐述,比如气固反应、液固反应等,并分析了如何通过改善接触面积、加强传质过程来提高反应速率。此外,在“结晶单元”的设计讨论中,作者不仅介绍了不同类型的结晶设备,还深入分析了影响晶体形态、粒度分布和产品纯度的关键因素,以及如何通过控制过饱和度、冷却速率和搅拌强度来获得理想的结晶产品。书中还对“过滤与洗涤单元”的设计进行了细致的剖析,从滤布的选择、滤饼的形成机理,到洗涤液的用量和洗涤效果的评估,都进行了详细的讲解。这本书让我看到了,冶金单元设计不仅仅是关于“技术”,更是关于“艺术”,是关于如何在复杂条件下,通过精妙的设计,实现高效、经济、环保的生产。

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《冶金单元设计》这本书,给我最大的触动在于它所展现出的“系统性”和“前瞻性”。它不仅仅是介绍单个单元的设计,更是将每一个单元置于整个冶金生产的大背景下去考量,强调了单元之间的相互影响和整体优化。作者在书中对“固液分离单元”的分析,可谓是鞭辟入里。他并没有局限于介绍各种过滤设备,而是深入探讨了固液混合物的性质,如颗粒大小、形状、密度、粘度等,如何影响分离效果,以及如何根据这些性质选择最合适的过滤方式,例如压滤、离心过滤、真空过滤等,并且详细阐述了每种方式的设计要点和操作参数。更令我赞赏的是,书中还对“固液分离”后的“滤饼处理”和“滤液回收”进行了充分的讨论,让我意识到,一个完整的冶金单元设计,需要考虑整个物料的生命周期。在“气液分离单元”的设计章节,我同样受益匪浅。作者详细介绍了不同气液分离设备(如旋风分离器、湿式除尘器、袋式除尘器等)的工作原理、适用范围,以及如何根据烟气流量、粉尘粒径、温度、湿度等因素进行选型和设计。书中还对“分离效率”和“能耗”之间的权衡关系进行了深入的分析,让我看到工程设计的智慧所在。此外,书中对“干燥单元”的设计也进行了细致的讲解,从不同干燥方式(如对流干燥、传导干燥、辐射干燥)的原理,到如何根据物料的性质(如水分含量、热敏性、粒度等)选择最合适的干燥设备,并详细阐述了干燥温度、时间、气流速度等操作参数的优化。这本书让我明白,冶金单元设计是一门综合性的学科,它需要融合化学、物理、力学、热力学等多方面的知识。

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