Plant Design and Economics for Chemical Engineers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Max S Peters

出品人:

页数:1008

译者:

出版时间:2002-12-09

价格:USD 150.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780072392661

丛书系列:

图书标签:

• 化学工程
• 工艺设计
• 经济学
• 化工流程
• 工厂设计
• 成本估算
• 投资分析
• 过程模拟
• 设备选型
• 项目评估

《工艺流程设计与经济评估：化工工程师的实践指南》 内容简介： 化工行业的蓬勃发展，离不开精确高效的工艺设计以及审慎周密的经济评估。本书《工艺流程设计与经济评估：化工工程师的实践指南》正是为了满足这一核心需求而诞生的。它并非一本浅尝辄止的入门手册，而是深入探讨化工过程设计原理、方法论以及其与经济可行性之间错综复杂联系的综合性专著。本书旨在为化工工程师，无论是初入职场的新锐还是经验丰富的设计专家，提供一套系统、实用且具有前瞻性的知识体系，助力他们将创新的化工理念转化为安全、经济且可持续的工业实践。 本书的结构设计严谨，内容涵盖了从宏观的工艺概念化到微观的设备选型与优化，再到最终的经济性决策的全过程。我们力求在技术深度和实践应用之间取得最佳平衡，确保读者在掌握核心理论的同时，能够清晰地理解这些理论如何在实际工程项目中落地生根。 第一部分：工艺流程设计的基石 在深入探讨具体设计技术之前，本书首先奠定了坚实的理论基础。 化工过程的本质与分类： 我们将从化工过程的基本定义出发，阐述不同类型化工过程的特点，例如单元操作、反应工程、分离过程等，并分析它们在不同工业领域中的应用。理解过程的本质是进行有效设计的前提。 物料衡算与能量衡算： 这是化工过程设计的“呼吸与脉搏”。本书将详细讲解如何进行精确的物料衡算，准确预测输入与输出的物质组成与流量。能量衡算部分则聚焦于能量的传递与转化，为后续的设备设计与操作优化提供关键数据。我们将引入常用的计算方法，并结合实例说明其在实际工程中的应用，强调数据准确性和计算的系统性。 相平衡与热力学原理： 相平衡是理解许多分离过程（如蒸馏、萃取）的关键。本书将回顾并深入探讨气液平衡、液液平衡等基本概念，并结合实际的相图分析，帮助工程师理解物质在不同条件下的相态变化。热力学原理，特别是能量守恒定律和熵增原理，在过程的能量效率和可行性分析中至关重要，本书将详细阐述其在化工过程中的应用。 流体流动与传质传热： 流体流动是化工过程中最普遍的现象之一。本书将深入讲解流体在管道、泵、压缩机等设备中的流动特性，包括层流与湍流、压降计算、流体输送设备的选型与性能分析。传质与传热是实现化学物质转化与分离的核心。我们将详细阐述对流、传导、辐射等传热机理，以及分子扩散、对流扩散等传质机理，并介绍相应的计算方法和设备，如换热器、蒸发器、干燥器等的设计原则。 第二部分：工艺流程图的绘制与优化 清晰、准确的工艺流程图是沟通设计意图、指导施工与操作的蓝图。 工艺流程图（PFD）的绘制规范与要素： 本部分将详细介绍PFD的绘制标准，包括图例符号、物料流标识、设备编号等。我们将重点讲解如何在PFD中清晰地展现主要设备、管道连接、物流方向、操作条件以及关键的控制点，确保信息的完整性和易读性。 管道及仪表流程图（P&ID）的深入解析： P&ID是PFD的详细升级版，它不仅包含工艺流程，还详细标注了所有仪表、阀门、控制回路以及管道细节。本书将深入剖析P&ID的绘制要点，强调其在安全、操作和维护中的重要性，并讲解如何利用P&ID进行故障诊断和过程优化。 流程模拟与优化： 现代化工设计离不开强大的流程模拟软件。本书将介绍几种主流的化工流程模拟软件，并讲解其基本操作原理和应用方法。通过模拟，工程师可以对不同的工艺方案进行参数优化，评估其对产品收率、能耗、物料消耗等关键指标的影响，从而选择最优的设计方案。我们将强调模拟结果的解读与实际应用的结合。 第三部分：核心单元操作与设备设计 本书将聚焦于化工过程中最常用、最重要的几类单元操作及其相关的设备设计。 反应器设计与选型： 反应是化工过程的核心。我们将详细介绍不同类型的反应器，如釜式反应器、管式反应器、固定床反应器、流化床反应器等，分析其在不同反应类型（均相、非均相、催化反应等）下的适用性。本书将重点讲解反应动力学、传质传热耦合以及反应器稳定性等关键设计考虑因素。 分离单元操作： 蒸馏与精馏： 作为最常用的分离技术，蒸馏的原理、多组分精馏的理论、精馏塔的设计（塔板/填料、塔径、塔高）以及操作优化将是重点。 萃取： 液液萃取在分离复杂混合物中扮演着重要角色。本书将讲解萃取理论、萃取设备（如萃取塔、混合澄清槽）的设计与选型，以及操作参数的优化。 吸收与解吸： 气体净化和溶剂回收常用的吸收与解吸过程，其传质机理、设备设计（填料塔、板式塔）以及操作经济性将进行详细论述。 结晶与沉降： 固体产物的制备，如结晶器的设计、晶体性质控制，以及固液分离设备（如离心机、过滤器）的选择与操作。 其他重要单元操作： 干燥、过滤、混合、研磨等单元操作的原理、设备选择与设计将根据其在具体工艺中的重要性进行阐述。 第四部分：经济性评估与决策 技术可行性最终需要转化为经济上的成功。本书的这一部分将化工工程师从纯技术思维引向经济性思维。 成本估算的基础： 区分固定成本（设备投资、建筑安装）和变动成本（原料、能源、人工）。本书将详细讲解各项成本的估算方法，包括使用经验系数法、参数法以及详细估算法，并提供不同阶段成本估算精度要求。 资本投资估算（CAPEX）： 介绍不同的资本投资估算方法，如设备成本、材料成本、人工成本、工程费用、管理费用等。讲解如何根据工艺流程图和设备清单进行初步估算和详细估算。 操作成本估算（OPEX）： 详细分析原料消耗、能源消耗（电、蒸汽、冷却水）、人工成本、维修费用、损耗、税费等各项变动和固定操作成本。 经济性评价指标： 介绍并深入分析常用的经济性评价指标，如投资回收期（Payback Period）、净现值（NPV）、内部收益率（IRR）、投资回报率（ROI）等。讲解这些指标的计算方法、含义以及在项目决策中的作用。 风险评估与敏感性分析： 任何工程项目都存在不确定性。本书将引导工程师如何识别潜在的经济风险，并运用敏感性分析等方法评估关键参数（如原料价格、产品价格、产量）变化对项目经济性的影响。 项目可行性研究报告的撰写： 整合技术方案、成本估算与经济性评价，指导工程师如何撰写一份全面、严谨的项目可行性研究报告，为项目决策提供强有力支撑。 第五部分：安全、环保与可持续性 现代化工设计必须将安全、环保与可持续性置于核心地位。 工艺安全设计： 讲解危险与可操作性分析（HAZOP）、安全完整性等级（SIL）等安全评估工具的应用。强调防爆、防毒、防火以及紧急停车系统的设计。 环境保护法规与设计考量： 介绍国家和地区的环保法规要求，如污染物排放标准、废弃物处理要求等。讲解如何在设计中融入绿色化学原则，减少环境影响，如溶剂回收、催化剂选择、废水处理等。 可持续性与生命周期评估： 探讨如何从能源效率、资源利用、温室气体排放等方面进行可持续性设计。介绍生命周期评估（LCA）的概念及其在化工项目中的应用。 本书的特色与价值： 强调实践性： 本书并非纯粹的理论堆砌，而是通过大量实例、案例分析和计算示例，将理论知识与实际工程紧密结合。 系统性与全面性： 从原理到应用，从技术到经济，本书提供了一个完整的化工过程设计与经济评估的知识框架。 前瞻性： 关注行业最新的技术发展趋势，如过程强化、智能化设计等，引导工程师面向未来。 实用性： 旨在为工程师提供可操作的工具和方法，帮助他们解决实际工程问题，做出明智的决策。 《工艺流程设计与经济评估：化工工程师的实践指南》将成为每一位致力于化工事业的工程师不可或缺的参考书。它不仅能够帮助您掌握扎实的设计技能，更将培养您从全局、从经济性的角度审视和规划化工项目，最终实现技术创新与商业价值的双重成功。

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