化工工艺设计手册(下册)

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出版者:化学工业
作者:中国石化集团上海工程有限公司 编
出品人:
页数:873
译者:
出版时间:2009-9
价格:158.00元
装帧:
isbn号码:9787122053077
丛书系列:
图书标签:
  • 化工
  • 管道设计
  • 化工工艺设计
  • 化工工程
  • 工艺流程
  • 设备选型
  • 流程模拟
  • 安全设计
  • 环境保护
  • 工业化学
  • 化学工程
  • 操作单位
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具体描述

《化工工艺设计手册》(第4版)分上、下两册出版,共含5篇37章。上册包括工厂设计,化工单元工艺计算和选型两篇;下册包括化工系统设计,配管设计,相关专业设计和设备选型三篇。《手册》在保持第三版内容框架的基础上,反映了新修订公布的有关标准规范及产品资料,新型单元设备等内容,对第三版内容中的大量数据进行了更新、补充,基本满足了相关行业发展的需要,体现了自第三版出版以来化工工艺设计方法和技术上的新发展。

《化工工艺设计手册(第4版)(下册)》可供化工、石油化工、医药、轻工等行业从事工厂设计的工程技术人员使用,也可供其他行业和有关院校的师生参考。

好的,以下是为您量身打造的《化工工艺设计手册(下册)》的图书简介,字数约1500字,旨在突出其专业性与实用性,而不涉及您指定的书名内容: --- 《现代化工生产过程优化与安全控制实践指南》 ——面向复杂化学工程项目实施与精细化管理的权威参考 内容简介: 在全球化工产业向绿色化、智能化、高端化转型的关键时期,对工程设计、过程控制和安全管理的精细化要求达到了前所未有的高度。本书《现代化工生产过程优化与安全控制实践指南》,并非传统意义上的基础理论汇编,而是专注于当前复杂化工生产系统从概念设计到实际运行维护全生命周期中,最具挑战性和实操价值的关键技术与方法论。它致力于为一线工程师、项目管理者以及设计院人员提供一套系统、深入且极具可操作性的实战工具箱。 全书内容紧密围绕“效率提升”、“能耗降低”和“本质安全”三大核心目标展开,涵盖了化工单元操作的深化应用、先进控制策略的集成实施,以及严苛的安全与环保法规遵从性设计。 第一部分:前沿化工单元操作的深化设计与集成 本部分着重探讨了在传统单元操作基础上,如何引入新材料、新技术以实现工艺的革新与优化。 1. 反应工程的突破与放大效应: 微反应器技术与连续流化学的工程化: 详细分析了微反应器在高危反应(如硝化、重氮化)中的应用优势,包括传质传热效率的提升、反应热的精准移除,以及由此带来的产品选择性提高。内容涉及从实验室微流控到工业化多通道反应器的规模放大(Scale-up)的关键工程参数设计与风险评估。 多相催化反应器的流体动力学建模: 深入探讨了浆态反应器、固定床反应器和流化床反应器在不同操作条件下的气液固三相流动规律。重点剖析了床层压降的预测模型、返混效应的量化分析,以及如何通过优化进料分布和催化剂装填结构来最大化催化剂利用率。 新型分离技术的工程集成: 摒弃对传统精馏的简单介绍,本书聚焦于膜分离技术(如渗透蒸发、纳滤)、反应精馏以及吸附分离(如模拟移动床SMB)在复杂混合物分离中的应用潜力。内容包括膜组件的选型标准、过程模拟软件(如Aspen Plus/DWSIM)中这些模块的精确参数化设置,以及系统集成时的能耗平衡分析。 2. 过程设备选型与热力学优化: 高效换热网络设计与 Pinch 技术应用: 系统讲解了过程集成技术(Process Integration)的核心工具——Pinch 分析法。内容详尽至如何构建复合换热网络图、确定最小公用工程需求(蒸汽、冷却水)、避免“冷点”和“热点”的策略,并延伸至基于数学规划的换热器网络优化算法。 高粘度与非牛顿流体输送系统设计: 针对精细化工和高分子材料领域常见的挑战,详细阐述了螺杆泵、隔膜泵在处理高剪切敏感物料时的适用性。涉及管道摩擦阻力计算的修正模型、加热保温夹套的设计规范,以及泵的汽蚀现象预防措施。 第二部分:过程控制、自动化与数字化转型 本部分聚焦于如何利用现代控制理论和信息技术,实现化工生产的智能化运行与实时优化。 1. 高级过程控制(APC)的实施与调试: 模型预测控制(MPC)的结构化应用: 详细分解了MPC的设计流程,包括建立精确的过程模型(如阶跃响应测试)、确定控制目标函数、约束条件设定,以及在线重标定(Retuning)的策略。重点案例分析了多变量耦合严重的反应温度和组分控制难题。 实时优化(RTO)在操作窗口内的应用: 阐述了如何将经济模型与实时过程数据耦合,使APC系统能够根据原料成本、产品市场价格和设备运行限制,动态调整最优设定值。内容涉及优化求解器的选择与集成环境的构建。 2. 仪表选型、校准与数据完整性: 关键参数测量仪表的精准化: 深入讨论了在线色谱分析仪、质量流量计以及pH/电导率探头的选择标准和安装规范。强调了“测量不确定度”的量化分析,这对过程安全和产品质量至关重要。 分布式控制系统(DCS)与安全仪表系统(SIS)的集成架构: 探讨了现代工厂中控制层与安全层的物理隔离与逻辑协同设计。重点剖析了IEC 61508/61511标准下,安全仪表系统的功能安全等级(SIL)验证流程、定审周期与维护策略。 第三部分:本质安全设计与全生命周期风险管理 安全是化工企业的生命线。本部分致力于将安全理念深度融入设计源头,实现从“事后补救”到“事前预防”的转变。 1. 工艺危害分析(PHA)的高级方法论: HAZOP/LOPA(保护层分析)的深度执行: 不仅停留在概念介绍,而是提供了详细的HAZOP引导词表在复杂反应系统中的应用实例,特别是针对“失控反应”和“连锁反应”的预防性分析。LOPA部分则侧重于量化评估现有保护层的充分性(Probability of Failure on Demand, PFD),并据此确定必要的安全完整性等级。 可燃/有毒物质泄漏的后果模拟与厂区总体布局: 利用专业软件(如PHAST/FLACS)对潜在的火灾爆炸(BLEVE, Jet Fire)和有毒气体扩散场景进行模拟,并依据模拟结果指导安全距离的确定、防火墙的设置,以及厂区公用工程管廊的优化布局,确保符合“最大可信事故”的规划要求。 2. 环保合规性设计与“三废”的源头削减: 挥发性有机物(VOCs)的末端治理与源头控制: 针对化工生产中普遍存在的VOCs排放问题,详细比较了RTO(蓄热式热氧化炉)、催化燃烧和吸收/吸附技术的适用条件、操作成本及尾气处理效率。重点讲解了如何通过优化反应条件和溶剂回收系统,从源头减少VOCs的产生量。 高浓度废水零排放(ZLD)系统的工程实现: 论述了MVR(机械蒸汽再压缩蒸发)、反渗透(RO)及结晶技术的组合应用方案。内容包括浓盐水预处理的优化、设备材质的抗腐蚀选型,以及系统运行中的结垢控制策略,确保废水处理系统稳定运行。 本书特色: 强调“过程模拟”与“实际操作”的桥接: 大量案例均来源于成熟的工业项目,展示了如何将复杂的理论计算转化为可执行的工程设计参数。 跨学科知识集成: 融合了化学工程、过程控制、自动化、环境工程和安全工程的最新标准与技术。 面向未来趋势: 深度涵盖了工业4.0背景下的“数字孪生”(Digital Twin)在化工过程优化中的初步应用框架。 本书是化工行业中追求卓越运营、致力于技术升级的工程师、研发人员、高校研究生以及项目承包商(EPC)人员不可或缺的案头工具书。阅读本书,将使您构建起一个更安全、更高效、更具经济竞争力的现代化化工生产体系。

作者简介

目录信息

第3篇 化工系统设计 第22章 管道及仪表流程图设计 1 管道及仪表流程图的设计基础 1.1 工艺设计包提交的内容 1.1.1 设计基础 1.1.2 工艺说明 1.1.3 工艺流程图 1.1.4 物料平衡和能量平衡 1.1.5 管道及仪表流程图 1.1.6 工艺设备表 1.1.7 主要工艺设备的工艺规格书 1.1.8 自动控制和仪表 1.1.9 管道设计 1.1.10 电气设计 1.1.11 泄放阀和安全阀 1.1.12 分析手册 1.1.13 工艺操作手册 1.2 PIO设计需要的资料 2 管道及仪表流程图的设计过程 2.1 管道及仪表流程图A版(初步条件版) 2.2 管道及仪表流程图B版(内部审核版) 2.3 管道及仪表流程图C版(用户批准版) 2.4 管道及仪表流程图0版(设计版) 2.5 管道及仪表流程图1版(详细设计1版) 2.6 管道及仪表流程图2版(详细设计2版) 2.7 管道及仪表流程图3版(施工版) 3 管道及仪表流程图的管道编号 3.1 管道编号 3.1.1 需要编号的管道 3.1.2 不需要编号的管道 3.1.3 管道号的组成 3.2 管道编号的标注规则 3.2.1 一般要求 3.2.2 标注规则 3.3 管道特性表 3.3.1 管道特性表填写方法 3.3.2 管道特性表内容说明 4 管道及仪表流程图校审提纲 5 设计压力和设计温度 5.1 设计压力 5.1.1 术语说明 5.1.2 设计规范 5.1.3 设备设计压力的确定原则 5.1.4 各类系统中设备最高压力的确定 5.1.5 管道设计压力的选取 5.2 设计温度 5.2.1 设备设计温度的确定 5.2.2 管道设计温度的确定 第23章 管道及仪表流程图基本单元典型设计 1 泵的管道仪表及流程图设计 1.1 离心泵的典型设计 1.2 往复泵的典型设计 2 容器的管道及仪表流程图设计 3 塔设备的管道及仪表流程图设计 3.1 蒸馏塔的典型设计 3.2 再沸器的典型设计 3.3 冷凝器和回流罐的典型设计 4 储罐的管道及仪表流程图设计 5 换热器的管道及仪表流程图设计 6 空冷器的管道及仪表流程图设计 7 加热炉的管道及仪表流程图设计 8 压缩机的管道及仪表流程图设计 9 除尘分离设备的管道及仪表流程图设计 9.1 袋式过滤器除尘系统的典型设计 9.2 洗涤塔除尘系统 10 其他 10.1 管道分界 10.2 控制阀组 10.3 两相流管道 10.4 锁与铅封 10.5 保温 10.6 伴热 10.7 夹套管 10.8 取样 参考文献 …… 第24章 公用工程分配系统和辅助系统设计 第25章 管道流体力学计算和绝热设计第4篇 配管设计 第26章 管道布置和设计 第27章 金属管道和管件 第28章 非金属管道和管件 第29章 管系应力分析 第30章 自动控制 第31章 采暖通风和空气调节 第32章 制剂生产常用设备 第33章 天然药物生产设备 第34章 电动机和照明 第35章 常用设备系列 第36章 化验楼设计和仪器设备 第37章 科学实验建筑参考文献
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读后感

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用户评价

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《化工工艺设计手册(下册)》的出版,对于我们这些常年奔波在生产一线的技术人员来说,无疑是一场及时雨。我们常常需要在短时间内解决实际生产中遇到的各种问题,而一本权威、全面、实用的参考书就显得尤为重要。这本手册恰恰满足了我们的需求。它在工艺流程优化方面的内容,给了我很多启发。书中的案例分析,详细地展示了如何通过调整操作参数、更换设备、改进操作方法等手段,来提高产品收率、降低能耗、减少污染物排放。特别是关于能量梯级利用和过程集成的内容,为我们提供了不少优化生产过程、提高经济效益的思路。另外,手册在物料衡算和能量衡算方面的讲解,虽然是基础,但其详尽的步骤和丰富的示例,对于确保设计计算的准确性至关重要。在实际工作中,我们经常会遇到一些复杂体系的物料衡算,手册中提供的系统化方法和技巧,极大地提高了我们的工作效率和准确性。让我印象深刻的是,手册并没有停留在理论层面,而是非常注重实际应用,它提供了大量的工程数据、性能曲线和设计图集,这些都是我们在日常工作中可以直接参考和应用的。读完这本书,我感觉自己对化工工艺设计的理解又上了一个台阶,也对如何更好地解决生产实际问题有了更清晰的认识。

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《化工工艺设计手册(下册)》这本书,我已经不止一次地翻阅了。每一次阅读,都能从中发现新的知识和灵感。让我印象最深刻的是手册中关于管道系统设计的内容。管道系统是化工装置的“血管”,其设计的好坏直接关系到物料的输送效率、系统的安全性以及整体的经济性。手册中详细阐述了管道的材质选择、管径计算、应力分析、支架设计以及阀门和附件的选择等各个方面。它不仅提供了理论计算的方法,还结合了大量的工程实践经验,例如,在解释管径计算时,手册就详细分析了流速、压降、经济流速等因素对管径选择的影响,并提供了详细的图表和计算示例。此外,手册在管道防腐、保温、隔热等方面的指导也十分实用,这对于确保装置的长期稳定运行至关重要。不得不提的是,手册在设备布置和厂区总图设计方面也给予了充分的关注。合理而优化的设备布置,不仅能提高空间利用率,更能改善操作条件,降低安装和维护成本,并提升整体的安全性。书中提供的多种典型装置的布置方案,为我们提供了很好的参考。

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在众多的化工专业书籍中,《化工工艺设计手册(下册)》无疑是一颗璀璨的明珠。它的出现,为我们化工从业者提供了一个可靠的知识源泉和设计参考。我特别喜欢手册中关于换热器设计的章节。换热器是化工生产中最常见的设备之一,其设计的好坏直接影响到能量的利用效率和工艺过程的稳定性。手册中不仅介绍了各种类型换热器(如管壳式、板式、空气冷却器等)的结构特点和适用范围,还详细讲解了传热理论、压降计算、材质选择以及 Fouling(结垢)的防治措施。书中的图示清晰,公式推导严谨,让我能够深入理解换热器设计的每一个细节。更重要的是,手册提供了大量常用的换热器设计图谱和数据,极大地简化了我们在实际设计中的工作量。除了换热器,手册在蒸馏、吸收、干燥等单元操作的设备设计方面,也给予了非常全面和深入的指导。对于每一个单元操作,手册都提供了详细的计算步骤、设计参数的选择依据以及可能遇到的问题和解决方案,让读者能够举一反三,灵活应用于各种实际工程项目。这本书,就像是一位经验丰富的老工程师,时刻陪伴在我们身边,给予我们最及时的指导和帮助。

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这本书的名字叫《化工工艺设计手册(下册)》,虽然我只看到了下册,但足以让我对其内容充满了期待。这本手册的编纂无疑是各位行业内资深专家智慧的结晶,每一页都仿佛承载着多年来在化工生产一线摸爬滚打的宝贵经验。我特别关注的是其中关于反应器设计的部分,作者们是如何将复杂的传质、传热理论与实际操作中的诸多限制因素巧妙地结合起来,为我们呈现出最优化、最经济的设计方案,这一点让我印象深刻。例如,针对某一特定反应,手册不仅给出了理论计算的步骤,还详细阐述了不同类型反应器(如管式、釜式、流化床式等)在不同操作条件下的适用性分析,并辅以大量的图表和案例,让读者能够直观地理解各种设计选择背后的逻辑和考量。此外,手册中关于设备选型和材质选择的指导,也极具参考价值。在化工生产中,设备的稳定运行和使用寿命至关重要,而这很大程度上取决于初期选型是否得当。手册在这方面提供了系统性的指导,从不同介质的腐蚀性、操作温度、压力等方面出发,为读者提供了详细的材料推荐和选型依据,避免了因选型不当而导致的生产事故和经济损失。不得不说,作为一名在化工领域初出茅庐的设计师,遇到这样的工具书,简直是如同找到了一座宝藏。它不仅解答了我学习过程中遇到的诸多疑难杂症,更拓宽了我的视野,让我对整个化工工艺设计流程有了更深刻的认识。我深信,这本书的价值将远远超出其印刷成本,它将成为无数化工从业者手中不可或缺的指引。

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坦白说,拿到《化工工艺设计手册(下册)》的时候,我并没有抱有太高的期望,毕竟“手册”二字往往意味着枯燥和生硬。然而,翻开第一页,我就被其严谨又不失条理的逻辑所吸引。手册并没有仅仅罗列公式和参数,而是深入浅出地阐述了每一项设计原则背后的科学原理和工程实践。尤其是在单元操作设计这一块,手册对分离技术(如精馏、萃取、过滤等)的介绍,既有理论上的深度,又兼顾了实际应用中的各种细节。我特别喜欢其中对精馏塔设计的讲解,它不仅给出了理论计算的方法,还详细分析了塔板类型、填料选择、操作参数优化等影响塔效的关键因素,并且提供了实际工程中常用的一些经验公式和图表,这些都是在学校里难以学到的宝贵知识。另外,手册在安全设计方面的篇幅也相当可观,对于化工行业来说,安全永远是第一位的。手册中关于危险源识别、风险评估、防爆措施、应急预案等内容的阐述,都显得非常专业和细致,为我们设计更安全的生产工艺提供了坚实的理论基础和实践指导。读这本书,我感觉自己就像是在与一位经验丰富的老工程师进行对话,他们用最朴实但最深刻的语言,将复杂的知识传授给我。这本书的学习过程,与其说是被动接受,不如说是一次主动探索和自我提升的过程。它激励我去思考,去实践,去将理论知识转化为实际的工程能力。

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这本书,我真的想从头到尾认真研读一番。《化工工艺设计手册(下册)》的内容极其丰富,涵盖了从基础理论到具体工程应用的方方面面。我尤其对其中关于设备基础设计部分的阐述赞赏有加。手册详细地介绍了各种常用化工设备的结构特点、工作原理、设计计算方法以及运行维护要点。例如,在泵和压缩机的选型与设计部分,它不仅提供了不同类型泵的性能特点对比,还深入讲解了如何根据介质特性、流量、扬程等参数进行精确选型,以及叶轮、密封等关键部件的设计要点。对于反应器相关的部分,除了前文提到的,手册还就催化反应器、非均相反应器等复杂系统的设计提供了详细的指导,包括催化剂的性能评估、床层压降计算、传热方式选择等方面,都力求做到全面和精确。读这本书,我常常会时不时地拿起笔来,在书页的空白处写下自己的思考和心得,或者与书中提供的案例进行对比,这种互动式的学习体验,让知识的吸收变得更加深刻和牢固。手册的排版也十分考究,文字清晰,图表规范,阅读起来非常舒适,丝毫不会让人产生阅读的疲惫感。总之,它是一本值得反复研读、细细品味的工具书,其价值将随着我对化工工艺理解的加深而愈发凸显。

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坦白讲,《化工工艺设计手册(下册)》这本书,我拿在手里就有一种踏实感。它就像是我在化工设计道路上的一个可靠的“老伙计”。手册在设备维护与检修方面的章节,给我留下了深刻的印象。虽然这本书的重点是设计,但它也充分考虑到了设备在实际运行过程中可能遇到的问题。手册中详细介绍了各类化工设备(如泵、压缩机、反应器、换热器等)的常见故障及其预防和处理措施,并提供了详细的检修步骤和安全注意事项。这对于我们这些需要负责装置运行和维护的人员来说,是非常宝贵的财富。它帮助我们更好地理解设备的结构和工作原理,从而能够更有效地进行日常巡检和维护,及时发现和处理潜在的安全隐患,延长设备的使用寿命。此外,手册在废弃物处理与环境影响评估方面的论述,也让我受益匪浅。在当前日益严格的环保法规下,如何设计出符合环保要求的化工工艺,是每一个化工工程师都必须面对的挑战。手册中提供的相关知识和方法,为我们提供了有力的支持。

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如果说《化工工艺设计手册(上册)》是打下了坚实的基础,那么《化工工艺设计手册(下册)》则是在此之上,为我们打开了通往更高阶、更复杂的化工工艺设计世界的大门。我特别关注的是手册中关于工艺模拟与优化这一部分。在当今信息化时代,工艺模拟软件已经成为化工设计不可或缺的工具。手册中详细介绍了各种主流工艺模拟软件(如Aspen Plus, HYSYS等)的应用方法和技巧,并结合实际工程案例,演示了如何利用这些软件进行物料衡算、能量衡算、设备设计、工艺流程优化等工作。这对于我们这些希望提升设计效率和精准度的工程师来说,无疑是巨大的福音。手册不仅教会我们如何操作软件,更重要的是,它教会我们如何理解模拟结果背后的物理化学原理,如何根据模拟结果进行合理的工程判断和决策。此外,手册在项目管理和成本估算方面的论述也颇有见地。任何一个化工项目,最终都要落实在经济可行性上。手册中提供的成本估算方法和实例,能够帮助我们更准确地预测项目的投资和运行成本,从而做出更明智的决策。

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《化工工艺设计手册(下册)》这本书,我只能用“精益求精”来形容。它在细节的处理上,可以说是达到了极致。我尤其喜欢其中关于化工仪表与自动化部分的介绍。对于一个现代化的化工装置来说,仪表和自动化系统是其“神经系统”,是实现精确控制、安全运行和高效生产的关键。手册中详细介绍了各种类型仪表(如温度计、压力计、流量计、液位计等)的工作原理、选型依据、安装要求和校准方法。同时,它还深入讲解了控制回路的设计、PLC/DCS系统的组态与编程、安全仪表系统(SIS)的原理与应用等内容。书中提供的图表和接线图,清晰明了,易于理解,为我们在实际工作中进行仪表选型、安装调试提供了极大的便利。更让我惊喜的是,手册在故障诊断与排除方面也给出了不少实用的建议。很多时候,装置出现问题,关键在于能否快速准确地找到故障根源。手册中针对不同类型仪表和控制系统的常见故障,提供了系统性的诊断思路和排查方法,大大提高了我们处理现场问题的效率。

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《化工工艺设计手册(下册)》是一本真正意义上的“宝藏”。我之所以这么说,是因为它不仅仅是一本技术书籍,更像是一本集大成的工程实践指南。它以一种非常系统和全面的方式,将化工工艺设计中的各种要素串联起来,形成了一个完整的知识体系。我最欣赏的是手册在过程控制与自动化设计方面所提供的详实内容。在现代化工生产中,精准的控制和高效的自动化是保证产品质量、提高生产效率、降低操作风险的关键。手册中详细介绍了各种控制策略(如PID控制、模型预测控制等)的应用,以及传感器、执行器、DCS系统等自动化设备的选型和配置原则,并辅以大量的实际工程案例,让我对如何构建一套稳定可靠的自动化控制系统有了更直观的认识。此外,手册在环保与可持续设计方面的论述也十分到位,它不仅关注了生产过程的经济性,更强调了对环境的保护和资源的节约。书中关于“三废”处理技术、绿色化学工艺、能量回收与利用等方面的介绍,都体现了作者们对行业发展趋势的深刻洞察和对社会责任的担当。这本书,让我看到了化工工艺设计不仅仅是简单的工程计算,更是一门需要综合考虑经济、环境、安全等多种因素的艺术。

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