化工设计PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 化工厂概况 2

1.1.1 化工厂分类 2

1.1.2 化工厂组成 3

1.2 立项过程 4

1.2.1 立项 4

1.2.2 招标 5

1.2.3 项目建议书的编制 5

1.3 设计要求 6

1.3.1 设计原则 6

1.3.2 设计种类 7

1.3.3 设计程序 8

1.3.4 原始资料收集 12

1.3.5 项目组织及设计机构 13

1.3.6 设计内容 15

1.4 质量管理体系 18

1.5 设计部门与其他部门关系 20

2 工艺路线 22

2.1 概况 22

2.2 工艺路线的确定 22

2.3 工艺流程 23

2.3.1 一般化工工艺流程 23

2.3.2 工艺路线论证 24

2.3.3 流程设计程序 26

3 物料衡算与能量衡算 29

3.1 物料衡算 29

3.1.1 基本原理 29

3.1.2 物料衡算举例 33

3.2 热量衡算 39

3.2.1 基本原理 39

3.2.2 加热剂与冷却剂 41

3.2.3 热量衡算中的几个问题 43

3.2.4 热量衡算举例 46

3.3 运用计算软件进行化工工艺计算 48

3.3.1 概述 48

3.3.2 化工过程模拟软件的应用 49

4 工艺流程设计 54

4.1 设计方法 54

4.1.1 设计中涉及的问题 54

4.1.2 从工艺角度进行流程设计 55

4.2 流程图绘制方法 56

4.2.1 基本要求 56

4.2.2 图面绘制要求 57

4.3 带控制点的工艺流程 60

4.3.1 单元设备的自控流程 60

4.3.2 特定过程及管路的流程 73

4.4 辅助生产流程 80

4.4.1 公用工程 80

4.4.2 开停车流程 83

4.4.3 安全生产流程 86

4.5 设计示例 88

5 化工设备的选型和设计计算 93

5.1 物料输送设备 93

5.1.1 液体输送设备 93

5.1.2 气体输送、压缩设备 96

5.1.3 固体搬运及粉碎设备 105

5.1.4 输送设备选择 106

5.2 贮罐 108

5.2.1 贮罐系列 108

5.2.2 贮罐设计 110

5.3 换热设备 111

5.3.1 化工生产中的换热设备 111

5.3.2 管壳式换热器设计 121

5.4 分离设备 135

5.4.1 液固分离设备 136

5.4.2 气固分离设备 143

5.5 传质设备 146

5.5.1 板式塔和填料塔 146

5.5.2 干燥设备 153

5.6 化学反应器 162

5.6.1 概述 162

5.6.2 反应器的选型 164

5.6.3 搅拌釜式反应器 165

6 化工厂布置 170

6.1 厂址选择 170

6.1.1 概述 170

6.1.2 厂址选择的原则与指标 170

6.2 总平面布置 172

6.2.1 概述 172

6.2.2 布置原则及方法 172

6.2.3 平面布置 173

6.2.4 竖向布置 176

6.2.5 管廊布置 177

6.3 车间布置 179

6.3.1 概述 179

6.3.2 设计技术 181

6.3.3 设备布置图绘制方法 185

6.3.4 单元设备布置方法 189

7 非工艺专业设计 197

7.1 土建设计 197

7.1.1 土建设计依据 197

7.1.2 土建设计条件及内容 198

7.2 设备设计 199

7.2.1 化工容器分类 199

7.2.2 容器制造的材料选择 200

7.2.3 设备设计条件 202

7.2.4 设备设计程序 202

7.3 电气设计 207

7.3.1 概况 207

7.3.2 电气设计内容 208

7.3.3 电气设计条件 208

7.4 自控设计 209

7.4.1 概况 209

7.4.2 自控设计条件 210

7.4.3 与工艺专业的关系 211

7.5 给水排水设计 211

7.5.1 概况 211

7.5.2 给排水设计条件 213

7.6 采暖通风设计 214

7.6.1 概况 214

7.6.2 采暖通风设计条件 215

8 化工管路 216

8.1 管道设计基础 216

8.1.1 概述 216

8.1.2 管道的分类与等级 217

8.2 管道及其组件的材料与规格 220

8.2.1 管道的材料与规格 220

8.2.2 管道组件的材料与规格 222

8.3 管路计算 227

8.3.1 管径确定 227

8.3.2 管路压降计算 229

8.3.3 管路阀门和管件的选择 232

8.3.4 管路绝热设计 235

8.3.5 管路应力分析与热补偿 239

8.4 管道布置设计 241

8.4.1 管道敷设种类及其设计要求 241

8.4.2 管道布置图绘制方法 244

8.4.3 单元设备的管道布置 246

8.4.4 管道布置图的识读 253

8.4.5 材料统计 256

8.5 工艺绘图软件的应用 256

8.5.1 绘图工具软件AutoCAD R14 256

8.5.2 化工装置三维模型软件 259

9 设计中必须注意的几个问题 267

9.1 标准与规范 267

9.1.1 概述 267

9.1.2 设计规范内容示例 268

9.2 化工过程设计优化 270

9.2.1 优化的概念 270

9.2.2 解决优化问题的几种途径 271

9.3 安全生产 272

9.3.1 化学物质的毒性 272

9.3.2 腐蚀性 273

9.3.3 燃烧与爆炸 274

9.3.4 噪声 278

9.4 环境保护 279

9.5 工业卫生 281

9.6 节能 283

9.6.1 概况 283

9.6.2 蒸馏操作的节能技术 285

10 工程经济 289

10.1 建设项目投资估算 289

10.1.1 投资组成 289

10.1.2 固定资产的估算法 291

10.1.3 投资估算方法 292

10.2 单元设备价格估算 295

10.2.1 以预算定额为依据的估算方法 295

10.2.2 单元设备及附件价格 297

10.3 生产成本估算 298

10.4 经济评价 301

10.5 综合技术经济指标 304

10.6 工程概算书的编制 304

10.6.1 编制依据 305

10.6.2 概算文件的内容 305

附录 309

附录1 物理量单位换算 309

附表1-1 一些物理量的单位和因次 309

附表1-2 单位换算 309

附录2 图例 314

附表2-1 流程图中化工设备图例 314

附表2-2 流程图中管道及其附件图例 316

附表2-3 流程图中常用阀门图例 317

附表2-4 流程图中仪表、调节及执行机构图例 317

附表2-5 管道布置图中管道图例 318

附表2-6 管道布置图中阀门图例 320

附表2-7 设备布置图中建筑图例 321

附录3 化学工程数据 322

附表3-1 常用管道流速 322

附表3-2 管件和阀件的局部阻力系数ζ值 323

附表3-3 列管换热器的总传热系数K推荐值 324

附表3-4 空气冷却器的总传热系数K推荐值(以光管为基准) 326

附表3-5 一些搅拌锅夹套传热系数(实测值) 326

附图3-1 摩擦因次λ与Re及相对粗糙度ε/d的关系 327

附图3-2 各种换热器的平均温度差校正因子图 328

附录4 允许排放的有害物质的最高浓度 329

附表4-1 废水中第一类物质最高允许排放浓度(GB8978—1996) 329

附表4-2 废水中第二类物质最高允许排放浓度(GB8978—1996) 329

附表4-3 新污染源大气污染物排放限值(GB16297—1996) 331

附录5 毕业设计说明书 336

参考文献 339