化工单元运行安全技术PDF电子书下载

目录 1

第1章 化工生产安全运行及安全控制 1

1.1 安全生产与运行操作 1

1.1.1 工业生产过程操作功能 1

1.1.2 影响工业生产过程安全稳定的因素 2

1.1.3 影响工业生产过程控制的因素 3

1.2 工业生产过程自动化技术及安全控制 3

1.2.1 自动化仪表技术的发展 3

1.2.2 工业生产过程自动控制 5

1.3 生产过程安全控制系统组成 7

1.3.1 温度控制系统 9

1.3.2 流量控制系统 9

1.4 生产过程分析 10

1.4.1 间歇生产分析 10

1.4.2 间歇生产过程安全控制分析 12

1.4.3 优化安全运行操作分析 17

第2章 工艺流程安全分析 19

2.1 基础资料研究 19

2.2 工艺流程解析 20

2.2.1 工艺流程内容 20

2.2.2 工艺运行条件分析 21

2.3 工艺流程中规范代号 22

2.3.1 物料代号 22

2.3.2 管道压力及材质代号 23

2.3.3 隔热及隔声代号 24

2.3.4 阀门与管件表示 24

2.3.5 仪表和控制点表示 25

2.4 安全控制设计条件分析 25

2.5 工艺过程必要的安全衡算 26

2.5.1 物料衡算 26

2.5.2 热量衡算 27

第3章 典型设备工艺安全分析 32

3.1 泵的安全运行 32

3.2 换热器的安全运行 34

3.3 精馏过程运行安全分析 35

3.3.1 精馏工艺分析 35

3.3.2 精馏设备安全运行分析 38

3.4 反应器运行安全分析 39

3.4.1 管式反应器 39

3.4.2 釜式反应器 39

3.4.4 反应釜计算 40

3.4.3 固定床反应器和流化床反应器 40

3.4.5 搅拌器运行安全 41

3.4.6 传热安全 42

3.4.7 轴密封装置 43

3.5 蒸发设备的安全运行 43

3.6 存储设备的安全运行 44

3.6.1 存储量的确定 44

3.6.2 存储容器适宜容积的确定 44

3.6.4 存储设备结构尺寸的确定 45

3.6.3 装料系数的确定 45

第4章 车间装置与设备布置的安全分析 46

4.1 车间平面布置 46

4.1.1 车间平面布置的内容 46

4.1.2 车间平面布置的原则 46

4.2 车间平面布置方案 46

4.2.1 资料准备 46

4.2.2 各工段布置形式的确定 47

4.2.3 流程式布置 47

4.2.4 车间平面布置方案 47

4.3.1 设备布置露天化 48

4.3 设备布置 48

4.3.2 满足生产工艺与操作要求 49

4.3.3 符合安装与检修的要求 49

4.3.4 符合安全技术要求 49

4.3.5 符合建筑要求 51

4.3.6 考虑通道与管廊的布置 51

4.4 典型设备的布置 52

4.4.1 塔 52

4.4.2 换热器 52

4.4.4 反应器 53

4.4.3 容器（罐，槽） 53

4.4.5 泵与压缩机 55

第5章 流体输送过程的安全分析 57

5.1 流体输送在化工生产中的应用 57

5.2 常见流体输送方式及危险性分析 57

5.2.1 高位槽送料 57

5.2.2 真空抽料 58

5.2.3 压缩空气送料 59

5.2.4 流体输送机械送料 59

5.3.1 密度与相对密度 60

5.3 流体的物理性质 60

5.3.2 压力 63

5.3.3 黏度 64

5.4 流体流动安全技术分析 65

5.4.1 流量方程式 65

5.4.2 稳定流动与不稳定流动 66

5.4.3 稳定流动系统的物料衡算——连续性方程 66

5.4.4 稳定流动系统的能量衡算——柏努利方程 67

5.4.5 流体阻力 75

第6章 流体输送设备的安全问题 79

6.1 离心泵安全运行 80

6.1.1 离心泵工作原理分析 80

6.1.2 离心泵的主要性能 83

6.1.3 离心泵的气蚀与安装高度 84

6.1.4 离心泵安全运行分析 86

6.1.5 其他类型的泵 86

6.1.6 往复式压缩机 88

6.1.7 泵及压缩机的安全控制系统 90

6.1.8 离心式压缩机的控制方案 94

6.2.1 离心式压缩机的特性曲线与喘振 95

6.2 离心式压缩机的防喘振控制 95

6.2.2 引起喘振的因素 96

6.2.3 喘振的极限方程及安全操作线 97

6.2.4 防喘振控制系统 98

第7章 化工生产管路与管系安全措施 100

7.1 化工管路的构成与标准化 100

7.1.1 化工管路的标准化 100

7.1.2 管子 102

7.1.3 管件 104

7.1.4 阀件（门） 106

7.2.1 化工管路布置原则 109

7.2 化工管路的布置与安装原则 109

7.2.2 化工管路安装原则 110

7.3 化工管路材料选用 111

7.3.1 公称通径与公称压力 111

7.3.2 管子材料与常用管子 111

7.4 管道安全计算 113

7.4.1 管子规格的确定 113

7.4.2 管道压力降的计算 114

7.4.3 管道热补偿计算 115

7.5.1 管道布置设计的主要原则 117

7.5 管道布置的原则和方法 117

7.5.2 管道支架 120

7.6 换热器的管道布置 121

7.6.1 列管式换热器管道布置 121

7.6.2 换热器的平面配管 123

7.6.3 换热器的立面布置 123

7.6.4 容器的管道布置 125

7.7 管道保温与管道标志 125

7.7.1 保温材料 125

7.7.3 管道标志 126

7.7.2 管道保温措施 126

第8章 非均相分离过程的安全分析 128

8.1 非均相分离过程及危险性分析 128

8.2 常见非均相物系的分离 129

8.3 沉降分离过程的安全分析 130

8.3.1 重力沉降分离过程 130

8.3.2 重力沉降设备 131

8.4 离心沉降过程的安全分析 134

8.4.1 离心沉降速度分析 134

8.4.2 离心沉降设备 135

8.5.1 压（吸）滤设备 137

8.5 过滤过程的安全分析 137

8.5.2 离心过滤设备 140

8.6 电除雾器和电除尘器 142

8.6.1 电除雾器 142

8.6.2 电除尘器 144

8.7 其他非均相物系分离方法 146

8.7.1 惯性分离器 147

8.7.2 文丘里除尘器 147

8.7.3 泡沫除尘器 147

9.1 化工生产中传热过程危险性分析 148

第9章 加热及传热过程的安全分析 148

9.2 工业传热过程机理与传热安全分析 151

9.2.1 传热过程机理分析 151

9.2.2 典型换热过程安全分析 152

9.3 传热过程热平衡分析 153

9.3.1 传热速率与热负荷 153

9.3.2 热量衡算与热负荷的确定 154

9.3.3 传热系数 156

9.4.1 加热剂与加热方法 157

9.4 工业加热载体与冷却剂 157

9.4.2 冷却剂和冷却过程 159

9.5 换热器安全技术 160

9.5.1 按换热器的用途分类 160

9.5.2 按换热器传热面形状和结构分类 160

9.5.3 按换热器所用材料分类 160

9.5.4 换热器结构与性能特点 160

9.5.5 换热器安全运行分析 168

9.6 传热设备安全控制系统 172

9.6.1 参数的安全控制分析 173

9.6.2 换热器安全控制系统 174

9.6.3 加热炉安全控制系统 177

第10章 蒸馏及精馏过程安全分析 185

10.1 蒸馏过程及危险性分析 185

10.2 精馏原理及危险性分析 186

10.3 精馏的物料衡算 189

10.3.1 全塔物料衡算 189

10.3.2 精馏段物料衡算 190

10.3.3 提馏段物料衡算 192

10.4 回流比影响分析 192

10.4.2 最小回流比 193

10.4.1 全回流 193

10.5 精馏塔的安全运行分析 194

10.5.1 灵敏板的确定 194

10.4.3 适宜回流比 194

10.5.2 精馏塔的温度控制 195

10.5.3 精馏塔的压力控制 195

10.5.4 精馏过程的热平衡控制 196

10.6.1 简单蒸馏 199

10.6.2 闪蒸 199

10.6 简单蒸馏与闪蒸 199

10.7 特殊精馏过程的安全分析 200

10.7.1 间歇精馏 200

10.7.2 恒沸精馏与萃取精馏 200

10.8 精馏设备安全技术 201

10.8.1 板式塔 202

10.8.2 危险分析及安全运行 204

10.9 精馏塔均匀安全控制系统 206

第11章 气体吸收过程安全分析 208

11.1 工业气体吸收过程 208

11.2 气体吸收过程安全运行分析 209

11.3 气液相平衡分析 210

11.4 吸收剂用量控制 213

11.4.1 液气比 213

11.4.2 最小液气比 214

11.4.3 吸收剂用量控制 214

11.4.4 运行安全条件分析 215

11.5 化学吸收过程 218

11.5.1 化学吸收过程分析 218

11.5.3 多组分吸收 219

11.5.2 高含量气体吸收 219

11.5.4 解吸过程 220

11.6 吸收设备安全技术 221

11.6.1 吸收塔 222

11.6.2 填料安全分析 222

11.7 气体溶剂安全回收技术 226

11.7.1 吸附回收法 226

11.7.2 冷凝回收法 226

11.7.3 蒸馏法 226

12.1 干燥过程及危险性分析 228

第12章 干燥过程安全措施 228

12.2 对流干燥过程 230

12.2.1 对流干燥原理分析 230

12.2.2 对流干燥的条件 231

12.2.3 对流干燥流程 231

12.3 工业上常用的干燥设备 231

12.3.1 厢式干燥器 231

12.3.2 转筒干燥器 232

12.3.3 气流干燥器 233

12.3.4 沸腾床干燥器 233

12.3.5 喷雾干燥器 234

12.4 干燥过程安全控制 235

12.4.1 物料控制 235

12.4.2 安全运行操作条件 235

12.4.3 烘干过程安全措施 237

第13章 蒸发过程安全操作 240

13.1 蒸发过程及危险性分析 240

13.2 单效蒸发过程 242

13.2.1 单效蒸发的流程 242

13.2.2 单效蒸发的计算 243

13.3 多效蒸发过程 243

13.4 蒸发过程安全运行操作 245

第14章 结晶过程安全操作 247

14.1 结晶过程及危险性分析 247

14.2 结晶过程机理分析 248

14.3 固液体系相平衡 249

14.4 结晶过程分析 251

14.4.1 冷却结晶 251

14.4.2 蒸发结晶 251

14.4.7 熔融结晶 252

14.4.6 升华结晶 252

14.4.5 反应沉淀结晶 252

14.4.4 盐析结晶 252

14.4.3 真空冷却结晶 252

14.5 结晶设备与安全运行操作 253

14.5.1 常见结晶设备 253

14.5.2 间歇结晶操作 258

第15章 萃取过程的安全控制 259

15.1 萃取过程及危险性分析 259

15.2 萃取剂及安全选择 260

15.3.2 多级萃取流程 261

15.3 萃取操作过程安全运行 261

15.3.1 单级萃取流程 261

15.4 萃取设备安全技术 263

15.4.1 填料萃取塔 264

15.4.2 筛板萃取塔 264

15.4.3 转盘萃取塔 265

15.4.4 往复振动筛板塔 266

15.4.5 脉冲筛板塔 267

15.5 萃取过程安全控制 268

16.1 制冷过程及危险性认识 271

第16章 制冷过程的安全分析 271

16.2 制冷过程分类 273

16.2.1 按制冷过程分类 273

16.2.2 按制冷程度分类 274

16.3 制冷过程工程分析 274

16.3.1 压缩蒸气制冷循环 274

16.3.2 制冷循环过程 275

16.3.3 安全操作温度的选择 276

16.4 制冷剂与载冷体 277

16.4.1 制冷剂 277

16.3.4 制冷剂的过冷 277

16.4.2 载冷体 279

16.5 压缩蒸气制冷设备 280

16.5.1 压缩机 280

16.5.2 冷凝器 280

16.5.3 节流阀 281

第17章 吸附过程的安全分析 282

17.1 吸附过程及危险性分析 282

17.2 吸附剂安全选择 283

17.3.1 工业吸附过程 284

17.3 吸附工艺过程 284

17.3.2 吸附工艺简介 285

第18章 锅炉及汽轮机安全控制技术 288

18.1 锅炉安全控制技术 288

18.1.1 汽包水位的控制 289

18.1.2 燃烧安全控制系统 293

18.1.3 过热蒸汽温度安全控制 296

18.2 汽轮机安全控制技术 297

18.2.1 汽轮机组火灾的特点 297

18.2.2 油系统的防火措施 298

18.2.3 运行的防火措施 299

18.2.4 汽轮机安全控制系统 301

第19章 压缩气体、液化气体运行的安全技术 306

19.1 气体压缩与输送的安全技术 306

19.1.1 空气压缩与输送系统 306

19.1.2 气体管道的燃烧事故与预防 309

19.2 空气通风系统安全措施 313

19.2.1 通风、除尘与排烟方案 313

19.2.2 通风系统的火灾危险性 314

19.2.3 厂房通风系统的防火要求 314

19.3 液氨蒸发器控制系统 316

19.4 液化气体贮运安全技术 317

19.4.1 贮存液化气体危险性分析 317

19.4.2 液化气体贮运及装备安全技术 320

19.4.3 液化石油气危险性分析 326

19.5 空压站及制氮安全技术 327

19.5.1 单元设计 327

19.5.2 管道设计的一般要求 328

19.5.3 控制、联锁设计 329

19.5.4 制氮系统安全技术措施 329

参考文献 331