化工设计PDF电子书下载

绪论 6

1 化工设计概述 6

1.1 可行性研究 6

1.1.1 可行性研究的基本任务和重要性 6

1.1.2 可行性研究报告的内容 8

1.1.3 市场预测、建厂规模和厂址选择 13

1.2 设计任务书 25

1.3 化工设计的阶段及类型 26

1.3.1 化工设计阶段 26

1.3.2 初步设计 27

1.3.3 技术设计 29

1.3.4 扩大初步设计 29

1.3.5 施工图设计 29

1.4 化工厂总体设计的内容 30

1.4.1 化工工艺设计 31

1.4.2 总图运输设计 31

1.4.3 土建设计 32

1.4.4 公用工程设计 32

1.4.5 自动控制设计 33

1.4.6 机修、电修、仪修等辅助车间设计 33

1.4.7 外管设计 34

1.4.8 工程概算和技术经济分析 34

1.5 初步设计的程序和内容 35

1.5.1 初步设计的工作程序 35

1.5.2 初步设计的内容 36

1.5.3 图纸 40

1.5.4 附件 40

1.6 施工图设计的程序和内容 42

1.6.1 施工图设计的程序 42

1.6.2 工艺施工图设计内容 42

2 生产工艺流程设计 47

2.1 设计方案的编制 47

2.1.1 生产工艺路线的选择 47

2.1.2 原料路线和生产规模的选择 49

2.1.3 原料和产品的规格及物化常数 49

2.1.4 生产控制方式 50

2.1.5 能量回收利用 50

2.1.6 环境保护 51

2.1.7 投资估算 51

2.2 生产工艺流程设计 51

2.2.1 工艺流程草图 52

2.2.2 工艺物料流程图 54

2.2.3 带控制点的工艺流程图 54

2.3 管道及仪表流程设计 62

2.3.1 一般规定 63

2.3.2 工艺管道及仪表流程图内容和深度 63

2.3.3 辅助管道及仪表流程图内容和深度 67

2.3.4 典型设备的管道及仪表流程 69

2.3.5 管道及仪表流程图举例 74

3 物料衡算 76

3.1 物料衡算的作用 76

3.2 物料衡算的基本方法和步骤 77

3.2.1 物料衡算的基本原理 77

3.2.2 物料衡算的一般方法和步骤 77

3.3 连续过程的物料衡算 81

3.3.1 绘制物料流程示意图 82

3.3.2 写出化学反应方程式 83

3.3.3 收集数据 84

3.3.4 选取计算基准 85

3.3.5 计算 85

3.4 间歇过程的物料衡算 93

3.4.1 绘制物料流程示意图 93

3.4.2 写出化学反应方程式 94

3.4.3 收集数据 94

3.4.4 选取计算基准 94

3.4.5 计算 98

3.5 循环过程的物料衡算 98

4 能量衡算 105

4.1 能量衡算的作用 105

4.2 能量衡算的原理 105

4.2.1 能量衡算中的各种能量形式 106

4.2.2 能量衡算方程 106

4.3 物化数据的查取与计算 113

4.3.1 热容 114

4.3.2 相变热 116

4.3.3 化学反应热 118

4.3.4 溶解热和稀释热 118

4.4 动力消耗及其它能量消耗的计算 119

4.4.1 电热装置耗电量的计算 119

4.4.2 燃料消耗量的计算 119

4.4.3 搅拌用压缩空气耗气量计算 120

4.4.4 真空抽气量的计算 120

4.5 车间动力消耗表 121

4.6 系统能量的合理利用 121

4.6.1 能量的质量及有效能 122

4.6.2 节能的途径 124

5 典型设备设计与选型 128

5.1 流体输送设备 128

5.1.1 化工用泵 128

5.1.2 压缩机 135

5.1.3 真空设备 138

5.2 传热设备 140

5.2.1 传热设备在化学工业中的应用 140

5.2.2 传热设备的主要类型和选择 143

5.2.3 换热器设计与选型 146

5.2.4 换热器的材料 156

5.3 传质设备 160

5.3.1 传质设备的主要类型及选型原则 160

5.3.2 传质设备设计 164

5.4 化学反应器 170

5.4.1 化学反应器的分类 170

5.4.2 反应器设计的基本方法 173

6 工厂及车间布置设计 175

6.1 概述 175

6.2 厂址选择和总平面图选定的主要依据 176

6.3 总平面布置 177

6.3.1 化工企业的组成 178

6.3.2 总平面设计的条件 179

6.3.3 总平面设计的主要内容 179

6.3.4 设计总平面图时要注意的问题 180

6.3.5 总平面布置的方式简介 180

6.3.6 总平面设计的技术经济指标 185

6.3.7 总平面设计实例 186

6.4 厂房布置设计的依据和条件 190

6.4.1 常用的设计规范（规定和标准） 190

6.4.2 设计应具备的基本条件和依据 190

6.5 车间组成和布置原则 191

6.5.1 车间组成 191

6.5.2 车间布置原则 192

6.6 车间布置设计要求 192

6.6.1 厂房的整体布置 192

6.6.2 厂房的平面布置 194

6.6.3 厂房的立面布置 196

6.6.4 厂房的垂直交通运输设施的布置 198

6.7 设备布置 201

6.7.1 设备的露天布置 201

6.7.2 生产工艺对设备布置的要求 202

6.7.3 设备安装对布置的要求 203

6.7.4 厂房建筑对设备布置的要求 205

6.8 控制室、罐区及主管廊的布置 206

6.8.1 控制室的布置 206

6.8.2 罐区的布置 208

6.8.3 主管廊的布置 209

6.9 车间辅助室和生活室的布置 210

6.10 车间布置时的安全、卫生和防腐问题 213

6.10.1 要有良好的采光 213

6.10.2 要保证良好的通风 213

6.10.3 防爆车间必须采取的措施 213

6.10.4 防腐设计 214

6.11 常见化工设备布置的注意事项 216

6.11.1 运转设备的布置 216

6.11.2 静止设备的布置 219

6.12 车间布置的方法和步骤 228

6.12.1 一、厂房布置草图 229

6.12.2 二、厂房布置图 230

6.13 车间布置图的绘制 231

6.13.1 车间布置图的图视 231

6.13.2 车间布置图的标注 236

6.13.3 车间布置示例 240

7 化工管道设计 243

7.1 化工管道概述 243

7.1.1 装管工程的标准化 243

7.1.2 管子和管件的选用 245

7.1.3 管径的确定 247

7.1.4 阀件的选择 248

7.2 管道的热补偿 255

7.2.1 自然热补偿 256

7.2.2 补偿器补偿 256

7.3 管架和管道的安装布置 257

7.3.1 管道支架 257

7.3.2 管道在管架上的平面位置 257

7.3.3 管道、管架和设备的布置关系 259

7.3.4 室内管架 260

7.4 管路隔热 260

7.5 典型设备的管道布置 264

7.5.1 泵的管道布置 264

7.5.2 换热器的管路布置 265

7.5.3 容器的管道布置 269

7.5.4 塔的管道布置 273

7.6 管道布置图 278

7.6.1 管道布置图的内容和要求 278

7.6.2 管道布置图的绘制方法 278

8 非工艺设计项目 283

8.1 化工防火防爆设计 283

8.1.1 燃烧和爆炸 284

8.1.2 化工生产中常见物质的燃爆性质 288

8.1.3 工业生产中发生燃爆的主要原因 293

8.1.4 防火防爆设计要点 294

8.2 化工生产中的防毒和防烧伤 297

8.2.1 毒物和中毒 297

8.2.2 烧伤 297

8.2.3 化工生产中一些主要物质的毒性和腐蚀性 297

8.2.4 化工生产中防中毒和烧伤采取的措施 303

8.2.5 急性中毒或烧伤的现场急救原则 304

8.2.6 防毒面具的应用 304

8.3 化工设计中的土建 305

8.3.1 工业建筑结构的基本型式 305

8.3.2 建筑统一模数制 306

8.3.3 工业企业火灾危险性分类和建筑物的耐火等级 307

8.3.4 化工生产的特点 309

8.3.5 建筑设计条件 310

8.4 电气防爆 312

8.4.1 爆炸、火灾危险场所等级划分 312

8.4.2 爆炸危险场所电力设备选型 313

8.4.3 防爆电器类型 313

8.5 供水和排水 315

8.5.1 供水 315

8.5.2 排水 317

8.6 采暖与通风 318

8.6.1 采暖 318

8.6.2 通风及排风 318

8.7 自动化控制条件 319

9 环境保护 320

9.1 概述 320

9.2 环境影响报告书 322

9.3 环境保护 325

9.4 废气 327

9.5 废水 335

9.6 废渣 343

9.7 噪声 345

9.8 环境监测 347

9.9 劳动安全和工业卫生 353

10 设计说明书的编制 357

10.1 初步设计说明书 357

10.1.1 总论 357

10.1.2 总图运输设计说明 363

10.1.3 工艺设计说明 364

10.1.4 生产流程控制设计说明 365

10.1.5 供排水设计说明 365

10.1.6 供电设计说明 365

10.1.7 供汽设计说明 366

10.1.8 土建设计说明 366

10.1.9 机电仪表维修设计说明 366

10.1.10 其它有关设计说明 366

10.2 施工图设计说明书 367

10.2.1 说明书部分 367

10.2.2 设备一览表部分 368

10.2.3 安装材料一览表部分 368

10.2.4 图纸部分 369

11 概算书的编制 370

11.1 概述 370

11.2 工艺设备及安装工程费用 372

11.2.1 工艺概算的编制资料 372

11.2.2 各种费用的分类 373

11.3 工艺设备及安装工程概算书编制方法 374

11.3.1 设备及安装工程概算书 374

11.3.2 设备及安装工程的工程量的计算 376

11.3.3 设备运杂费 376

11.3.4 设备安装费 376

11.3.5 金属支架、支座或金属构件费 376

11.3.6 工业炉砌筑工程 376

11.3.7 生产工器具、家具购置费 377

11.4 成本估算 377

11.4.1 原料成本 377

11.4.2 公用设施 378

11.4.3 工人工资 378

11.4.4 固定资产折旧 379

11.4.5 大中小维修费 379

11.4.6 车间经费 379

11.4.7 企业管理费 379

11.4.8 贷款利息 380

11.4.9 副产品回收 380

11.5 经济分析 381

附录 384

附录一 SI单位制 384

附录二 基本常数表 387

附录三 常用单位换算表 387

附录四 一些物质的基本物性数据 389

附录五 饱和水和水蒸汽表 395

附录六 常用建筑材料图例 410

附录七 建筑制图标准 413

附录八 卫生器具及水池图例 418

附录九 流体常用流速范围 421

附录十 耐腐蚀材料 430