第1章 绪论 1
1.1 化工设计概述 1
1.1.1 现代化学工程师的能力要求 1
1.1.2 化工设计 2
1.1.3 化工设计课程 3
1.2 化工项目建设的基本程序 3
1.3 主要设计任务 5
1.3.1 项目建议书 5
1.3.2 可行性研究 6
1.3.3 初步设计 9
1.3.4 扩大初步设计 15
1.3.5 施工图设计 15
思考及练习 15
主要参考文献 16
第2章 化工过程设计 17
2.1 现代过程工业 17
2.1.1 现代加工工业 17
2.1.2 化学工业 17
2.2 化工过程结构分析 18
2.2.1 化工过程的结构 18
2.2.2 化工过程的分层次分析 20
2.3 化学反应过程 21
2.3.1 反应路线的选择 21
2.3.2 反应过程设计的评价指标 23
2.3.3 化学反应中的原子经济性评价 25
2.4 分离过程 27
2.4.1 分离过程的特征和分类 27
2.4.2 分离过程选择 28
2.5 能量交换过程 32
2.5.1 流体流动过程的能量分析 32
2.5.2 传热过程的能量分析 33
2.5.3 分离过程的能量分析 33
2.5.4 反应过程的能量分析 36
2.6 间歇／半连续过程 37
2.6.1 间歇／半连续过程的特征 37
2.6.2 间歇过程与连续过程的比较 37
思考及练习 38
主要参考文献 38
第3章 计算机辅助设计 39
3.1 计算机辅助流程模拟 39
3.1.1 流程稳态模拟与优化 40
3.1.2 过程模拟软件介绍 45
3.1.3 流体力学模拟软件 47
3.2 高纯度乙醇生产工艺模拟计算示例 49
3.2.1 高纯度乙醇精馏基本工艺介绍 49
3.2.2 热力学方法选择 50
3.2.3 计算结果分析 50
3.3 计算机辅助化工制图 55
3.3.1 AutoCAD简介 55
3.3.2 计算机辅助三维图 56
思考及练习 57
主要参考文献 58
第4章 物料衡算和能量衡算 59
4.1 物料衡算的基本方法 59
4.1.1 物料衡算的基本概念 59
4.1.2 无化学反应的物料衡算 66
4.1.3 反应过程的物料衡算 68
4.1.4 过程的物料衡算 74
4.2 能量衡算的基本方法 81
4.2.1 能量衡算的基本概念 82
4.2.2 无化学反应过程的能量衡算 84
4.2.3 化学反应过程的能量衡算 86
4.2.4 过程的能量平衡 89
4.3 物料衡算和能量衡算中基本数据的获取 91
4.3.1 基本数据的查找 92
4.3.2 物性数据估算 94
思考及练习 103
主要参考文献 103
第5章 工艺流程设计 105
5.1 工艺流程设计的分类 105
5.1.1 工艺流程示意图 105
5.1.2 工艺流程简图 106
5.1.3 工艺物料流程图 106
5.1.4 管道及仪表流程图 107
5.2 工艺流程设计内容 110
5.2.1 工艺流程设计阶段划分 110
5.2.2 工艺流程设计的主要内容 110
5.3 管道及仪表流程图的绘制 111
5.3.1 图面布置与比例 111
5.3.2 管道及仪表流程图的绘制要求 113
思考及练习 124
主要参考文献 124
第6章 设备的选型与设计 125
6.1 设备的选型与设计原则 125
6.2 常用材料简介 125
6.3 压力容器 127
6.3.1 压力容器的定义 127
6.3.2 压力容器的类别、压力等级和品种划分 128
6.3.3 压力容器的基本结构 130
6.3.4 压力容器的应力分析 130
6.3.5 主要设计参数 132
6.3.6 内压薄壁容器筒体及封头厚度计算 133
6.3.7 压力容器常用法规、标准 135
6.4 标准化通用零部件 135
6.5 化工过程常见设备的设计与选型 137
6.5.1 液体输送设备 137
6.5.2 气体输送、压缩、真空设备 141
6.5.3 固体输送设备 144
6.5.4 非均相分离设备 145
6.5.5 热交换器 149
6.5.6 反应器 156
6.5.7 塔器 160
6.5.8 贮罐 162
6.5.9 干燥设备 164
6.6 化工设备图 165
6.6.1 化工设备图概述 165
6.6.2 设备装配图 166
6.6.3 部件装配图 168
6.6.4 零件图 169
思考及练习 169
主要参考文献 169
第7章 工厂与车间布置设计 171
7.1 工厂布置 171
7.1.1 化工厂选址 171
7.1.2 化工厂总平面布置 174
7.1.3 总图的绘制 179
7.2 车间布置 181
7.2.1 车间布置概述 181
7.2.2 车间厂房布置设计 181
7.2.3 车间设备布置设计 189
7.2.4 设备布置图的绘制 196
7.3 相关法规、标准 205
思考及练习 205
主要参考文献 206
第8章 管道布置设计 207
8.1 管道布置设计的内容 207
8.2 管道器材 207
8.2.1 管道 207
8.2.2 管道连接 210
8.2.3 管件 213
8.2.4 阀门 213
8.2.5 管道用小型设备 219
8.2.6 管道支（吊）架 220
8.3 管路计算 223
8.3.1 管路计算基础 223
8.3.2 流动阻力 224
8.3.3 管径估算 226
8.4 隔热与管道热补偿 227
8.4.1 隔热设计 227
8.4.2 管道热补偿 231
8.5 管道布置 232
8.5.1 管道布置的类型 232
8.5.2 布置原则 234
8.6 管道布置图 238
8.6.1 绘制前的准备 238
8.6.2 管道布置图的内容 238
8.7 管道轴测图 245
8.7.1 管道轴测图的内容 246
8.7.2 管道轴测图的表示方法 246
思考及练习 249
主要参考文献 249
第9章 工艺专业与非工艺专业的数据交换 250
9.1 工艺专业与非工艺专业的关系 250
9.2 土建设计条件 250
9.3 公用工程设计条件 251
9.4 仪表控制设计条件 252
9.5 电气设计条件 252
9.6 设备设计条件 252
9.7 配管设计条件 253
思考及练习 253
主要参考文献 254
第10章 安全与环保 255
10.1 安全与环保概述 255
10.2 化工建设项目安全评价 256
10.2.1 安全评价的目的和内容 256
10.2.2 安全评价的分类 257
10.2.3 安全评价的依据 257
10.2.4 对安全评价机构和人员的要求 259
10.2.5 安全预评价 259
10.2.6 安全验收评价 260
10.3 化工建设项目环境影响评价 261
10.3.1 环境影响评价的目的 261
10.3.2 环境影响评价的工作程序 261
10.3.3 建设项目环境影响评价的分类 261
10.3.4 化工建设项目环境影响评价依据 263
10.3.5 设计与建设单位应提供的资料 263
10.3.6 环境影响报告书 263
思考及练习 264
主要参考文献 264
第11章 项目概算 265
11.1 工程项目的估算与概算 265
11.1.1 可行性研究投资估算 265
11.1.2 工程设计概算 266
11.2 经济评价的技术经济基础 266
11.2.1 资金的时间价值 266
11.2.2 资金的等效值计算 266
11.2.3 项目评价指标 269
11.3 项目概算编制 276
11.3.1 项目概算编制的原则和依据 276
11.3.2 项目概算的编制方法 277
11.3.3 工程概算书的内容 278
思考及练习 279
主要参考文献 279