第一章 导言 1
化工厂设计 1
工艺设计的开展 2
关于整套设计的全局性问题 3
费用估算 3
影响投资获利性的各种因素 3
最佳设计 4
最佳操作设计 5
最佳经济设计 5
设计中的实际问题 6
设计方法 7
第二章 工艺设计的开展 8
设计项目的程序 8
设计的类型 8
可行性研究 8
工艺开发 9
设计 9
从文献中搜集设计资料 11
施工和运转 11
流程图 12
初步设计 14
问题说明 14
文献查阅 15
物料和能量衡算 16
设备设计和选择 17
烷基化单元设备的设计和选择 17
反应器容量 17
经济问题 21
本节概要 22
不同工艺过程的对比 22
分批操作与连续操作的对比 24
设备的设计和规格 24
设计中的放大 26
安全系数 26
规格 26
制造材料 28
计算机辅助的设计 29
本章补充参考文献 31
习题 40
第三章 设计中的全面性因素 43
工厂的地理位置 43
厂址选择 45
工厂布置图 45
工厂布置图的绘制 46
工厂的操作和控制 46
检测仪表 47
维修 47
土建设计 48
公用工程 48
贮存 49
物料的输送 50
废物处理 50
联邦环境保护条例 51
环境保护条例 51
拟定污染控制系统 52
空气污染物的清除 54
除尘 54
有害气体的清除 55
水污染物的清除 56
物理处理 57
化学处理 57
生物处理 58
固体废物处理 59
回收利用和化学转化 59
焚烧 59
高温分解 59
安全条例 60
卫生和安全 60
热污染控制 60
土埋 60
化学品事故 61
火灾和爆炸事故 61
人身安全 62
消除噪声 62
专利权 63
可得专利权的发明 63
专利权的申请 63
专利权的转让 64
侵权 64
外国专利权 64
抵触 64
本章补充参考文献 65
习题 106
第四章 成本与资产会计 108
会计程序概要 108
会计学中的一些基本关系 109
资产负债表 109
损益表 111
借方和贷方 112
记帐 112
日记帐 113
总帐 113
成本会计的方法 113
积累帐户、清册帐户和销售成本帐户 114
原料费用 115
本章补充参考文献 116
习题 117
工业生产中的现金流 118
第五章 费用估算 118
累计现金位值 119
影响投资和生产成本的因素 120
设备来源 120
价格波动 121
公司政策 121
操作时间和负荷率 121
政府政策 121
固定资产投资 122
投资 122
流动资金 123
投资估算 123
投资估算的类别 124
费用指数 126
Marshall和Swift设备费用指数 127
工程新闻记录建设费用指数 128
Nelson炼厂建设费用指数 128
化学工程工厂费用指数 128
其他指数和分析 128
投资的费用因素 129
设备购置 130
比例法估算设备费用 130
购置设备的安装 132
保温保冷费用 133
测试仪表和控制装置 133
配管 133
电气安装 134
包括公用设施的建筑物 134
厂址开拓 134
辅助设施 135
土地 136
工程设计和监督 136
施工费用 136
包工费 137
未可预见费 137
开工费 137
投资估算的方法 137
用划分法估算投资时的几种方法 145
制造成本 147
总生产成本的估算 147
直接生产成本 149
原料 149
一般费用 149
操作工 150
直接监督和办事人员 151
公用工程 151
操作消耗品 153
试验费 153
维护和检修 153
专利费和专利使用费 154
催化剂和溶剂 155
固定费用 155
折旧费 155
地方税 155
保险金 155
租金 155
工厂管理费 155
研究和开发费用 156
分销和销售费用 156
行政费用 156
资金筹措 157
利息 157
毛利费用 157
来可预见费 158
摘要 158
本章所用符号及其含义 159
本章补充参考文献 160
习题 172
常规单利和精确单利 175
复利 175
第六章 利息和投资费用 175
单利 175
利息的种类 175
名义利率和实际利率 176
连续复利 179
连续复利的基本公式 179
现值和贴现 182
常规年金总额和周期性支付金额的关系 183
年金 183
连续现金流和复利 184
年金的现值 184
特殊形式的年金 186
永久年金和资金化费用 186
与连续现金流和连续复利有关的在获利性分析中有重要作用的一些关系式 187
利息和现金流因子表 193
投资的利息费用 193
利息对大型企业的影响 195
利息对小型企业的影响 195
借贷资金和自有资金 195
资金来源 198
所得税的影响 198
经济分析中资金费用的计算 201
在工程设计中利息和投资费用的计算 201
本章所用符号及其含义 202
本章补充参考文献 202
习题 205
所得税 207
货物税 207
联邦所得税 207
纳税的种类 207
第七章 纳税和保险 207
资产税 207
正常所得税 209
附加税 209
资金增益税 209
亏损的前移和后推 210
税收与折旧 210
投资税额扣除 210
捐款 210
收入股息的税金减免 210
超额利润税 211
税务申报 211
其他税金 211
保险 211
法律责任 212
保险的种类 213
自力保险 213
习题 214
本章补充参考文献 214
第八章 折旧 216
价值的意义 216
把折旧费看作一种费用的目的 216
折旧的种类 217
资源折耗 217
维护与检修费用 217
服务寿命 217
残值 220
更新价值 221
直线法 221
计算折旧费的方法 221
现在值 221
市场价值 221
帐面价值或未摊还费用 221
递减法(或固定百分数法) 222
年数之和法 224
偿债基金法 225
单项折旧和分组折旧 226
第一年的额外折旧费 226
折旧计算的调整 227
对各种折旧计算方法的评价 227
本章所用符号及其含义 227
本章补充参考文献 228
习题 228
第九章 获利性、投资方案和设备更新 230
获利性标准 230
资金费用 230
获利性评价的数学方法 231
工程项目获利性评价中的各种基准 231
以最小利润额作为费用来计算的收益率 233
贴现现金流以贴现现金流为依据的收益率 234
净现值 236
现值和净现值的计算表 236
资金化费用 238
包括经营费用在内的资金化费用获利性评价法 239
返本期 239
连续复利计算法的应用 240
投资方案 244
确定可接受收益率 244
必须进行投资寸的方案比较 245
小投资增量分析法 247
方案比较中所用各种获利性指标的优缺点 249
与所得税有关的问题 250
投资方案No.2与投资方案No.1的比较 253
投资方案No.3与投资方案No.2的比较 253
设备更新 255
关于更新的获利性评价方法 255
帐面价值与未摊提价值 256
更新原则的典型实例 256
设备更新方案比较中作为依据的投资额 257
可变卖净值 257
对设备更新研究中常有错误的分析 257
在投资方案研究和设备更新研究中的一些实际因素 258
本章所用符号及其含义 259
本章补充参考文献 259
习题 267
增量费用 270
第十章 最优设计和设计策略 270
各种未定因素和实际因素 271
求取最优条件的一般程序 271
包括一个变量的程序 271
图解法和解析法的比较 275
用于生产日程安排的盈亏平衡图及其在最优分析中的意义 275
工厂操作中的最优生产率 276
使单位时间内总利润最大的最优生产率 277
使单位产品成本最低的最优生产率 277
周期性操作的最优条件 278
半连续周期性操作 279
蒸发操作中的结垢 279
结果的精确性和敏感性 283
流体力学(最优经济管径) 283
泵送或鼓风费用 284
管道系统的固定费用 285
最优经济管径 285
考虑税收影响和资金费用的分析 287
传热(冷凝器中冷却水的最优流速) 288
结果的敏感度 288
传质(最优回流比) 290
最优化分析用的线性化策略 294
用以达到最优条件的线性规划 295
线性规划方法的例子 295
解决线性规划问题的推理方法 295
线性规划策略的普遍化 297
联立方程式 299
用联立方程求解的两个例子 300
线性规划方法的算法解的普遍化 301
单纯形算法 303
用单纯形算法来解图10-10的例题 304
最优分析的动态规划策略 307
动态规划的一个简化了的例题 308
第1分段的子过程 311
第1分段——第2分段的子过程 312
其余的子过程和最终解 313
确定最优条件的其他数学方法和策略 314
拉格朗日乘数的应用 314
最陡上升或下降法 314
用群实验来研究响应表面 315
生产、规划、日程安排和控制的最优条件 317
几何规划 317
在设计估算中关于通货膨胀计算的策略 318
将来每年收入恒定的情形 318
将来每年产量恒定的情况 319
本章所用符号及其含义 321
本章补充参考文献 324
习题 333
金属 336
普通铸铁和碳钢 336
工程材料 336
第十一章 材料与制造方法的选择 336
不锈钢 338
哈斯特合金 339
铜和铜合金 339
镍和镍合金 339
铝 342
铅 342
钽 342
陶器和瓷器 343
砖和胶结材料 343
碳和石墨 343
橡胶和合成橡胶 343
银 343
玻璃和搪玻璃钢材 343
非金属 343
不同金属间的腐蚀电池作用 343
塑料 344
木材 345
低温和高温材料 345
垫片材料 346
选择工程材料用的数据表 351
材料的选择 351
选择材料方面的经济性 351
设备制造 352
放样 353
切割 353
成型 353
本章补充参考文献 354
修整 354
检验 354
热处理 354
习题 362
第十二章 设计报告 364
报告的形式 365
报告的组成 366
设计报告的内容组成 366
发送函 368
标题页和目录表 368
概要 368
报告的正文 368
附录 369
报告的编写 369
提出成果 369
小标题及段落 369
表格 369
插图 370
参考文献 370
曲线图 370
计算实例 371
一些惯例 371
校对和检查 371
术语符号表 372
缩写 372
修辞 372
人称代词 372
时态 372
垂悬分词修饰语(Danglingmodifiers) 382
复合形容词 382
措词 382
单数和复数 382
分裂不定式(Split infinitire) 383
代词That和Which 383
关于一些常见错误的说明 383
最终报告用的校核项目表 383
本章补充参考文献 384
习题 384
需要的动力 386
泵和管道 386
第十三章 物料输送，存贮和处理用的设备——设计与费用 386
摩擦 387
功率的设计计算 391
管道标准 396
管子强度 396
通称管径 397
传热用管 397
管件及其他管道配件 397
管道系统的设计 397
管子尺寸 399
管道和管道系统附件的费用 400
泵 402
往复泵 402
旋转排液泵 418
旋转离心泵 419
空气排代系统 421
气体压缩机 422
泵送机械的费用 433
流速测量设备 433
贮罐、压力容器和贮存设备 434
贮罐、压力容器和贮存设备的费用 436
过滤机 440
设计公式 440
间歇过滤机 441
连续过滤机 444
旋转真空过滤机中的空气抽吸率 446
过滤机的费用 448
其他工艺设备的费用 450
物料处理设备的费用 461
本章所用符号及其含义 465
本章补充参考文献 468
习题 490
第十四章 传热设备——设计和费用 493
传导 494
对流 494
传热的基本理论 494
辐射 495
总传热系数 497
污垢因数 498
传热的平均面积 499
平均温度差推动力 499
非稳定状态的传热 500
传热系数的计算 502
管道或管段内的流体的膜系数(无物相变化) 502
流体在管道或管段外侧流动的膜系数(无物相变化) 504
热交换器的压力降 507
管侧压力降 507
各种不同情况下的膜系数和总系数 507
壳侧压力降 508
选择传热设备时应考虑的因素 512
管子尺寸和间距 513
壳体尺寸 514
热应变 514
清理和维修 515
挡板 515
流体速率以及流体的定位 516
失效表面 516
水蒸汽在热交换器中的使用 517
热交换器的规格 517
水在热交换器中的使用 517
传热设备的费用 518
相对费用 523
热交换器的最佳化设计 527
概述 528
主要独立变量的选择 529
最佳化的步骤 530
接合 531
一般情况下最佳化设计的步骤综述 534
最佳化设计可以简化的场合 539
当壳侧或管侧的动力费用无关紧要时 539
当传热介质流体的流速已经确定时 539
当一种流体有物相变化时(流体的温度保持不变) 540
当一种流体的流速已经确定时(h1或ho已经确定) 540
热交换器工艺设计的通用方法 540
本章所用符号及其含义 541
本章补充参考文献 544
习题 554
分段和连续接触器 556
第十五章 传质设备和反应器设备——设计和费用 556
分段接触器 557
泡罩塔板、筛板塔板和阀塔板装置 558
蒸汽的最大允许速度 560
塔板和塔的效率 564
塔板效率的类型 564
影响塔板效率和塔效率的因素 564
计算塔板效率用的关系式 565
分段接触器的压力降 568
分段接触器的其他设计因素 578
泡罩和升气管 578
筛板 579
阀板 579
壳体和塔板 579
雾沫夹带 580
液体的流动 580
塔板间距 581
降液管和堰 581
塔板稳定性 582
连续接触器——填料塔 583
填料的形式 583
液体分布 586
压力降 586
填料塔压力降的估算 587
允许的蒸汽速度 590
液泛点速率的一般关系曲线 591
填料蒸馏塔液泛点速度的简单估算方法 591
操作压力对液泛速度的影响 592
填料效率 594
HETP的经验测算法 595
图B-12 流量指示器的费用 595
HTU的经验测算法 595
传质设备的费用 597
板式塔和填料塔 597
板式塔和填料塔的相对优缺点 597
干燥器 602
反应器 605
反应器设计数学模型的一个例子 606
模拟电子计算机求解 609
反应器设计应用的方程式 610
数字电子计算机求解 610
间断反应器 612
管式寒流反应器 612
反混反应器 613
的表达式 613
设计的机械特征 614
反应器设备部件的费用估算 615
反应器容设计和费用估算的例子 615
本章所用符号及其含义 617
本章补充参考文献 620
习题 631
第十六章 设计中的统计分析 633
基本概念 633
平均数 633
数据的偏离 635
理论的及经验的频率分布 636
t-检验 637
统计检验 637
x2-检验 641
F-检验 642
置信区间估算 647
回归分析 648
两个变量的回归 649
多变量的回归 652
变量的非线性回归 653
因子设计 654
试验设计中的统计方法 654
在工艺过程数据定值中的应用 654
部分因子设计 656
BOX-WILSON设计 656
渐进摸索法 657
其他统计方法 657
误差传递 657
序列分析 658
质量控制 659
本章所用符号及其含义 659
本章补充参考文献 660
习题 662
作为整个SI单位制的基础的SI基本单位 666
附录A 国际单位制(SI) 666
辅助单位 667
导出单位 667
SI单位制的优点和遵循原则 670
SI单位的使用规则 671
附录B 辅助工程、公用工程和化学品的费用数据 683
辅助工程的费用数据 683
表1 美国某些城市的技术工小时工资 683
表2 建筑和施工费用 684
表3 场地整理费用 686
表4 电气设备费用 687
表5 工业用水、电、汽的价格 688
表6 一些工业用化学品的价格 689
图B-1 空调费用 689
图B-2 导管费用 690
图B-3 快装锅炉装置费用 690
图B-4 蒸汽发生器费用 691
图B-5 压缩机装置费用 691
图B-6 邻却塔费用 692
图B-7 工业冷冻费用 692
图B-8 废水处理装置的费用 693
图B-9 小型快装废水处理装置的费用 693
图B-11 液面控制器的费用 694
图B-10 平板玻璃型液面计的费用 694
图B-13 温度记录器和指示器的费用 695
图B-14 压力指示器的费用 696
习题1 利用溶剂提炼动物原料的装置 697
工艺方法概要 697
大型习题 697
附录C 设计习题 697
习题2 季戊四醇装置 700
习题3 甲醛装置 701
小型习题 702
习题1 二氧化硫反应器的最佳温度 702
习题2 热交换器设计 704
习题3 二氧化硫吸收塔的设计 705
习题4 用液态甲烷制冷使氮气和氧气液化 706
习题5 高纯度液氨的生产 706
习题1 用活性炭吸附法回收氢气的费用 707
实习讨论会习题 707
习题2 用活性炭使氢气净化的吸附塔设计 708
习题3 二氧化硫回收系统的回转过滤机的设计 708
习题4 氯回收系统的投资收益率 709
习题5 氯回收系统的经济分析 711
习题6 隔热层的最佳厚度 712
习题7 用异丙醇生产丙酮的装置的生产能力 712
习题8 用异丙醇生产丙酮的设备设计 713
习题9 脱丁烷塔的快速估算设计 714
习题10 甲醛-季戊四醇厂的经济分析 716
习题11 催化聚合反应器达到允许最小转化率的操作时间 717
习题12 确定联苯回收装置多组分蒸馏塔的大小和费用 718
习题13 煤转化为无污染燃料油的反应器设计(附部分题解) 719
习题13的部分题解 721
习题14 烷基化装置评价所需的物料平衡 724
习题15 甲苯二甲酸二甲酯萃取蒸馏法脱除石蜡烃 724
习题16 苯乙烯工业生产的最佳操作范围 726
附录D 物理性质和常数表 728
表1 一般工程用的换算系数和常数 728
表2 气体的粘度 730
图D-1 气体在1 atm 下的粘度 732
表3 液体粘度 733
图D-2 液体在1 atm 下的粘度 736
表4 水的密度、粘度和热导率 737
表5 金属的热导率 737
表6 非金属固体的热导率 737
表7 液体的热导率 738
表8 气体的热导率 738
图D-3 气体在l atm 下的热容Co 739
图D-4 液体的热容 740
表9 液体的相对密度 741
表10 固体的相对密度 742
表11 饱和水蒸汽的性质 742
表12 热交换器和冷凝器的管子数据 744
表13 钢管尺寸 745
图D-5 设备符号 746
图D-6 流程符号 747
表14 国际原子量表 748