设计概论 1
0.1化工厂设计的目的和要求 1
0.2化工项目设计的分类和内容 2
0.2.1设计的分类 2
0.2.2设计的内容 4
0.3设计的步骤 6
0.3.1设计前期工作 6
0.3.2设计中期工作 8
0.3.3设计后期工作 10
0.4设计资料的收集 11
0.4.1搜集资料的内容 12
0.4.2规范资料 15
0.4.3资料来源 16
0.4.4搜集设计资料的原则 18
0.4.5资料的加工整理 18
0.5设计说明书的编写 19
0.5.1设计说明书的组成与装订顺序 19
0.5.2设计说明书各部分内容 20
0.5.3编写说明书的要求 22
0.6.1常用的工程制图规范 29
0.6工程图纸的绘制 29
0.6.2工程图纸的绘制方法 38
第一篇 设计前期工作 40
第一章 项目建议书与建厂报告 40
1.1项目建议书与建厂报告示例 40
1.1.1项目建议书的投资估算示例 40
1.1.2建厂报告提纲示例 41
1.2项目建议书与建厂报告概述 42
1.2.1基建规模的划分 43
1.2.2项目建议书的内容 44
1.2.3建厂报告内容简介 52
第二章 厂址的选择及总平面设计 53
2.1厂址的选择及总平面设计示例 53
2.1.1已知条件 53
2.1.2示例分析 53
2.2厂址选择基本知识 55
2.2.1厂址选择的原则 55
2.2.2厂址选择的程序 57
2.3总平面设计基础 59
2.3.1概述 59
2.3.2总平面设计的程序 60
2.3.4竖向布置 61
2.3.3平面布置 61
2.3.5管线综合布置 62
2.3.6绿化布置 63
2.3.7总平面设计的技术经济指标 63
第三章 可行性研究与设计任务书 65
3.1可行性研究 65
3.1.1可行性研究示例 65
3.1.2可行性研究基本知识 71
3.1.3项目总投资估算 72
3.1.4社会效益评价 74
3.2设计任务书 75
3.2.1毕业设计任务书 75
3.2.2工程设计任务书简介 77
第二篇 化工工艺设计 78
第四章 生产方法的选择和工艺流程图 78
4.1生产方法的选择 78
4.1.1味精厂生产方法选择示例 78
4.1.2生产方法选择解析 81
4.2.1工艺流程图示例 83
4.2.2工艺流程解析 83
4.2化工工艺流程图 83
第五章 物料衡算 85
5.1物料衡算示例 85
5.1.1无返料物料衡算示例（返程法） 85
5.1.2无返料物料衡算示例（顺程法） 86
5.1.3有返料物料衡算示例 88
5.2物料衡算概述 92
5.2.1物料衡算的作用 92
5.2.2物料衡算的分类 92
5.2.3回收率 95
5.3.1物料衡算的方法 96
5.3物料衡算的方法和步骤 96
5.3.2物料衡算的步骤 98
第六章 能量衡算 103
6.1能量衡算示例 103
6.1.1已知条件 103
6.1.2热量衡算 103
6.2能量衡算解析 111
6.2.1单元设备热量衡算 112
6.2.2系统热量平衡关系 115
7.1.1设计条件 116
7.1生产设备流程设计示例 116
第三篇 化工厂系统设计 116
第七章 生产设备流程设计与管道及仪表流程图 116
7.1.2生产设备连接系统图阶段设计 117
7.1.3管道及仪表流程图阶段设计 117
7.2生产设备流程设计解析 118
7.2.1概述 118
7.2.2生产设备流程设计技术 120
7.2.3设备连接系统图和管道及仪表流程图的内容 122
7.3生产设备连接系统图的绘制 122
7.4.1图形绘制 128
7.4管道及仪表流程图的绘制 128
7.4.2流程图的标注 129
7.4.3设备一览表 129
7.4.4图例 130
7.4.5标题栏 130
7.5生产工艺流程示意图和物料流程图 130
7.5.1生产工艺流程示意图 130
7.5.2物料流程图 131
8.1定型设备的选择示例 132
8.1.1离心耐酸泵选择示例 132
第八章 定型设备的选择 132
8.1.2板框压滤机选择示例 137
8.2选择定型设备解析 140
8.2.1化工设备的分类 140
8.2.2选择设备的基本要求 141
8.2.3选择设备的具体任务 142
8.2.4选择设备的步骤和计算方法 142
第九章 非定型设备的工艺设计 145
9.1固定床反应器工艺设计示例 145
9.1.1设计条件 145
9.1.2设计计算 146
9.1.3计算结果 150
9.2流化床反应器工艺计算示例 150
9.2.1计算条件 150
9.2.2计算过程 152
9.2.3计算结果 154
9.3催化反应器工艺设计解析 154
9.3.1固定床反应器简介 155
9.3.2流化床反应器简介 158
9.4催化剂的选择 161
10.1车间布置设计示例 164
10.1.1车间布置设计条件 164
第十章 车间布置设计 164
10.1.2车间布置设计 165
10.1.3设计结果 168
10.2车间布置设计解析 168
10.2.1化工车间的组成 168
10.2.2车间布置设计的类别 169
10.2.3进行布置设计的基本条件 169
10.2.4厂房的整体布置和厂房的轮廓设计 170
10.2.5设备布置设计的原则 173
10.2.6设备布置设计的方法和步骤 175
10.3设备布置图的绘制 176
10.3.1设备布置图的内容 176
10.3.2不同设计阶段中的设备布置图 176
10.3.3具体绘图步骤 179
第十一章 管道的选择与设计 180
11.1设计示例 180
11.1.1设计条件 180
11.1.2管道计算与相关选择 180
11.1.3管道布置 183
11.2设计解析 186
11.2.1管径的计算与确定 186
11.1.4绘制管道布置图 186
11.2.2确定管子连接方式和选择阀门管件 188
11.2.3管路阻力计算 189
11.2.4管路热补偿 189
11.2.5管道防腐 191
11.2.6管道的绝热保温 192
11.2.7管架设计 194
11.2.8管道涂色 197
11.2.9管道防振 197
11.2.10管道布置设计 198
11.2.11资料汇总和施工说明书 203
12.1.1氧化炉生产工艺条件及对检测仪表的要求 205
第十二章 化工检测仪表的选择 205
12.1硝酸生产氧化炉检测仪表选用示例 205
12.1.2氧化炉检测仪表的选择 206
12.2检测仪表选型基本知识 208
12.2.1温度测量仪表的选择 210
12.2.2压力测量仪表的选择 211
12.2.3流量测量仪表的选择 213
12.2.4物位测量仪表的选择 217
12.2.5过程分析仪表的选择 219
12.2.6显示仪表的选择 220
13.1.1化工设备设计过程示例 222
13.1化工设备设计过程与工艺专业关系 222
第十三章 与工艺配套项目的设计问题 222
13.1.2化工设备设计过程框图 225
13.1.3编制设备一览表 225
13.2与工艺配套项目的设计 225
13.2.1概述 225
13.2.2与工艺配套项目的设计条件 227
13.2.3化工工艺专业人员的任务 229
14.1职业安全卫生设计示例 231
14.1.2设计结果 231
14.1.1设计条件 231
第十四章 职业安全卫生 231
第四篇 工艺系统配套项目的设计基础 231
14.1.3效果 232
14.2化工厂的职业安全卫生 232
14.2.1职业安全卫生的重要性 232
16.2.2化工厂主要危害因素 233
14.2.3职业安全卫生设计的一般原则 234
14.2.4工艺设计中的职业安全卫生一般原则 234
14.3职业安全卫生篇编写要点 235
14.3.1关于设计依据 235
14.3.2关于工程概述 235
14.3.5关于职业安全卫生设计中采用的主要防危措施 236
14.3.3关于建筑及场地位置 236
14.3.4关于生产过程中职业危害因素的分析 236
14.3.6关于预期效果评价 237
14.3.7关于职业安全与职业卫生机构设置及人员配备情况 238
14.3.8关于专用投资概算 238
14.3.9关于存在问题与建议 238
14.4化工厂的安全卫生防护 239
14.4.1厂房及其布置 239
14.4.2工艺安全设计 241
14.4.3车间及设备布置 243
14.4.4电气设施与管线敷设 244
第十五章 化工过程计算机控制系统 248
15.1乙烯裂解炉先进控制系统 249
15.1.1先进控制方案 249
15.1.2工程实现 253
15.1.3控制效果 254
15.2计算机控制系统概论 255
15.2.1计算机控制系统结构 255
15.2.2计算机控制系统分类 258
15.2.3计算机控制系统特点 263
15.3.1精馏塔自动控制的要求 264
15.3化工过程单元操作装置控制 264
15.3.2精馏过程操作变量和被控变量选择 265
15.3.3精馏塔的整体控制 269
15.4化工过程控制技术发展 271
15.4.1多目的化工间歇过程控制技术 271
15.4.2软测量技术应用研究 272
15.4.3化工工程动态仿真技术 273
15.4.4人工智能技术在化工中的应用 273
15.4.5基于Internet和Intranet的远程监控与优化技术 273
16.1.1设计条件 275
16.1化工厂电信设计示例 275
第十六章 工厂电信设计 275
16.1.2主要设备选型 276
16.1.3程控交换机系统图 277
16.1.4氯碱厂内部通信网络 277
16.2化工厂电信设计的主要内容 278
16.2.1化工厂电信设计内容的确定 278
16.2.2对外通信需要收集的设计资料 279
16.2.3厂区内通信级数的确定 279
16.2.4电信站容量及程式的确定 279
16.2.5对外通信方式及中继线数量的确定 279
16.2.6广播站容量及程式的确定 280
16.3电信各论 281
16.3.1厂区行政电话 281
16.2.7电信专业对主导专业、土壤及采暖、通风专业的要求 281
16.3.2生产调度电话 282
16.3.3有线广播 284
16.3.4会议电话、直通电话 285
16.3.5生产扩音通信、报警信号 285
17.1某厂属研究所供电系统设计示例 287
17.1.1设计的原始资料 287
第十七章 供电设计 287
17.1.2负荷计算示例 289
17.1.3配电电压的选择及供电方案举例 295
17.1.4变压器型号、台数、容量选择示例 295
17.1.5一次结线图拟定 296
17.1.6供电线路的导线、电缆选择 298
17.1.7高压系统短路计算及电气设备选择示例 301
17.1.8低压供电系统短路计算及电气设备选择 304
17.1.9变电站布置 306
17.2工厂供电设计的基本知识 308
17.2.1概述 308
17.2.2工厂供电设计的步骤、内容和基本要求 309
17.2.3电力负荷级别 310
17.2.4化工厂对供电设计的特殊要求 311
第十八章 化学工业的污染及其预防 313
18.1化工三废处理示例 313
18.1.1合成氨铜洗再生气的处理 313
18.1.2中和、混凝、氧化法处理硫酸废水 315
18.2化工三废处理解析 317
18.2.1概述 317
18.2.2化工废气污染及防治 318
18.2.3化工废水污染及防治 322
18.2.4化工废渣的处理 324
第十九章 技术经济分析 327
19.1技术经济分析示例 327
19.1.1产品成本估算示例 327
19.1.2技术方案经济评价指标计算示例 329
19.2技术经济分析概述 333
19.2.1技术经济分析的意义 333
19.2.2衡量经济效益的指标 333
19.2.3技术经济评价指标体系的建立 334
19.3.1投资 336
19.3基本指标分析 336
19.3.2成本 339
19.3.3销售收入、利润与税金 342
19.4经济效益指标分析 343
19.4.1投资回收期 343
19.4.2净现值（NPV）与净年值（AW） 346
19.4.3费用现值（PW）与年成本（AC） 348
19.4.4内部收益率（IRR）与外部收益率（ERR） 349
19.4.5投资收益率、投资利润率、投资利税率及净现值率 351
19.4.6经济评价指标选择 353
20.1.1设计条件 355
20.1.2工业建筑设计简述 355
第二十章 土建设计 355
20.1设计示例 355
20.2土建设计概述 356
20.2.1设计内容 356
20.2.2设计分类 357
20.3单层厂房设计 358
20.3.1单层厂房结构类型 358
20.3.2柱网尺寸和定位轴线 359
20.3.3厂房高度 366
20.3.4单层厂房的平面设计 367
20.3.5单层厂房的剖面设计 368
20.3.6单层厂房的立面设计 370
20.4多层厂房设计 371
20.4.1多层厂房结构类型 371
20.4.2厂房平面设计 373
20.4.3多层厂房剖面与立面设计 375
第二十一章 化工设备设计与机械化运输 376
21.1化工设备设计 376
21.1.1碱浸取槽设计示例 376
21.1.2化工设备设计概述 383
21.1.3化工设备图的绘制 386
21.2机械化运输 389
21.2.1胶带运输机选择示例 389
21.2.2运输机械分类 391
21.2.3常用运输机械的特点 392
第五篇 化工厂的改造 393
第二十二章 化工厂的改造与扩建例选 393
22.1化工厂改造例选 393
22.1.1工艺改造例选 393
22.1.2设备改造例选 396
22.2.2工艺流程简述 399
22.2.1原始规模与扩建规模 399
22.2化工厂扩建例选 399
22.2.3主要设备选型及自控设置 402
22.2.4存在的问题与解决的方法 402
22.2.5扩建效果与评价 403
第二十三章 化工冶金厂的扩建与改造 404
23.1化工冶金厂改造示例 404
23.1.1提高产品质量的改造示例 404
23.1.2增加产量的改造示例1 408
23.1.3增加产量的改造示例2 411
23.1.4化工冶金厂节能改造 413
23.2.1化工冶金厂改造的意义 414
23.2化工冶金厂改造概论 414
23.2.2改造化工冶金厂的设计资料 415
23.2.3改造方案的分类与要求 416
23.2.4改造方案的经济效益分析 418
附录 422
A标准代号 422
B常用单位的换算 423
C化工材料 427
D噪声特性及其控制 431
参考文献 439