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化工設計--跨學科設計與實例(第2版石油和化工行業十四五規劃教材卓越工程師教育培養計劃系列教材)

  • 作者:編者:管國鋒//萬輝//薄翠梅|責編:任睿婷//杜進祥
  • 出版社:化學工業
  • ISBN:9787122487841
  • 出版日期:2026/01/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:297
人民幣:RMB 69 元      售價:
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內容大鋼
    《化工設計——跨學科設計與實例》(第二版)針對高等學校化工類學生拓寬知識面的需求,將化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、安全工程及相關專業知識融合起來,面向設計過程和工程應用,使學生建立起現代化工設計思想,提高學生整體工程設計能力。主要內容包括:緒論、化工過程工藝設計、化工過程設備設計、化工過程式控制制設計、化工過程安全設計、工藝過程模擬計算、醋酸甲酯制醋酸和含氨廢水提濃過程設計案例(二維碼部分)。既有基本原理介紹,又有工程設計案例描述,設計過程詳盡。
    本教材強調化工類跨學科工程設計能力訓練,既可作為高等學校化工類及相關專業本科生和研究生的教材,也可作為從事工程設計技術人員的參考書。

作者介紹
編者:管國鋒//萬輝//薄翠梅|責編:任睿婷//杜進祥

目錄
第1章  緒論
  1.1  化工設計的定義和作用
    1.1.1  化工設計的定義
    1.1.2  化工設計的作用
  1.2  跨學科設計的構思與起源
    1.2.1  跨學科工程設計培養的必要性
    1.2.2  跨學科工程設計培養的可行性
    1.2.3  跨學科工程設計培養的特色
  1.3  跨學科工程設計的培養體系
    1.3.1  培養體系的構成
    1.3.2  工程設計階段劃分
    1.3.3  工程設計各階段的深度要求
    1.3.4  化工工藝設計要求
    1.3.5  過程裝備設計要求
    1.3.6  自控工程設計要求
    1.3.7  安全工程設計要求
  1.4  責任關懷
    1.4.1  責任關懷的實施理念
    1.4.2  責任關懷的指導原則
    1.4.3  責任關懷的實施準則
  思考題
第2章  化工過程工藝設計
  2.1  工藝流程設計
    2.1.1  工藝流程設計方法
    2.1.2  工藝流程圖的繪製
    2.1.3  工藝設計包
  2.2  物料衡算和能量衡算
    2.2.1  物料衡算
    2.2.2  能量衡算
  2.3  工藝設備設計
    2.3.1  化工設備選型和設計原則
    2.3.2  化工設備的選型和設計
    2.3.3  化工設備圖
  2.4  車間布置設計
    2.4.1  車間廠房布置設計
    2.4.2  車間設備布置設計
  2.5  管道布置設計
    2.5.1  管道設計與布置的內容
    2.5.2  管道及閥門的選用
    2.5.3  管道壓力降計算
    2.5.4  管道熱補償設計
    2.5.5  管道的絕熱設計
    2.5.6  管道的防腐與標誌
    2.5.7  典型設備的管道布置
    2.5.8  管道軸測圖
    2.5.9  管架圖與管件圖
  思考題
第3章  化工過程設備設計
  3.1  過程設備設計基礎
    3.1.1  壓力容器結構

    3.1.2  壓力容器分類
    3.1.3  壓力容器受壓元件
    3.1.4  壓力容器法規與標準
    3.1.5  壓力容器材料
  3.2  過程設備強度與穩定性設計
    3.2.1  內壓設備的強度計算
    3.2.2  外壓設備的穩定性計算
    3.2.3  壓力試驗的強度計算
    3.2.4  過程設備強度計算軟體
  3.3  換熱設備設計
    3.3.1  管殼式換熱器基本類型
    3.3.2  管殼式換熱器結構設計
    3.3.3  管殼式換熱器設計計算
  3.4  塔設備設計
    3.4.1  塔設備基本類型
    3.4.2  塔設備結構設計
    3.4.3  塔設備設計計算
    3.4.4  裙座殼及地腳螺栓座的設計計算
  3.5  儲存設備設計
    3.5.1  ?式儲罐基本結構
    3.5.2  ?式儲罐強度及穩定性計算
    3.5.3  ?式儲罐用鞍式支座設計
  思考題
第4章  化工過程式控制制設計
  4.1  過程式控制制系統設計
    4.1.1  化工生產過程式控制制
    4.1.2  簡單控制系統
    4.1.3  串級控制系統
    4.1.4  比值控制系統
    4.1.5  前饋控制系統
    4.1.6  選擇控制系統
    4.1.7  分程式控制制系統
    4.1.8  先進控制系統
  4.2  精餾塔過程式控制制系統
    4.2.1  控制目標與控制變數
    4.2.2  精餾塔的基本控制方案
    4.2.3  精餾塔的複雜控制方案
    4.2.4  精餾塔的先進控制方案
  4.3  化學反應器過程式控制制系統
  4.4  檢測與變送系統設計
    4.4.1  選型原則
    4.4.2  溫度測量儀錶的選擇
    4.4.3  壓力測量儀錶的選擇
    4.4.4  流量測量儀錶的選型
    4.4.5  物位測量儀錶的選型
    4.4.6  控制閥的選型
  4.5  電腦集成監控系統設計
    4.5.1  DCS集散控制系統
    4.5.2  DCS控制方案設計
    4.5.3  控制方案組態實現

    4.5.4  安全聯鎖系統設計
  4.6  供配電與電氣控制系統設計
    4.6.1  系統的整體連接
    4.6.2  電纜的連接
    4.6.3  電氣控制系統設計
  思考題
第5章  化工過程安全設計
  5.1  化工本質安全設計
    5.1.1  本質安全設計基本策略
    5.1.2  本質安全設計基礎
    5.1.3  本質安全設計原則
  5.2  基於風險的簡化設計
  5.3  化工過程危險、有害因素分析
    5.3.1  危險、有害因素
    5.3.2  過程危險、有害因素分析方法
    5.3.3  風險評價
  5.4  過程安全設計
    5.4.1  平面布置
    5.4.2  工藝裝置安全設計
    5.4.3  儲運設施安全設計
    5.4.4  管道布置
    5.4.5  消防設計
    5.4.6  電氣安全
    5.4.7  職業危害防護
    5.4.8  其他安全設計
  思考題
第6章  工藝過程模擬計算
  6.1  Aspen Plus圖形界面與模型建立
    6.1.1  Aspen Plus圖形界面
    6.1.2  Aspen Plus模型建立
  6.2  分離單元模擬計算
    6.2.1  精餾簡捷計算模塊
    6.2.2  精餾嚴格計算模塊
    6.2.3  萃取計算模塊
  6.3  換熱單元模擬計算
    6.3.1  Heater換熱器
    6.3.2  HeatX換熱器
    6.3.3  EDR設計
  6.4  反應單元模擬計算
    6.4.1  Rplug模塊輸入
    6.4.2  Rplug計算結果
  6.5  模型分析工具
    6.5.1  設計規定
    6.5.2  靈敏度分析
  6.6  動態流程模擬
  思考題
第7章  醋酸甲酯制醋酸工藝過程設計
  7.1  工程概況
    7.1.1  工程意義
    7.1.2  工程設計內容

  7.2  醋酸甲酯制醋酸工藝的模擬與優化
    7.2.1  醋酸甲酯制醋酸工藝流程
    7.2.2  醋酸甲酯原料規格及處理要求
    7.2.3  熱力學分析
    7.2.4  反應動力學
    7.2.5  醋酸甲酯制醋酸工藝參數的優化
  7.3  醋酸甲酯制醋酸工藝包設計
    7.3.1  設計基礎
    7.3.2  工藝說明
    7.3.3  物料平衡
    7.3.4  消耗量
    7.3.5  界區條件表
    7.3.6  衛生、安全、環保說明
    7.3.7  分析化驗項目表
    7.3.8  工藝管道及儀錶流程圖(P&ID)
    7.3.9  建議的設備布置圖及說明
    7.3.10  工藝設備表
    7.3.11  工藝設備
    7.3.12  自控儀錶
    7.3.13  安全閥規格書
  思考題
第8章  醋酸甲酯制醋酸過程裝備設計
  8.1  設備布置設計
    8.1.1  設計一般要求
    8.1.2  設備布置圖
  8.2  管道布置設計
    8.2.1  設計一般要求
    8.2.2  管道布置圖
  8.3  換熱設備設計
    8.3.1  結構設計
    8.3.2  強度計算
    8.3.3  施工圖繪製
  8.4  塔設備設計
    8.4.1  結構設計
    8.4.2  強度計算
    8.4.3  施工圖繪製
  8.5  儲存設備設計
    8.5.1  催化精餾塔迴流罐結構設計
    8.5.2  強度計算
    8.5.3  施工圖繪製
  8.6  工程技術經濟評價
    8.6.1  裝置投資預算
    8.6.2  生產成本估算
    8.6.3  盈虧平衡分析
  思考題
第9章  醋酸甲酯制醋酸過程式控制制設計
  9.1  控制方案設計
    9.1.1  控制目標與要求
    9.1.2  靈敏板位置確定
    9.1.3  控制自由度分析

    9.1.4  控制系統設計方法
    9.1.5  廠級過程式控制制方案的設計
  9.2  醋酸甲酯水解工藝控制系統動態模擬
    9.2.1  Aspen穩態模擬系統
    9.2.2  穩態模擬轉到動態模擬
    9.2.3  控制方案1的動態模擬系統
  9.3  DCS控制系統的實現
    9.3.1  浙大中控DCS軟體
    9.3.2  I/O點設置
    9.3.3  控制方案的組態實現
    9.3.4  監控組態畫面設計
    9.3.5  組態調試
  思考題
第10章  醋酸甲酯制醋酸過程安全設計
  10.1  工藝危險、有害因素辨識
    10.1.1  物料的危險性
    10.1.2  生產工藝的危險性
    10.1.3  設備裝置的危險性
  10.2  工藝安全風險分析
  10.3  安全防護措施
    10.3.1  防爆設計
    10.3.2  防火設計
    10.3.3  可燃氣體檢測報警系統設計
    10.3.4  工藝防雷、防靜電設計
    10.3.5  控制與安全聯鎖設計
    10.3.6  設備、設施的安全防護設計
    10.3.7  警示標誌設置
  思考題
參考文獻
附錄  醋酸甲酯制醋酸過程裝備設計圖樣

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