化工工艺设计手册 第五版 上册

化工工艺设计手册上册（第五版）
作　者： 中石化上海工程有限公司 编
出版时间： 2018

内容简介
　　《化工工艺设计手册》（第五版）分上、下两册，共含6篇53章。
上册包括工厂设计、化工工艺流程设计、化工单元工艺设计3篇；
下册包括化工系统设计、配管设计、相关专业设计和设备选型3篇。
《化工工艺设计手册》（第五版）在保持原有内容框架的基础上，在化工工艺设计内容的系统性、完整性上实现了跃升，以化工工艺流程设计、设备工艺设计、工艺系统设计的三大基本程序为核心，形成了化工企业工艺设计内容的完整序列。本次修订反映了第四版出版以来化工工艺设计技术和方法上的新进展，除新增化工工艺流程设计一篇外，其他各篇在专业内容和设计现代化方面都进行了充实，内容更为翔实和丰富。
本手册可供化工、石油化工、医药、轻工等行业从事工艺设计的工程技术人员使用，也可供其他行业和有关院校的师生参考。

第1篇工厂设计
第1章典型的化工企业构成3
1化工企业的常规构成3
1.1化工企业的组织机构3
1.2化工企业的基本工程组成3
2化工企业建设的园区化4
2.1化工园区的基本构成条件4
2.2化工园区的主要优势4
2.3生态工业园4
第2章化工设计的主要内容和过程5
1化工设计主要过程概述5
2项目前期阶段7
2.1预可行性研究阶段工艺专业的主要工作内容7
2.1.1预可行性研究的目的7
2.1.2预可行性研究的内容7
2.1.3预可行性研究阶段工艺专业的主要工作8
2.2可行性研究阶段工艺专业的主要工作内容8
2.3技术采购阶段工艺专业的主要工作内容9
3技术开发阶段9
3.1技术路线选择阶段工艺专业的主要工作内容9
3.1.1技术路线比对9
3.1.2技术路线的选择9
3.2研究开发阶段工艺专业的主要工作内容10
3.2.1研究开发的分类10
3.2.2几项需重点研究的内容10
3.3工艺设计包开发阶段工艺专业的主要工作内容10
3.3.1工艺专业需完成的工作10
3.3.2工艺设计包开发阶段工艺专业需提出的条件10
4工艺设计包开发阶段10
4.1化工装置工艺设计包11
4.1.1设计基础11
4.1.2工艺说明11
4.1.3物料平衡12
4.1.4消耗量12
4.1.5界区条件表12
4.1.6卫生、安全、环保说明12
4.1.7分析化验项目表12
4.1.8工艺管道及仪表流程图（P&ID）12
4.1.9建议的设备布置图及说明12
4.1.10工艺设备一览表12
4.1.11工艺设备12
4.1.12自控仪表13
4.1.13特殊管道13
4.1.14主要安全泄放设施数据表13
4.1.15有关专利文件目录13
4.2工艺手册13
4.2.1工艺说明13
4.2.2正常操作程序13
4.2.3开车准备工作程序13
4.2.4开车程序13
4.2.5正常停车程序13
4.2.6事故处理原则13
4.2.7催化剂装卸13
4.2.8采样13
4.2.9工艺危险因素分析及控制措施13
4.2.10环境保护13
4.2.11设备检查与维护13
4.3分析化验手册13
5总体设计阶段14
5.1总体设计原则及总的工作内容14
5.1.1总体设计原则与目的14
5.1.2总体设计的工作内容14
5.2总体院工艺专业的工作内容15
5.2.1建设规模的确定15
5.2.2产品方案的确定15
5.2.3全厂工艺总流程及公用系统平衡简述15
5.2.4原料、燃料和辅助物料供应15
5.2.5主项表、设计分工的确定15
5.2.6全厂管理体制和总定员15
5.2.7中心化验室16
5.3装置院工艺专业的工作内容16
5.3.1装置概况说明16
5.3.2装置组成说明16
5.3.3工艺流程简述16
5.3.4产品、副产品、原料、催化剂、化学品、公用物料的技术规格16
5.3.5消耗（或产出）定额和消耗（或产出）量16
5.3.6界区条件16
5.4总体设计阶段总体院与装置院的条件关系表16
6基础工程设计阶段18
6.1基础工程设计开工条件与文件深度18
6.2基础工程设计文件中工艺专业设计文件18
6.2.1工艺部分18
6.2.2分析化验18
6.3基础工程设计文件中工艺专业的工作内容18
6.3.1工艺部分18
6.3.2分析化验18
7工厂基础工程设计19
7.1工厂基础工程设计的主要内容19
7.2工艺专业相关设计工作19
7.2.1全工厂性设计19
7.2.2各工艺装置基础工程设计19
7.2.3中心化验室基础工程设计19
8详细工程设计阶段19
8.1详细工程设计文件的组成19
8.1.1工艺部分19
8.1.2分析化验19
8.2详细工程设计阶段工艺专业的工作19
8.2.1工艺部分19
8.2.2分析化验19
9设计条件和图纸会签20
9.1设计条件的交接20
9.1.1公司外部条件20
9.1.2公司内部条件的交接20
9.2设计图纸会签22
9.2.1基础工程设计（初步设计）图纸会签22
9.2.2详细工程设计（施工图）图纸会签22
10常用工具23
10.1工艺设计中常用的手册和指南23
10.2工艺设计中常用的计算机软件24
10.2.1AspenONEEngineering24
10.2.2SimSciPRO/Ⅱ25
10.2.3HTRI25
10.2.4FRIDeviceRatingProgram26
10.2.5CFD软件26
10.2.6SmartPlantP&ID26
10.2.7CRANE26
第3章工厂和装置的物料、能量和公用工程平衡27
1工厂的物料、燃料和公用工程平衡27
1.1物料平衡27
1.2燃料平衡28
1.3公用工程平衡30
1.3.1蒸汽及凝水系统平衡30
1.3.2水平衡30
1.3.3风平衡30
2装置的物料衡算及热量衡算30
第4章厂址选择和工厂布置32
1厂址选择32
1.1厂址选择的基本原则32
1.2工业企业厂址的基本条件33
1.2.1场地条件33
1.2.2地形、地质和水文地质条件33
1.2.3供排水条件34
1.2.4供电条件34
1.2.5交通运输条件34
1.3厂址选择的工作阶段34
1.3.1准备阶段34
1.3.2现场工作阶段34
1.3.3编制报告阶段35
2工厂布置36
2.1工厂布置的基本任务36
2.2工厂总平面布置37
2.2.1工厂总平面布置的一般原则37
2.2.2总平面布置设计的主要技术经济指标38
2.3竖向布置39
2.3.1竖向布置的基本任务40
2.3.2竖向布置的技术要求40
2.3.3竖向布置方式40
2.3.4土石方工程计算40
2.4管线综合布置41
2.4.1管线综合布置的工作内容41
2.4.2管线综合布置的原则和要求41
3工厂运输设计46
3.1运输方式的选择46
3.2水路运输的基本技术条件46
3.3准轨铁路运输的主要技术条件47
3.3.1铁路设计的基本技术条件47
3.3.2工业企业站场线的主要技术要求47
3.3.3标准轨距铁路建筑限界48
3.4公路运输的主要技术条件48
3.4.1工厂道路分类48
3.4.2厂外道路49
3.4.3厂内道路50
4工厂绿化50
4.1一般要求50
4.2绿化布置51
5常用参考资料52
5.1新建厂设计基础资料收集提纲52
5.2改扩建项目设计基础资料收集提纲55
5.3常用规范56 [3]
第5章工程经济57
1概述57
2投资估算61
2.1国内工程项目建设投资估算61
2.2引进工程项目建设投资估算69
2.3中外合资企业工程项目投资估算73
2.3.1投资估算的特点和要求73
2.3.2估算文件的组成和内容74
2.3.3投资估算的编制方法74
2.3.4投资估算表81
2.4工艺装置的投资估算82
2.4.1概算法82
2.4.2指数法83
3资金筹措83
4产品成本估算85
5财务评价86
5.1报表形式86
5.1.1基本报表87
5.1.2辅助报表90
5.2财务评价的主要指标93
5.3不确定性分析96
5.3.1盈亏平衡分析96
5.3.2敏感性分析97
5.3.3概率分析97
5.4改扩建与技术改造项目的经济评价98
5.5中外合资企业项目的经济评价98
6国民经济评价98
6.1报表形式99
6.1.1基本报表99
6.1.2辅助报表99
6.2国民经济评价的主要指标101
7设计概算102
7.1设计概算的编制要求102
7.2总概算102
7.2.1编制方法和要求102
7.2.2总概算项目设置内容103
7.3综合概算103
7.4单位工程概算104
7.4.1建筑工程105
7.4.2设备工程107
7.4.3安装工程107
7.5其他费用和预备费108
7.6引进项目投资编制办法116
7.6.1引进项目价格计算基础116
7.6.2引进项目费用内容116
7.6.3引进项目费用支付116
7.6.4引进项目的合同价款计算方法116
7.6.5单机设备引进和材料引进费用的计算117
7.6.6国内运杂费117
7.6.7引进项目及引进设备、材料安装费117
7.6.8引进项目其他费用和预备费117
7.6.9引进设备、材料费用有关名词解释117
8化工建设设备材料划分118
8.1工艺及辅助生产设备与材料118
8.1.1设备范围118
8.1.2材料范围118
8.2工业炉设备与材料118
8.2.1设备范围118
8.2.2材料范围118
8.3自控设备与材料118
8.3.1设备范围118
8.3.2材料范围119
8.4电气设备与材料119
8.4.1设备范围119
8.4.2材料范围119
8.5电信设备与材料119
8.5.1设备范围119
8.5.2材料范围119
8.6给排水、污水处理设备与材料119
8.6.1设备范围119
8.6.2材料范围119
8.7采暖通风设备与材料119
8.7.1设备范围119
8.7.2材料范围119
8.8劳动安全卫生设备与材料119
8.8.1设备范围119
8.8.2材料范围120
8.9消防设备与材料120
8.9.1设备范围120
8.9.2材料范围120
8.10环境监测设备与材料120
8.10.1设备范围120
8.10.2材料范围120
8.11分析化验设备与材料120
8.11.1设备范围120
8.11.2材料范围121
8.12橡胶设备与材料121
8.12.1设备范围121
8.12.2材料范围121
8.13医药设备与材料121
8.13.1设备范围121
8.13.2材料范围122 [3]
9费用控制122
9.1费用控制实施步骤122
9.2项目设计阶段费用控制122
9.3采购阶段费用控制123
9.4施工阶段费用控制124
10工程结算124
参考文献125
第6章环境保护126
1建设项目环境保护法规和文件126
2环保标准126
2.1有关环境质量标准126
2.2污染物排放常用标准126
2.3常用设计规范和规定127
3常见有机化合物的生物处理参数127
4环境保护设计规定134
4.1工艺技术选择134
4.2废气污染物排放控制134
4.3废水污染物排放控制135
4.4固体废物排放控制135
4.5噪声控制136
4.6水体污染紧急防控措施136
4.6.1石化企业水体污染紧急防控措施设置原则要求136
4.6.2事故排水储存计算136
5废气处理技术137
5.1大气污染物来源与分类137
5.2石化、化工及制药企业主要大气污染源137
5.3废气处理基本方法137
5.3.1除尘方法137
5.3.2吸收法137
5.3.3吸附法140
5.3.4燃烧法140
5.3.5催化净化141
5.3.6冷凝法142
5.3.7生物处理法143
6废水处理技术144
6.1化工、石化及制药企业废水的来源和特点144
6.2废水处理基本原则145
6.3废水处理基本方法145
6.3.1中和145
6.3.2隔油146
6.3.3气浮148
6.3.4萃取、吹脱和汽提149
6.3.5化学氧化和催化氧化150
6.3.6化学沉淀152
6.3.7有机废水生化处理152
6.4节水减排与污水再生利用156
6.4.1节水减排途径156
6.4.2污水再生利用157
7固体废物治理技术157
7.1化工、石化及制药企业固体废物来源和分类157
7.2化工、石化及制药企业部分固体废物的基本参数158
7.2.1液态废物及其基本参数158
7.2.2固态废物参数159
7.3固体废物治理基本方法160
7.3.1固体废物管理基本原则160
7.3.2固体废物的综合利用160
7.3.3固化/稳定化160
7.3.4热处理161
7.3.5填埋法161
8噪声控制162
8.1噪声的分类和来源162
8.2控制噪声的基本方法162
8.2.1吸声法162
8.2.2隔声法165
8.2.3消声法166
8.3噪声源防护距离估算166
9环境监测167
参考文献167
第7章劳动安全卫生168
1概述168
2劳动安全卫生法律、法规与标准169
2.1法律、法规与标准综述169
2.2相关法律、法规与标准169
3建设项目中危险因素、有害因素分析169
3.1危险因素和有害因素171
3.2危险因素和有害因素产生的原因171
3.3危险因素和有害因素的分类171
3.4危险因素和有害因素分析的主要内容172
3.5建设项目涉及危险、有害因素和有害程度辨析手段172
3.6重大危险因素和有害因素173
3.7危险化学品重大危险源174
3.8物质的危险有害因素和作业环境有害因素分析175
4劳动安全卫生的对策措施178
4.1基本要求和原则179
4.2劳动安全对策措施179
4.3劳动卫生对策措施186
4.4劳动安全卫生管理对策措施190
5健康、安全和环保190
5.1几种安全性研究方法191
5.2常用的安全评价方法191
6危险性分析与可操作性HAZOP研究192
6.1HAZOP研究的概况192
6.2工程项目HAZOP的研究193
6.3HAZOP研究的应用实例195
7安全完整性等级SIL分析197
7.1SIL分析的概述197
7.2工程项目的SIL分析197
参考文献201
第8章工程设计项目专篇编制规定202
1消防设计专篇编制规定202
1.1项目前期202
1.1.1石油化工项目可行性研究报告编制规定中国石化集团公司2005年版202
1.1.2化工投资项目可行性研究报告编制办法中石化协产发200676号202
1.1.3化工投资项目申请报告编制办法中石化协产发200676号202
1.2项目设计阶段202
1.2.1石油化工工厂基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM2004—2016）202
1.2.2石油化工装置基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM2003—2016）202
1.2.3化工工厂初步设计文件内容深度规定（HG/T20688—2000）202
1.2.4医药工程建设项目设计文件编制标准（GB/T50931—2013）204
1.2.5省市消防专篇编制规定204 [3]
2环境保护专篇编制规定207
2.1项目前期207
2.1.1项目申请报告通用文本发改投资20071169号207
2.1.2石油化工项目可行性研究报告编制规定中国石化集团公司2005年版208
2.1.3化工投资项目可行性研究报告编制办法中石化协产发200676号208
2.1.4化工投资项目项目申请报告编制办法中石化协产发200676号209
2.2项目设计阶段209
2.2.1石油化工工厂基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM-2004—2016）209
2.2.2石油化工装置基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM2003—2016）209
2.2.3化工工厂初步设计文件内容深度规定（HG/T20688—2000）209
2.2.4医药工程建设项目设计文件编制标准（GB/T50931—2013）210
3安全设施设计专篇编制规定211
4职业安全卫生设计专篇编制规范213
4.1项目前期213
4.1.1中国石化集团公司《石油化工项目可行性研究报告编制规定》2005年版214
4.1.2中国石油和化学工业协会《化工投资项目可行性研究报告编制办法》中石化协产发200676号214
4.1.3中国石油和化学工业协会《化工投资项目项目申请报告编制办法》中石化协产发200676号214
4.2项目设计阶段214
4.2.1建设项目职业卫生专篇编制规范214
4.2.2石油化工工厂基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-SM2004—2016）216
4.2.3石油化工装置基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM2003—2016）216
4.2.4化工工厂初步设计文件内容深度规定（HG/T20688—2000）216
4.2.5医药工程建设项目设计文件编制标准（GB/T50931—2013）217
4.2.6建设项目职业病防护设施设计专篇编制导则（AQ/T4233—2013）217
5节能专篇编制规定218
5.1项目前期218
5.1.1项目申请报告通用文本发改投资20071169号218
5.1.2石油化工项目可行性研究报告节能分析篇编制规定中国石化经200951号218
5.1.3化工投资项目可行性研究报告编制办法中石化协产发200676号218
5.1.4化工投资项目项目申请报告编制办法中石化协产发200676号218
5.2项目设计阶段218
5.2.1石油化工工厂基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-SM2004—2016）218
5.2.2石油化工装置基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM2003—2016）218
5.2.3化工工厂初步设计文件内容深度规定（HG/T20688—2000）219
5.2.4医药工程建设项目设计文件编制标准（GB/T50931—2013）219
6抗震设防专篇编制规定219
6.1石油化工工厂基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM2004—2016）219
6.2石油化工装置基础工程设计内容规定中国石化集团公司（SPMP-STD-EM2003—2016）219
参考文献219
第9章工程设计常用安全卫生标准规范和有关资料220
1火灾爆炸危险性分类220
1.1火灾危险性分类220
1.1.1生产的火灾危险性分类220
1.1.2储存物品的火灾危险性分类224
1.2爆炸危险环境划分225
1.2.1爆炸性气体环境危险区域225
1.2.2爆炸性粉尘环境危险区域230
2防火防爆与防雷防静电设计规定231
2.1建筑构件的耐火等级231
2.2厂房和仓库的层数、面积防火限制233
2.3防火间距234
2.3.1厂际防火间距234
2.3.2厂房的防火间距236
2.3.3仓库的防火间距242
2.3.4储罐和可燃材料堆场的防火间距243
2.3.5防火间距起止点的计算规定249
2.4厂房和仓库的防爆与抗爆249
2.4.1厂房和仓库的防爆249
2.4.2建筑物的抗爆设计250
2.5厂房和仓库的安全疏散251
2.5.1厂房的安全疏散251
2.5.2仓库的安全疏散251
2.5.3消防和疏散通道252
2.5.4消防电梯253
2.5.5防火门、窗和防火卷帘254
2.5.6防烟和排烟设施254
2.6防雷规定255
2.6.1建筑物的防雷分类255
2.6.2建筑物的防雷措施255
2.7防静电规定256
2.7.1防止静电事故通用导则（GB12158—2006）256
2.7.2石油化工粉体料仓防静电燃爆设计规范（GB50813—2012）258
2.7.3化工企业静电接地设计规程（HG/T20675—90）258
2.7.4石油化工静电接地设计规范（SH3097）258
2.8火灾自动报警系统设计259
2.9建筑灭火器配置设计261
2.9.1灭火器的配置261
2.9.2灭火器266
3工厂安全卫生防护设计267
3.1职业性接触毒物危害程度分级267
3.2工作场所化学有害因素职业接触限值268
3.2.1化学有害因素职业接触限值268
3.2.2车间的防尘、防毒设计280
3.2.3化工车间的通风换气281
3.3工作场所物理有害因素职业接触限值283
3.3.1噪声283
3.3.2振动283
3.3.3高温作业283
3.4车间卫生设计284
3.4.1防噪声设计284
3.4.2防振设计284
3.4.3防高温作业设计284
3.4.4车间卫生设施设计284
3.5工厂与周边居民区的卫生防护距离285
4洁净厂房设计287
4.1洁净度分级287
4.1.1洁净厂房设计规范（GB50073—2013）287
4.1.2药品生产质量管理规范及附录（2010年修订版）（卫生部79号令）287
4.2医药工业生产洁净厂房设计要求288
4.2.1药品生产质量管理规范及附录（2010年修订版）（卫生部79号令）288
4.2.2医药工业生产洁净厂房设计规范（GB／T50457—2008）289
5环境质量标准和污染物排放标准289
5.1环境质量标准289
5.1.1环境空气质量标准（GB3095—2012）289
5.1.2水质标准289
5.1.3噪声294
5.2排放标准295
5.2.1工业污染物排放标准295
5.2.2噪声污染排放标准295
6物质的燃烧、爆炸极限及电阻率296
6.1可燃有机化合物296
6.2易燃气体301
6.3助燃性气体302
6.4遇水燃烧物质302
6.5遇空气自燃物质303
6.6各种粉尘的爆炸下限304
6.7各种物质的电阻率306
6.8液体的电导率和介电常数306
6.9固体的相对介电常数和电阻率308
7建设工程常用规范308
7.1工程设计常用规范308
7.2工程施工、验收常用规范309
参考文献310
第2篇化工工艺流程设计
第10章过程工程和化工工艺设计313
1过程工程313
1.1过程工业313
1.2过程工程314
1.2.1从化学工程到过程工程314
1.2.2过程工程314
1.3精细化学品及产品工程315
1.3.1精细化学品生产的兴起316
1.3.2精细化学品生产技术的特点316
1.3.3产品工程316
1.3.4产品设计和过程设计的关系317
2过程工程的分析和综合318
2.1过程系统318
2.2过程系统模拟和分析318
2.3过程系统综合和集成321
2.4过程系统优化324
3过程工程和化工工艺设计325
3.1过程工程研究对象的多尺度和多阶段特性325
3.2实现过程工程综合的方法326
3.3过程工程和化工工艺设计326
参考文献326
第11章化工过程技术开发和化工工艺流程设计327
1化工过程技术开发327
1.1化工过程技术开发的基本程序327
1.1.1概述327
1.1.2化工过程技术开发和化工企业建设项目各主要程序及相互关系327
1.2机会研究328
1.2.1研究课题的产生328
1.2.2选择开发课题应遵循的原则328
1.2.3研究课题的种类328
1.2.4信息研究328
1.2.5探索性研究（实验性研究）329
1.3工艺开发（基础研究）329
1.3.1工艺开发试验（小试）329
1.3.2工艺开发的主要内容329
1.4工程开发（过程研究）329
1.4.1工程开发研究的意义和内容329
1.4.2模型试验330
1.4.3中间试验（中试）330
1.4.4化工中试装置工艺设计的特点330
1.4.5工艺设计包（工艺包）331
1.5化工过程技术开发的综合评价和全过程332
1.5.1化工过程技术开发的综合评价332
1.5.2化工过程技术开发的全过程332
1.5.3概念设计332
1.6工程公司在化工过程开发中的地位作用332
2工艺开发放大的方法333
2.1逐级经验放大法333
2.2数学模拟法333
2.2.1数学模型333
2.2.2数学模拟法的应用333 [3]
2.3部分解析法334
2.4相似放大法334
2.4.1冷模试验的理论基础334
2.4.2相似现象334
2.4.3相似理论334
3化工工艺流程设计334
3.1化工工艺流程设计的工艺基础334
3.1.1化工生产过程的基本模式334
3.1.2化工工艺流程设计335
3.1.3化工工艺流程设计的基本方法335
3.1.4化工单元操作和节能335
3.1.5化工过程系统能量集成和节能336
3.2化工工艺流程设计的主要内容336
3.3化工工艺流程设计举例336
3.3.110万吨/年异丁烯装置分离和产品精制工艺设计基础条件336
3.3.2工艺基础分析336
3.3.3工艺方框流程图336
3.3.4工艺流程草图336
3.3.5工艺模拟流程图337
3.3.6工艺流程图337
3.4化工工艺流程设计和技术开发337
参考文献337
第12章化工装置工艺节能技术和综合能耗计算338
1化学工业节能的三个方面338
1.1结构节能338
1.1.1产业结构338
1.1.2产品结构338
1.1.3企业结构338
1.1.4地区结构338
1.2管理节能338
1.3技术节能339
1.3.1工艺节能339
1.3.2化工单元操作设备节能339
1.3.3化工过程系统节能和能量集成340
1.3.4控制节能340
2化工单元操作工艺节能典型举例——蒸馏过程的工艺节能技术340
2.1蒸馏操作过程和操作工艺的最优化341
2.1.1采用最佳回流比341
2.1.2选择最佳进料位置342
2.1.3选择最佳进料状态342
2.2多股进料343
2.3侧线出料344
2.4中间再沸器和中间冷凝器345
2.4.1中间再沸器和中间冷凝器的原理345
2.4.2中间再沸器和中间冷凝器的流程345
2.4.3中间再沸器和中间冷凝器的设置345
2.4.4中间再沸器和中间冷凝器的应用范围346
2.4.5中间再沸器和中间冷凝器的工业应用346
2.5热泵精馏347
2.5.1热泵精馏的原理347
2.5.2闭式热泵精馏348
2.5.3开式热泵精馏348
2.5.4分割式热泵精馏349
2.5.5蒸汽喷射式热泵精馏349
2.5.6蒸汽吸收式热泵精馏350
2.6多效精馏350
2.6.1多效精馏的原理350
2.6.2多效精馏的流程350
2.6.3多效精馏的节能效果和效数351
2.6.4多效精馏的应用准则351
2.6.5多效精馏的应用实例——甲醇-水分离351
2.7热耦精馏352
2.7.1热耦精馏的基本概念352
2.7.2热耦精馏的应用352
2.7.3热耦精馏流程的适用范围352
2.7.4差压热耦合蒸馏技术353
2.8附加回流及蒸发精馏节能技术354
2.8.1SRV精馏原理354
2.8.2SRV精馏的应用355
3化工装置能耗的计算356
3.1化工装置能耗的构成356
3.1.1化工装置总能耗的构成356
3.1.2乙烯装置能耗构成的剖析356
3.2化工装置能耗统计的计算方法356
3.2.1化工装置能耗的计算公式356
3.2.2燃料、电和耗能工质及蒸汽的能源折算值356
3.2.3化工装置能耗计算应注意的问题357
3.3蒸汽能源折算值的计算方法357
3.3.1蒸汽能源折算值的几种取值方法357
3.3.2（有效能）法计算蒸汽能源折算值及其应用358
3.4数据表360
3.4.1蒸汽有效能数据表360
3.4.2蒸汽能源折算值数据表360
参考文献362
第13章物化数据364
1常见气体的物性参数364
1.1几种气体的物性参数364
1.2气体的黏度366
1.2.1一般气体在常压下的黏度366
1.2.2烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃蒸气的黏度367
1.2.3烃蒸气在常压下的黏度368
1.2.4醇类蒸气的黏度369
1.2.5二原子气体的黏度370
1.3气体及蒸气的比热容371
1.3.1气体的比热容371
1.3.2烷烃蒸气的比热容372
1.3.3烯烃蒸气的比热容373
1.3.4二烯烃、炔烃、二氯乙烷和乙腈蒸气的比热容374
1.3.5环戊烷系烃蒸气的比热容375
1.3.6环己烷系烃蒸气的比热容376
1.3.7芳香烃蒸气的比热容377
1.3.8气体cp-cV378
1.3.9烃类蒸气的绝热系数cp/cV378
1.3.10有机化合物的摩尔热容379
1.4气体的扩散系数381
1.4.1一些物质在几种气体中的扩散系数381
1.4.2一些物质在水溶液中的扩散系数383
1.5气体的热导率384
1.5.1二烯烃、炔烃和醇类气体的热导率384
1.5.2芳香烃气体的热导率385
1.5.3常用气体的热导率386
1.5.4高压下有机化合物气体的热导率387
1.5.5氢的热导率388
1.5.6二原子气体的热导率389 [3]
1.5.7氨的热导率390
1.5.8二氧化碳的热导率391
1.5.9氯气的热导率392
1.5.10制冷剂蒸气的热导率392
1.5.11正烷烃气体的热导率393
1.5.12异烷烃和烯烃气体的热导率394
2水的物性参数395
2.1饱和水的物性参数395
2.2饱和水蒸气的物性参数396
2.3饱和水蒸气的蒸汽压（-20～100℃）396
2.4过热水蒸气的密度、比热容、热导率和黏度397
2.5水蒸气焓熵图399
2.6水蒸气温熵图400
3空气的物性参数401
3.1干空气的物性参数401
3.2干空气密度和饱和水蒸气含量402
3.3空气湿焓图404
4常见液体的物性参数405
4.1某些盐类水溶液的沸点405
4.2液体的相对密度和密度406
4.2.1部分油品的相对密度406
4.2.2部分液体的相对密度406
4.2.3醇类的相对密度406
4.2.4常见无机物水溶液的相对密度406
4.2.5烷烃的相对密度409
4.2.6烯烃和二烯烃的相对密度409
4.2.7芳香烃的相对密度410
4.2.8常用溶剂的相对密度411
4.2.9有机液体的相对密度412
4.2.10乙腈和氢氧化钠水溶液的相对密度413
4.2.11浓硫酸水溶液的相对密度414
4.2.12稀硫酸、硝酸和盐酸水溶液的相对密度415
4.2.13氯化钙水溶液的相对密度416
4.2.14氨水溶液的密度416
4.2.15液氨（及蒸气）的密度417
4.3液体的比热容418
4.3.1一般液体的比热容418
4.3.2烷烃、烯烃、二烯烃液体的比热容419
4.3.3芳香烃液体的比热容420
4.3.4溶剂和醇类液体的比热容421
4.3.5氨水的比热容422
4.3.6常用酸、碱水溶液的比热容422
4.3.7制冷剂液体的比热容423
4.3.8氯化钙水溶液的比热容424
4.3.9氢氧化钠水溶液的比热容424
4.4液体和水溶液的体积膨胀系数426
4.5液体的黏度427
4.5.1黏度换算427
4.5.2一般液体的黏度428
4.5.3烷烃液体的黏度431
4.5.4烯烃、二烯烃和炔烃液体的黏度432
4.5.5芳香烃和环己烷液体的黏度433
4.5.6有机化合物液体的黏度434
4.5.7液体烃的黏度（常压及中压）435
4.5.8硫酸水溶液的黏度436
4.5.9氯化钙水溶液的黏度436
4.5.10氢氧化钠水溶液的黏度437
4.5.11盐类水溶液的相对黏度438
4.5.12盐酸和氨水溶液的黏度439
4.5.13液氯的黏度439
4.5.14硝酸的相对黏度440
4.6液体的扩散系数440
4.6.1某些无机物在水溶液中的扩散系数440
4.6.2某些液体的自扩散系数441
4.6.3某些液体二组分扩散系数441
4.7液体的表面张力442
4.7.1某些无机物水溶液的表面张力442
4.7.2烷烃的表面张力442
4.7.3烯烃、二烯烃和炔烃的表面张力443
4.7.4芳香烃的表面张力444
4.7.5醇类、二甘醇水溶液的表面张力445
4.7.6一般液体的表面张力446
4.7.7烃类混合物表面张力和液气密度差关系448
4.7.8烷烃表面张力和液气密度差关系449
4.7.9烯烃等物质表面张力和液气密度差关系450
4.7.10氨水溶液的表面张力（20℃）450
4.8标准电极电位451
4.9液体的热导率452
4.9.1烷烃液体的热导率452
4.9.2烯烃、二烯烃和炔烃液体热导率453
4.9.3芳香烃液体的热导率454
4.9.4醇类液体的热导率455
4.9.5部分液体的热导率456
4.9.6氢氧化钠及氢氧化钾溶液的热导率456
4.9.7液体制冷剂的热导率（饱和状态）457
4.9.8氨水溶液的热导率457
4.10溶解度458
4.10.1无机物质在水中的溶解度458
4.10.2一些气体水溶液的亨利系数462
4.10.3二氧化碳在水中的溶解度463
4.10.4氢氧化钠和尿素在水中的溶解度464
4.10.5碳酸氢铵在水中的溶解度464
4.10.6硫化氢在一乙醇胺溶液中的溶解度（一）465
4.10.7硫化氢在一乙醇胺溶液中的溶解度（二）465
4.10.8硫化氢在二乙醇胺溶液中的溶解度466
4.10.9几种常见气体在水中的溶解度466
5汽液平衡蒸气压力467
5.1醇、醛、酮和醚类的蒸气压467
5.2烷基酸和胺类的蒸气压468
5.3芳香烃、酚类的蒸气压469
5.4芳香烃、卤素和氮化合物的蒸气压470
5.5卤代烃的蒸气压471
5.6烷烃、烯烃和二烯烃的蒸气压472
5.7硝酸水溶液的蒸气压473
5.8发烟硫酸液面上SO3的蒸气压474
5.9硫酸水溶液液面上水蒸气的分压474
5.10硫酸水溶液液面上SO3的分压476
5.11硫酸水溶液液面上H2SO4的分压478
5.12硫酸水溶液的总蒸气压479
5.13盐酸水溶液的蒸气压481
5.14盐酸水溶液中HCl的蒸气压482
5.15几种化学品的蒸气压484
6一些化合物的热力学常数484
6.1生成热和生成自由能484
6.1.1无机物的生成热和生成自由能（101325Pa,25℃）484
6.1.2有机物的生成热和生成自由能（101325Pa,25℃）491
6.2燃烧热493
6.2.1有机物燃烧热493
6.2.2几种无机物的燃烧热（101325Pa,18℃）495
6.3溶解热及水溶液生成热495
6.3.1常用无机物溶于水的溶解热（18℃）495
6.3.2某些常用物质的水溶液生成热497
6.4蒸发潜热498
6.4.1某些液体的蒸发潜热498
6.4.2烷烃的蒸发潜热499
6.4.3烯烃和二烯烃的蒸发潜热499
6.4.4芳香烃的蒸发潜热500
6.4.5溶剂的蒸发潜热501
6.4.6正构烷烃的蒸发潜热与温度、压力关系501
6.4.7正构烷烃在减压时的蒸发潜热502
6.5熔融热和酸碱中和热503
6.5.1元素和无机物的熔融热（101325Pa）503
6.5.2有机物的熔融热（101325Pa）504
6.5.3酸碱中和热504
6.6升华热和吸附热505
6.6.1某些物质的升华热505
6.6.2活性炭和硅胶的积分吸附热506
6.6.3不同类型活性炭上CO2的积分吸附热506
7固体物料的物性参数506
7.1某些固体物料的密度、热导率、比热容和热扩散率506
7.2某些材料的辐射黑度509
8常用有机化合物的物化数据510
9高温载热体520
9.1有机高温载热体520
9.1.1道生油物性数据520
9.1.2YD系列导热油520
9.1.3三一牌系列导热油物性数据520
9.1.4X6D系列导热油520
9.1.5氢化三联苯导热油522
9.1.6Therminol系列导热油524
9.1.7NeoSK-Oil系列导热油524
9.2无机高温载热体527
9.2.1熔融金属物性参数527
9.2.2熔盐物性参数528
9.2.3烟道气物性参数528
10物化数据计算529
10.1纯组分特性529
10.1.1临界温度529
10.1.2临界压力（Lyderson法）531
10.1.3临界体积531
10.1.4临界压缩系数531
10.1.5偏心因子531
10.1.6Riedel常数531
10.1.7势能常数532
10.1.8沸点532
10.2蒸气压532
10.2.1纯液体的蒸气压532
10.2.2与不凝性气体共存时的蒸气压533
10.3气体和液体的p-V-T关系533
10.3.1Pitzer-Curl法533
10.3.2液体密度533
10.3.3液体的体膨胀系数和压缩系数539
10.4流体相平衡539
10.4.1气液平衡系统539
10.4.2液液平衡系统540
10.4.3液相活度系统540
10.5热容和热焓544
10.5.1气体的比热容544
10.5.2液体的比热容546
10.5.3固体在常温下的比热容546
10.5.4理想气体的焓及熵547
10.5.5气体和液体的比焓548
10.6蒸发潜热、生成热及燃烧热549
10.6.1蒸发潜热549
10.6.2正常沸点下的蒸发潜热549
10.6.3蒸发潜热与温度的关系549
10.6.4熔融热549
10.6.5升华热552
10.6.6溶解热552
10.6.7理想气体的生成热552
10.6.8燃烧热557
10.7表面张力563
10.7.1纯物质的表面张力563
10.7.2表面张力与温度的关系564
10.7.3非水溶液混合物的表面张力564
10.7.4含水溶液表面张力565
10.8黏度566
10.8.1气体黏度566
10.8.2液体黏度569
10.9热导率576
10.9.1气体的热导率576
10.9.2液体热导率581
10.9.3液-固悬浮体的热导率583
10.9.4金属热导率583
10.10扩散系数583
10.10.1气体的扩散系数583
10.10.2液体的扩散系数585
10.11纯物质特性常数表586
11模拟系统数据库和数据估算系统594
11.1数据库594
11.1.1纯组分数据库594
11.1.2其他数据库594
11.2热力学性质模型和物理参数估算595
11.2.1热力学性质模型595
11.2.2物理性质参数估算595
12常用单位换算596
参考文献600 [3]
第3篇化工单元工艺设计
第14章反应器603
1概述603
1.1反应器设计和化学反应工程603
1.2反应器的基本类型603
1.3反应器设计的基本方法604
1.4反应器设计数学模型的组成604
2化学反应动力学605
2.1本征反应动力学605
2.1.1反应速率605
2.1.2活化能和反应级数605
2.1.3单一反应605
2.1.4复杂反应605
2.2表观动力学（宏观动力学）606
2.2.1气-固催化反应动力学606
2.2.2气-液反应动力学607
3停留时间分布和流体流动模式609
3.1停留时间分布的表示609
3.2返混609
3.3流动模型610
3.3.1平推流和全混流模型610
3.3.2多釜串联模型610
3.3.3轴向分散模型610
4均相反应器611
4.1间歇釜式反应器611
4.2平推流反应器611
4.3全混釜式反应器612
4.4循环反应器613
4.5组合反应器613
4.6非等温情况的能量衡算613
4.6.1间歇釜式反应器614
4.6.2平推流反应器614
4.6.3全混釜式反应器及其热稳定性615
5固定床反应器615
5.1粒子几何特性和床层空隙率615
5.2床层压力降616
5.3床层的传质616
5.4床层的传热617
5.4.1粒子和流体间传热617
5.4.2固定床的有效热导率618
5.4.3固定床和器壁间的传热膜系数619
5.5薄层催化剂反应器的计算620
5.6等温床的计算620
5.7绝热床的计算620
5.8拟均相二维模型和非均相模型622
6流化床反应器623
6.1流化床的流体力学行为623
6.1.1几个重要参数623
6.1.2床层的膨胀625
6.1.3气体分布器625
6.1.4气泡626
6.1.5粒子捕集626
6.2流化床的传热626
6.3流化床的传质626
6.4流化床的数学模型629
7气液反应器631
7.1气液反应器的选择原则631
7.2反应器的组合631
7.3汽液反应器中的传递过程631
7.3.1鼓泡流型631
7.3.2分布器开孔率631
7.3.3气泡尺寸631
7.3.4气含率631
7.3.5比表面积639
7.3.6传质系数的计算639
7.3.7扩散系数DAL和DBL640
7.3.8气体溶解度640
7.3.9气液鼓泡层的传热641
7.4气液鼓泡反应器设计计算644
7.4.1设计计算步骤644
7.4.2经验处理原则644
8计算举例644
参考文献649
第15章发酵651
1发酵罐的设计651
1.1好氧发酵罐的结构型式651
1.1.1机械搅拌自吸式发酵罐652
1.1.2空气带升环流式发酵罐653
1.1.3高位塔式发酵罐653
1.2厌氧发酵罐的结构型式654
1.3标准式发酵罐654
1.3.1罐的几何尺寸654
1.3.2通气和搅拌654
1.3.3搅拌器几何尺寸和搅拌功率的计算657
1.3.4传热660
1.3.5变速搅拌661
1.4发酵罐的能量消耗和节能661
1.4.1概述661
1.4.2通气和搅拌662
1.4.3无菌压缩空气的制备663
1.4.4发酵液的冷却663
1.4.5发酵车间供电电压663
2发酵罐及其系统663
2.1发酵空气处理系统663
2.1.1预空气过滤器的选型设计664
2.1.2空气压缩机选型665
2.1.3压缩空气的冷却和分水装置设计665
2.1.4总空气过滤器666
2.1.5空气终端过滤器666
2.1.6空压站的管道设计667
2.1.7发酵车间的管道系统设计668
2.2培养基的灭菌668
2.2.1培养基的分批灭菌668
2.2.2培养基的连续灭菌668
2.2.3培养基灭菌形式比较670
2.3管道和阀门670
2.3.1配料670
2.3.2接种670
2.3.3抗生素专用阀门671
2.4测量仪表和控制671
3设计实例673
3.1范围和用途673
3.2生化反应罐674
3.3抗生素发酵罐675
3.3.1红霉素发酵罐675
3.3.2赤霉素发酵罐675
3.3.3泰乐菌素发酵罐675
参考文献676 [3]
第16章液体搅拌677
1液体搅拌机理677
1.1均相液液混合677
1.2固液悬浮搅拌678
1.3非均相液液分散680
1.4气液分散和混合681
1.5高黏度流体搅拌681
2搅拌器的结构类型681
2.1推进式搅拌器682
2.2开启涡轮式搅拌器682
2.3圆盘涡轮式搅拌器683
2.4桨式搅拌器683
2.5锚式和框式搅拌器683
2.6螺带式搅拌器684
2.7螺杆式搅拌器684
2.8三叶后掠式搅拌器684
2.9新型轴流式搅拌器685
2.10新型径流式搅拌器685
2.11大型结晶罐用组合搅拌器685
3搅拌容器的内部构件686
3.1挡板686
3.2导流筒686
4搅拌器选型和转速计算687
4.1均相液液混合687
4.2固液悬浮搅拌687
4.3非均相液液分散688
4.4气液分散688
4.5搅拌转速的确定688
5搅拌功率计算688
5.1搅拌功率的基本计算方法688
5.2高速桨叶的功率特征数689
5.3无挡板或低速桨叶的功率特征数690
5.4电机功率的选择691
5.5计算举例692
6搅拌操作的传热计算694
6.1传热介质侧流体的传热膜系数694
6.1.1盘管中流体的传热膜系数694
6.1.2夹套中流体的传热膜系数694
6.2搅拌容器内流体的传热膜系数695
7搅拌工艺设计的放大技术696
8非牛顿型流体搅拌697
9搅拌节能699
参考文献700
第17章蒸馏和吸收701
1蒸馏过程701
1.1汽液平衡关系的表达701
1.2汽液平衡的热力学关系式701
1.2.1理想系统701
1.2.2非理想系统702
1.3活度系数的计算703
1.3.1VanLarr和Margules方程703
1.3.2Scatchard-Hildebrand方程704
1.3.3Wilson方程704
1.3.4NRTL方程705
1.3.5UNIFAC方程705
1.3.6含有缔合组分的汽液平衡计算713
1.4汽液平衡关系的热力学一致性检验713
参考文献713
2蒸馏过程的计算714
2.1简捷法714
2.1.1MT图解法714
2.1.2简捷计算法715
2.2严格法720
2.2.1设计数据的规定和最终计算结果720
2.2.2三对角矩阵法的数学模型720
2.2.3三对角矩阵法的计算步骤和框图722
2.2.4有关说明723
参考文献723
3蒸馏过程的传质速率724
3.1板式塔板效率的推算724
3.1.1塔板效率的定义724
3.1.2塔板效率的经验关联式726
3.2填料塔等板高度的计算728
3.2.1幕赫法728
3.2.2格兰维尔法729
3.2.3系统压力对等板高度的影响729
参考文献729
4气体吸收730
4.1吸收过程的相平衡730
4.2吸收过程的计算731
4.2.1吸收剂用量731
4.2.2传质单元数和传质单元高度732
4.3板式塔吸收、解吸过程的计算735
4.3.1理论板数735
4.3.2板效率736
4.4变温吸收过程737
4.4.1吸收热效应737
4.4.2热效应影响的处理方法737
4.4.3操作变量的影响737
4.4.4设备结构上的考虑737
4.5多组分吸收737
4.5.1低浓度气体吸收的图解法737
4.5.2低浓度气体吸收的Kremser-Brown法738
4.6化学吸收738
参考文献739
5塔设备设计739
5.1填料塔设计740
5.1.1填料类型和特性参数740
5.1.2流体力学计算743
5.1.3塔内构件的设计746
5.2板式塔设计749
5.2.1塔径估算749
5.2.2塔板布置、降液管及溢流堰设计750
5.2.3筛板设计和流体力学计算756
5.2.4浮阀塔板设计和流体力学计算763
参考文献769
6计算应用软件770
6.1蒸馏和吸收过程模拟计算软件770
6.2塔器水力学计算软件771
6.2.1FRIDRP软件771
6.2.2KG-TOWER软件771 [3]
第18章液液萃取772
1概述772
2液液相平衡及相图772
2.1液液相平衡关系772
2.2三角形相图773
2.3萃取剂的选择774
3液液萃取过程计算776
3.1单级萃取776
3.2多级错流萃取777
3.3多级逆流萃取779
3.4微分接触式逆流萃取781
3.5其他萃取方法782
3.6软件计算782
4液液萃取设备784
4.1萃取设备分类784
4.2常用萃取设备784
4.2.1混合澄清槽784
4.2.2塔设备785
4.2.3离心萃取器790
4.3萃取设备比较及选型790
5填料萃取塔设计计算791
5.1设计概述791
5.1.1设计特点791
5.1.2设计计算步骤794
5.2塔径设计计算795
5.3塔高设计计算797
5.4计算举例799
6转盘萃取塔设计计算800
6.1结构和操作原理800
6.2数学模型801
6.2.1水力学模型801
6.2.2传质特性802
6.3塔高设计计算举例803
6.4设计和运行中的问题分析804
6.5新型转盘萃取塔研究开发与工业应用806
7萃取技术新进展807
7.1超临界流体萃取807
7.1.1超临界流体及其性质807
7.1.2工艺及设备808
7.1.3特点及应用810
7.2膜萃取810
7.2.1基本理论810
7.2.2设备810
7.2.3特点及应用811
7.3双水相萃取811
7.3.1基本理论811
7.3.2过程及设备811
7.3.3特点及应用812
7.4外场强化萃取过程813
7.5萃取新型设备814
7.5.1MSPI814
7.5.2塔式混合澄清萃取器814
7.5.3ECR转盘萃取塔815
符号说明815
参考文献816
第19章吸附及变压吸附819
1吸附的基本原理819
1.1吸附现象819
1.2吸附平衡819
1.3吸附速率819
1.4吸附等温线819
2吸附剂820
2.1常用吸附剂种类820
2.2天然吸附剂820
2.3合成吸附剂821
2.4吸附剂的物性822
3吸附工艺及装置822
3.1吸附分离工艺822
3.2固定床吸附器823
3.3固定床吸附器内的吸附传递过程823
3.4吸附负荷曲线和穿透曲线824
4变压吸附825
4.1变压吸附的基本原理825
4.2循环吸附工艺825
4.2.1变温循环工艺825
4.2.2变压循环工艺826
4.2.3惰性气吹扫循环工艺827
4.2.4其他循环工艺827
4.3变压吸附操作原理827
4.4变压吸附的循环流程827
4.5吸附分离的应用829
4.6吸附剂的选择829
4.7变压吸附装置的工艺设计830
参考文献832 [3]
第20章膜分离设备833
1概述833
1.1膜分离技术的发展833
1.2膜分离技术的基本特性833
1.3膜材料837
1.3.1膜的分类和应用837
1.3.2膜材料837
1.4膜组件838
1.4.1板框式膜组件838
1.4.2圆管式膜组件838
1.4.3卷绕式膜组件838
1.4.4中空纤维式膜组件839
1.4.5集装式膜组件840
1.4.6膜组件的特点比较840
2膜分离基本概念841
2.1微滤841
2.1.1液体过滤841
2.1.2气体过滤844
2.2超滤845
2.2.1超滤的基本原理845
2.2.2超滤膜的特性和种类845
2.2.3超滤装置846
2.2.4超滤的影响因素846
2.2.5超滤的工艺流程846
2.3纳滤847
2.3.1纳滤膜组件及其分离过程847
2.3.2纳滤膜分离过程的设计847
2.3.3影响纳滤膜分离的主要因素847
2.4反渗透848
2.4.1反渗透基本原理848
2.4.2反渗透膜848
2.4.3反渗透装置的设计848
2.4.4反渗透基本工艺流程848
2.4.5反渗透的预处理850
2.5渗析850
2.6离子交换膜851
2.6.1概述851
2.6.2分离基本原理851
2.6.3EDR装置851
2.7气体膜852
2.8渗透汽化854
2.8.1概述854
2.8.2分离基本原理854
3膜分离技术在生物医药领域的应用854
3.1发酵用空气的微滤除菌855
3.2药液的微滤除菌855
3.3卡那霉素的超滤除热原855
3.4糖化酶的超滤浓缩856
3.5甲氧头孢菌素C发酵液的超滤分离菌丝体856
3.66-氨基青霉烷酸的纳滤浓缩857
3.7链霉素的反渗透浓缩858
4膜分离技术在石化和化工领域的应用858
4.1环氧乙烷合成过程中气体膜回收乙烯858
4.2聚烯烃生产过程中气体膜回收烃类859
4.2.1聚合反应过程中气体膜回收烃类859
4.2.2树脂纯化过程中的烃类回收859
4.3从催化裂化干气中回收氢气和烯烃860
4.4合成氨和合成甲醇弛放气中气体膜回收氢气861
4.5无水乙醇的渗透汽化膜法制备862
5膜分离技术在废水处理及污水回用中的应用863
5.1超滤技术863
5.2反渗透技术863
5.3膜生物反应器的应用863
5.3.1膜生物反应器的分类863
5.3.2膜生物反应器的特征864
5.3.3影响膜生物反应器稳定运行的技术参数864
5.3.4膜污染及其控制865
5.4平板膜-生物反应器867
参考文献867
第21章离心机和过滤机868
1离心机868
1.1离心机的分类和适用范围868
1.2离心机的选用要求和标准869
1.3离心机的选型869
1.3.1选型参数869
1.3.2性能指标870
1.3.3选型的基本原则870
1.4过滤离心机的选用871
1.4.1生产能力计算871
1.4.2三足式离心机和平板式离心机872
1.4.3上悬式离心机876
1.4.4卧式刮刀卸料离心机877
1.4.5卧式活塞推料离心机880
1.4.6离心力卸料离心机883
1.4.7其他类型的过滤离心机885
1.5沉降离心机的选用886
1.5.1生产能力计算886
1.5.2螺旋卸料沉降离心机889
1.5.3碟式分离机892
1.5.4其他类型的沉降离心机898
1.6物料预处理方法和装置900
1.7离心机的配套设备900 [3]
1.8离心机的采购900
1.8.1离心机的采购程序900
1.8.2离心机数据表900
2过滤机903
2.1过滤机的分类和适用范围903
2.2过滤机的选用要求和标准规范903
2.3过滤机的选型903
2.3.1选型参数903
2.3.2选型的基本原则903
2.4过滤机的计算904
2.4.1恒压过滤904
2.4.2恒速过滤906
2.4.3先升压后恒压过滤906
2.4.4过滤常数测定906
2.5常用过滤机908
2.5.1转鼓真空过滤机908
2.5.2带式过滤机908
2.5.3盘式过滤机908
2.5.4叶滤机908
2.5.5筒式加压过滤机908
2.5.6压滤机908
参考文献918
第22章换热器919
1换热器的分类和选用919
1.1换热器的分类919
1.1.1按工艺功能分类919
1.1.2按传热方式和结构分类920
1.2换热器的选用920
1.2.1冷却器920
1.2.2加热器921
1.2.3再沸器924
1.2.4冷凝器925
1.2.5蒸发器926
1.3管壳式换热器的选用928
1.3.1工艺条件928
1.3.2结构参数929
1.3.3换热器设计标准931
2无相变管壳式换热器933
2.1稳态传热方程933
2.1.1总传热系数933
2.1.2有效平均温差933
2.2传热系数计算937
2.2.1管程传热膜系数937
2.2.2壳程传热膜系数938
2.3压力降计算940
2.3.1管程压力降940
2.3.2壳程压力降940
2.4换热器设计计算程序和计算举例941
2.4.1设计计算程序941
2.4.2计算举例941
3管壳式冷凝器947
3.1冷凝器的结构特征与选型947
3.1.1冷凝器型式的选择947
3.1.2管壳式冷凝器的局部结构947
3.2冷凝传热膜系数948
3.2.1管内冷凝传热膜系数948
3.2.2管外冷凝传热膜系数948
3.2.3多组分的冷凝传热949
3.2.4含不凝气的冷凝传热950
3.3冷凝器压力降计算950
3.3.1管程压力降950
3.3.2壳程压力降950
3.3.3计算举例951
3.4冷凝器计算举例952
4再沸器958
4.1再沸器型式的选用958
4.2釜式再沸器960
4.2.1设计要点960
4.2.2传热系数960
4.2.3管束的最大热负荷960
4.2.4计算举例960
4.3立式热虹吸式再沸器964
4.3.1设计要点964
4.3.2传热系数964
4.3.3压力降964
4.3.4设计举例965
4.4卧式热虹吸式再沸器970
4.4.1选择要点970
4.4.2传热系数970
4.4.3压力降计算970
5翅片管970
5.1翅片管的应用970
5.2翅片管的传热方程和传热系数971
5.2.1传热方程971
5.2.2传热系数971
5.3翅片管排压力降计算971
6套管和发夹式换热器972
6.1套管式换热器的特点972
6.2传热系数和压力降计算972
6.2.1传热系数972
6.2.2压力降计算973
6.3发夹式换热器的特点及适用范围973
6.3.1发夹式换热器的优缺点973
6.3.2发夹式换热器的适用范围974
7板式及紧凑式换热器974
7.1板式换热器的分类和应用974
7.2板式换热器的传热976
7.2.1波纹板式换热器976
7.2.2螺旋板式换热器976
7.3无相变板式换热器压力降计算977
7.3.1波纹板式换热器977
7.3.2螺旋板式换热器977
7.4波纹板式换热器计算举例977 [3]
7.5板框式换热器的特点979
7.6板翅式换热器的特点979
7.7板壳式换热器的特点980
8蒸发器980
8.1单效蒸发器设计980
8.2多效蒸发器设计981
9空冷器982
9.1概述982
9.1.1空冷器的结构与型式982
9.1.2空冷器型号的表示方法及系列标准984
9.2空冷器的设计条件及基本参数986
10污垢系数和总传热系数的参考值987
10.1污垢系数987
10.2总传热系数推荐值988
10.2.1管壳式换热器988
10.2.2蛇管式换热器990
10.2.3套管式换热器992
10.2.4空冷器993
10.2.5喷淋式换热器994
10.2.6螺旋板式换热器994
10.2.7其他换热器994
10.3液体、气体的普朗特数995
参考文献996
第23章容器998
1容器的分类和选用998
1.1容器的分类998
1.2容器的选用998
2容器工艺设计998
2.1立式和卧式重力气-液分离器998
2.1.1应用范围998
2.1.2立式重力气-液分离器的尺寸设计998
2.1.3卧式重力气-液分离器的尺寸设计1000
2.1.4计算图表1001
2.2立式和卧式丝网气-液分离器1003
2.2.1应用范围1003
2.2.2立式丝网气-液分离器的尺寸设计1003
2.2.3卧式丝网气-液分离器的设计1006
2.2.4计算图表1006
2.3液-液分离器1007
2.3.1分散相液滴沉降速度1007
2.3.2卧式沉降罐尺寸1007
2.3.3立式沉降罐尺寸1007
2.4聚结器在液-液分离容器中的应用1008
2.4.1聚结分离技术机理1008
2.4.2聚结分离的应用及设备1008
2.4.3聚结器选型和设计原则1009
2.5缓冲容器1010
2.5.1应用范围1010
2.5.2容积计算原则1010
3容器的型式和内部结构部件1010
参考文献1012
第24章储罐1013
1储罐设计的一般要求1013
1.1一般原则1013
1.2储运系统的计量要求1013
1.3储罐物料加热设计1013
1.3.1储罐需设置加热器的情况1013
1.3.2储罐物料加热温度应符合的要求1013
1.3.3加热介质的选用1013
1.4储罐物料储存温度1013
2储罐选用1014
2.1储罐容量1014
2.1.1物料储罐容量设计1014
2.1.2物料计算日储量1014
2.1.3物料储存天数1014
2.1.4储罐的设计储存液位1015
2.2储罐选型1015
2.3储罐数量1016
2.3.1原油和原料储罐的数量1016
2.3.2中间原料储罐的数量1016
2.3.3产品储罐的数量1016
2.3.4重油（含燃料油）储罐的数量1016
2.3.5润滑油类、电器用油类和液压油类储罐的数量1016
2.3.6污油罐的数量1016
2.4储罐系列1016
2.4.1拱顶罐系列1016
2.4.2浮顶罐系列1016
2.4.3内浮顶罐系列1016
2.4.4卧式罐系列1016
2.4.5球罐系列1016
3常压和低压罐区1018
3.1设计压力和设计温度确定1018
3.1.1储罐设计压力1018
3.1.2储罐操作压力1018
3.1.3储罐设计温度1018
3.2储罐布置1018
3.2.1罐组布置1018
3.2.2防火堤和隔堤设置规定1019
3.3储罐附件1019
3.3.1储罐附件选用1019
3.3.2储罐附件布置1021
3.4罐区管道布置1022
3.5储罐仪表选用一般要求1022
3.6储罐氮封系统设置1023
3.6.1储罐氮封控制原理1023
3.6.2储罐氮封工艺流程1023
3.6.3氮封系统示意流程图1023
3.7储罐防雷、防静电1024
3.7.1储罐防雷措施1024
3.7.2储罐防静电措施1024
3.8储罐防腐蚀工程1024
3.8.1一般要求1024
3.8.2涂层保护设计1024
4压力储罐区1025
4.1设计压力和设计温度确定1025
4.1.1设计压力确定1025
4.1.2设计温度确定1026
4.2压力储罐区布置1026
4.2.1压力储罐布置1026
4.2.2液化烃储罐防火堤及隔堤的设置1026
4.3压力储罐附件选用1027
4.4压力储罐管道布置1027
4.5压力储罐仪表选用一般要求1027
4.6压力储罐安全防护1027
4.6.1压力储罐的安全阀设置1027
4.6.2压力储罐安全阀的选型1028
4.6.3其他工艺要求1028
4.6.4防雷防静电措施1028
4.7液化烃球罐注水系统设计1028
4.7.1注水水源1028
4.7.2注水点位置1028
4.7.3注水点的连接方式1029
4.7.4注水泵排量确定及注水压力1029
4.7.5注水压力确定1029
4.7.6注水系统示意流程图1029
参考文献1031 [3]
第25章工业炉1032
1工业炉的炉型和设计要点1032
1.1工业炉的炉型1032
1.2工业炉的设计要点1033
1.2.1设计原则1033
1.2.2原始资料的收集和有关专业互提条件1033
1.2.3设计步骤和设计要点1034
2工业炉的热效率和燃料消耗量1035
2.1工业炉的热效率1035
2.2工业炉的燃料消耗量1036
3工业炉节能技术1036
3.1主要节能措施1036
3.1.1回收烟气余热，降低排烟温度1036
3.1.2减少炉壁散热损失1037
3.1.3减少空气过剩量1038
3.1.4减少不完全燃烧损失1038
3.2余热回收技术1039
3.2.1翅片管、钉头管的应用1039
3.2.2余热锅炉的应用1040
3.2.3空气预热器的应用1041
4燃料和燃烧计算1043
4.1燃料1043
4.1.1固体燃料1047
4.1.2液体燃料1047
4.1.3气体燃料1047
4.2燃烧计算1047
4.2.1燃料发热量1047
4.2.2燃烧所需空气量1051
4.2.3燃料生成烟气量1051
4.2.4烟气密度1052
4.2.5烟气热焓和温焓图1052
5燃烧室和燃烧装置1054
5.1燃烧室的容积1054
5.1.1一般燃烧室的容积1054
5.1.2管式加热炉的炉膛容积1054
5.1.3焚烧炉的炉膛容积1056
5.2燃烧装置1056
5.2.1固体燃料燃烧装置1056
5.2.2液体燃料燃烧器1058
5.2.3气体燃料燃烧器1062
6工业炉传热计算1065
6.1辐射段传热1065
6.2对流段传热1067
6.3炉壁散热损失1070
7工业炉系统压力降和排烟系统1072
7.1炉管内物料的压力降1072
7.2烟气系统压力降1072
7.3烟囱设计1086
7.3.1按抽力要求确定烟囱高度1086
7.3.2按有害物质排放要求确定烟囱高度1086
7.3.3其他参数确定1086
7.4引风机的选用1088
8炉衬材料1089
8.1炉衬材料的基本要求1089
8.2常用耐火隔热制品的用途和使用温度1089
8.2.1黏土质耐火砖1089
8.2.2高铝砖1089
8.2.3黏土质隔热耐火砖1089
8.2.4高铝质隔热耐火砖1089
8.2.5低硅刚玉砖1089
8.2.6一般刚玉制品1089
8.2.7碳化硅耐火制品1089
8.2.8电石炉用自焙炭砖1089
8.2.9高铬砖1089
8.3常用隔热制品的用途和使用温度1090
8.3.1硅藻土隔热制品1090
8.3.2膨胀蛭石及膨胀蛭石制品1090
8.3.3膨胀珍珠岩及膨胀珍珠岩绝热制品1090
8.3.4岩棉及岩棉制品1090
8.3.5矿渣棉及矿渣棉制品1090
8.3.6绝热用玻璃棉及其制品1090
8.3.7硅酸钙绝热制品1090
8.3.8轻质氧化铝制品1090
8.3.9常用隔热制品的物理性能及使用范围1090
8.4耐火陶瓷纤维制品的用途和使用范围1093
8.4.1耐火陶瓷纤维制品的种类及使用温度1093
8.4.2耐火陶瓷纤维制品的形态分类及用途1093
8.4.3绝热用硅酸铝棉制品主要性能1093
8.4.4常用耐火纤维折叠式模块结构1094
8.4.5派罗块纤维模块1094
8.5常用不定形耐火、隔热材料的用途和使用温度1094
8.5.1致密不定形耐火材料1094
8.5.2隔热不定形耐火材料1096
8.5.3耐火陶瓷纤维不定形材料1097
8.5.4耐火泥浆和表面涂层1099
9一般加热炉的工艺计算电算化程序1101
9.1工艺计算电算化程序介绍1101
9.2程序框图1101
参考文献1102 [3]
第26章干燥器1103
1干燥器的分类和选型1103
1.1干燥器的分类1103
1.2干燥器的选型1103
2干燥过程计算1104
2.1干燥速率曲线1104
2.2恒速干燥阶段的计算1107
2.2.1按X-t干燥曲线的计算方法1107
2.2.2按R-t干燥速率曲线的计算方法1107
2.2.3按传热系数的计算方法1107
2.3降速干燥阶段的计算1108
2.4干燥器的热量衡算1109
2.4.1预热器的热量消耗1109
2.4.2干燥器的热量衡算1109
2.4.3热量衡算的应用示例1110
3箱式（间歇式）干燥器1110
3.1平行流式箱式干燥器1110
3.2穿流式箱式干燥器1110
3.3真空箱式干燥器1111
4隧道式干燥器1112
4.1隧道式带式通风干燥器1112
4.2洞道式干燥器1114
5喷雾干燥器1116
5.1喷雾干燥器的分类1117
5.2喷雾干燥室的设计1118
5.3雾化器1119
5.3.1雾化器的类型1119
5.3.2雾化器的选用原则1119
5.4SZDB-40型无菌系统喷雾干燥机1119
5.5P型喷雾干燥器系列产品1120
5.6PA、PB、PC、PD系列喷雾干燥装置技术参数1121
5.7喷雾干燥计算举例1122
5.8喷雾干燥的闭路循环系统1122
5.9喷雾干燥的应用1124
6气流干燥器1125
6.1特性和运行参数1125
6.2分类1125
6.3直管型气流干燥器1126
6.4脉冲型气流干燥器1127
6.5倒锥式气流干燥器1127
6.6套管式气流干燥器1127
6.7旋风型气流干燥器1128
6.8旋转气流干燥器1128
6.9环形干燥器1129
6.10文丘里气流干燥器1129
6.11低熔点物料气流干燥器1129
6.12气流干燥计算1130
7流化床干燥器1131
7.1流化床干燥器的特点1131
7.2流化床干燥器类型1131
7.2.1沸腾造粒包衣干燥器1131
7.2.2强化沸腾干燥器1132
7.2.3卧式多室流化床干燥器1134
7.2.4双级流化床干燥器1134
7.2.5喷动床干燥器1136
7.2.6闭路循环流化床干燥器1136
7.2.7惰性粒子流化床干燥器1137
7.2.8振动流化床干燥（冷却）器1138
8立式通风移动床干燥器1139
8.1特点1139
8.2计算举例1140
9回转干燥器1141
9.1直接或间接加热式回转干燥器1141
9.1.1技术参数1141
9.1.2计算举例1141
9.1.3应用实例1143
9.2穿流式回转干燥器1143
9.2.1结构1143
9.2.2特点1144
9.2.3计算举例1144
10真空干燥器1145
10.1特点1145
10.2双锥回转型真空干燥器1145
10.3耙式真空干燥器1148
10.4附属设备1148
10.5回转真空干燥联合机1148
11槽型搅拌干燥器1150
11.1特点1150
11.2结构类型1150
11.2.1楔形翼片型搅拌干燥器1150
11.2.2桨叶干燥器1151
11.2.3单轴圆板型和单轴环型搅拌干燥器1153
11.2.4单轴圆盘型搅拌干燥器1153
11.2.5单轴清扫齿