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第1章 绪论1

1.1 化工设计的意义和作用1

1.2 化工设计的特点2

1.3 化工设计的阶段2

1.4 化工项目立项过程3

1.4.1 立项3

1.4.2 招标3

1.5 化工设计种类4

1.4.3 项目建议书的编制4

1.6 化工设计程序5

1.7 化工设计的现代化7

1.8 学习化工设计知识的意义7

第2章 工艺设计的基本程序和准备工作9

2.1 工艺设计的基本程序9

2.1.1 设计前期工作9

2.1.2 初步设计阶段11

2.1.3 施工图设计阶段12

2.2 工艺设计的内容和准备工作13

2.2.1 工艺设计的内容13

2.1.4 设计代表工作13

2.2.2 工艺设计的准备工作14

第3章 工艺流程设计17

3.1 工艺路线的选择17

3.1.1 工艺路线论证18

3.1.2 选择工艺路线应注意的问题20

3.2 工艺流程设计20

3.2.1 工艺流程设计的意义和任务20

3.2.2 工艺流程设计中涉及的问题21

3.2.3 生产工艺流程草图22

3.2.4 生产工艺物料流程图25

3.2.5 工艺管道及仪表流程图26

3.2.6 输送设备的自控流程设计31

3.2.7 管壳式换热器的自控流程33

3.2.8 加热炉的自控流程35

3.2.9 精馏塔的自控流程35

3.2.10 反应器的自控流程40

3.2.11 特定过程及管路的流程42

3.3 辅助生产流程49

3.3.1 公用工程49

3.3.2 开停车流程52

3.3.3 安全生产流程55

第4章 物料衡算57

4.1 重要物性数据的获取57

4.2 单位换算59

4.2.1 单位换算的方法59

4.2.2 因次方程的单位换算60

4.3 物料衡算的意义和作用61

4.4.1 化工过程的类型62

4.4 物料衡算式62

4.4.2 物料衡算式63

4.5 物料衡算的方法和步骤68

4.6 物理单元操作设备的物料衡算70

4.6.1 不带过程限制条件的物料衡算70

4.6.2 带过程限制条件的物料衡算71

4.7 有化学反应过程的物料衡算73

4.7.1 收率和转化率74

4.7.2 一般反应过程的物料衡算78

4.7.3 反应器物料衡算81

4.8.1 串联过程的物料衡算91

4.8 复杂化工过程的物料衡算91

4.8.2 并联和旁路的物料衡算96

4.8.3 循环过程的物料衡算99

4.8.4 排放过程的物料衡算102

4.8.5 一般复杂化工过程的物料衡算106

第5章 热量衡算113

5.1 概述113

5.2 热量平衡114

5.2.1 热量平衡式114

5.2.2 焓方程式115

5.2.3 热量衡算的步骤116

5.3 单元操作设备热量衡算117

5.3.1 加热和冷却设备热量衡算117

5.3.2 分离设备热量衡算119

5.4 反应器热量衡算122

5.4.1 焓的两种基态123

5.4.2 等温反应器125

5.4.3 绝热反应器127

5.4.4 实际反应器129

5.5.1 换热过程131

5.5 复杂化工过程的热量衡算131

5.5.2 精馏装置133

5.5.3 加热炉反应器138

5.6 系统能量的合理利用141

第6章 设备的选型和工艺设计计算144

6.1 选择设备的基本要求144

6.2 设备设计的基本内容146

6.2.1 液体物料输送设备146

6.2.2 气体物料输送及压缩设备149

6.2.4 输送设备的选择158

6.2.3 固体物料搬运及粉碎设备158

6.3 塔类设备162

6.4 蒸发设备162

6.5 换热设备163

6.5.1 换热器的分类164

6.5.2 换热器的选择165

6.5.3 系列标准管壳式换热器的选用167

6.6 化学反应器183

6.6.1 概述183

6.6.2 反应器的选型186

6.6.3 搅拌釜式反应器187

6.7 分离设备189

6.7.1 液固分离设备189

6.7.2 气固分离设备195

6.8 存储容器198

6.8.1 存储容器的分类与选择198

6.8.2 普通碳素钢及低合金钢贮罐标准系列（HG5-1572-85～HG5-1580-85）200

6.8.3 球形贮罐标准系列（JB/T4711-92）205

6.8.5 低压湿式气柜系列（HG21549-92）206

6.8.4 钢制机械搅拌容器标准系列（GB9845-88）206

6.9 传质设备207

6.9.1 板式塔和填料塔的设计计算207

6.9.2 干燥设备209

6.10 设备材料的选择215

6.11 编制设备一览表216

第7章 车间布置设计220

7.1 概述220

7.2 厂房布置设计的条件和依据221

7.3.2 厂房的平面布置222

7.3.1 厂房的整体布置222

7.3 车间厂房的布置设计222

7.3.3 厂房的空间布置224

7.3.4 生产辅助设施的布置225

7.3.5 安全、卫生和防腐蚀问题227

7.3.6 车间设备布置设计227

7.3.7 常见化工设备的布置原则230

7.3.8 露天车间的设备布置247

7.3.9 室内车间的设备布置249

7.4.2 一般规定250

7.4.1 概述250

7.4 设备布置图250

7.4.3 应遵循的设计规定251

7.4.4 图面安排及视图要求251

7.4.5 图面表示内容及尺寸标注252

7.5 设备布置图的画法255

7.5.1 设备平面布置图的画法255

7.5.2 设备立面布置图的画法255

7.6 设备布置图的识读256

第8章 管路布置设计258

8.1.1 化工用管259

8.1 化工管路概述259

8.1.2 阀件262

8.1.3 其它管件272

8.1.4 管路附件272

8.1.5 化工管路的标准化275

8.1.6 管道等级279

8.1.7 管道系统试压280

8.2 管路设计280

8.2.2 管路设计的内容281

8.2.1 管路设计基础281

8.2.3 管路设计的步骤282

8.3 管路的确定282

8.3.1 管材的选择282

8.3.2 管路管径的确定287

8.3.3 管路阀件和附件的选择294

8.4 管路的布置297

8.4.1 埋地敷设管路297

8.4.2 管沟敷设管路297

8.4.4 架空敷设管路298

8.4.3 沿地敷设管路298

8.5.1 概述310

8.5 管路的支架设计310

8.5.2 支架的强度计算312

8.6 管路的应力分析和热补偿设计314

8.6.1 管路的应力分析314

8.6.2 管路的热补偿315

8.7 管路的绝热和防腐设计321

8.7.1 绝热的功能321

8.7.2 绝热范围321

8.7.4 绝热材料的性能和种类322

8.7.3 绝热结构322

8.7.5 管道保温计算324

8.7.6 管路的防腐设计329

8.8 管路布置图的绘制331

8.8.1 一般规定331

8.8.2 应遵循的设计规定332

8.8.3 图面表示和尺寸标注332

8.8.4 管道、管件和阀门在配管图上的表示方法337

8.8.7 编制工艺管路材料明细表和综合材料表342

8.8.5 管道布置图的绘制342

8.8.6 管路布置图举例342

8.8.8 编写管路施工说明345

第9章 工艺专业为其它专业提供的设计条件346

9.1 土建及其设计条件347

9.1.1 化工建筑的基本知识347

9.1.2 土建设计依据352

9.1.3 土建设计的条件353

9.1.4 土建设计的内容354

9.2.2 化工容器制造的材料选择355

9.2 非定型设备设计条件355

9.2.1 化工容器分类355

9.2.3 非定型设备设计程序358

9.2.4 非定型设备条件表360

9.2.5 管口方位图360

9.2.6 非定型设备图361

9.3 电气设计条件362

9.3.1 车间供电系统362

9.3.2 电气防爆363

9.3.3 防雷365

9.3.4 电气设计条件366

9.3.5 电气设计内容367

9.4 自动控制设计条件367

9.4.1 概况367

9.4.2 自动控制设计条件368

9.5.2 夏季降温370

9.5.3 通风370

9.5.1 采暖370

9.5 采暖通风设计条件370

9.5.4 采暖通风与空调设计条件372

9.6 供热及冷冻设计条件372

9.6.1 热源372

9.6.2 节能373

9.6.3 冷冻系统376

9.6.4 供热与冷冻设计条件376

9.7 供排水设计条件377

9.7.1 水源377

9.7.2 工业用水377

9.7.3 循环冷却水的水质稳定处理378

9.7.4 供排水设计条件380

第10章 设计说明书的编制382

10.1 初步设计说明书382

10.1.1 工艺专业的初步设计说明书382

10.1.2 总图运输设计说明383

10.1.3 生产控制设计说明384

10.1.4 供排水设计说明384

10.1.8 机电仪表维修设计说明385

10.1.7 土建设计说明385

10.1.6 供汽设计说明385

10.1.5 供电设计说明385

10.1.9 其它有关设计说明386

10.2 施工图设计说明书386

第11章 工程项目设计概算书的编制387

11.1 设计概算的意义、原则和作用387

11.2 工程项目设计概算的内容388

11.2.1 工程费用388

11.2.2 其它费用388

11.3.1 概算的编制依据389

11.3.2 概算的编制方法389

11.3 工程项目设计概算的编制依据和方法389

第12章 安全生产与环境保护396

12.1 安全生产396

12.1.2 燃烧与爆炸396

12.1.2 化学物质的毒性403

12.1.3 腐蚀性405

12.1.4 噪声406

12.2.2 有关的标准和规范407

12.2.1 环境影响报告书407

12.2 环境保护407

12.2.3 化学工业中的环境污染问题408

12.3 化工设计中应考虑的安全和环境保护问题412

12.3.1 职业安全412

12.3.2 工业卫生414

第13章 工厂厂址的选择及其总平面设计416

13.1 厂址的选择416

13.1.1 厂址选择的基本要求416

13.1.2 拟定选择厂址指标417

13.1.3 厂址选择的程序418

13.2 工厂总平面的设计420

13.2.1 概述420

13.2.2 总平面设计的主要内容420

13.2.3 总平面设计的条件425

13.2.4 总平面设计需要的资料425

13.2.5 总平面设计的原则426

13.2.6 总平面设计的技术经济指标429

13.2.7 总平面设计实例429

14.1.1 技术经济评价的原则和评价指标体系431

14.1 概述431

第14章 化工技术经济431

14.1.2 技术经济评价的方法和步骤436

14.2 建设项目投资估算439

14.2.1 投资组成440

14.2.2 固定资产的估算法441

14.2.3 投资估算方法441

14.3 单元设备价格估算451

14.3.1 以预算定额为依据的估算方法451

14.3.2 单元设备及附件价格453

14.4.1 产品成本的构成及其分类455

14.4 成本估算455

14.4.2 产品成本估算456

14.4.3 折旧费的计算方法458

14.4.4 销售收入和销售税金估算460

14.5 项目经济评价460

14.5.1 项目经济评价的基本原则460

14.5.2 项目财务评价的方法461

附表1-2 单位换算471

附表1-1 一些物理量的单位和因次471

附录1 物理量单位换算471

附录471

附录2 化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定476

附录3 初步设计开工报告编制提纲490

附录4 原化学工业部《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》（部分）492

附录4-1 设备管口方位图（HG20519.26-92）492

附录4-2 管道常用的缩写词（HG20519.27-92）494

附录4-3 流程图；设备、管道布置图；管道轴测图；管件图；设备安装图的图线宽度及字体规定（HG20519.28-92）502

附录4-4 管架编号和管道布置图中管架的表示方法（HG20519.29-92）504

附录4-5 隔热及隔声代号（HG20519.30-62）507

附录4-6 管道及仪表流程图中设备、机器图例（HG20519.31-92）508

附录4-7 管道及仪表流程图中管道、管件、阀门及管道附件图例（HG20519.32-92）519

附录4-8 管道布置图和轴测图上管子、管件、阀门及管道特殊件图例（HG20519.33-92）525

附录4-9 设备、管道布置图上用的图例（HG20519.34-92）535

附录4-10 物料代号（HG20519.36-92）538

附录4-11 管道等级号及管道等级表（HG20519.38-92）540

附录5 允许排放的有害物质的最高浓度542

附表5-1 废水中第一类物质最高允许排放浓度（GB8978-1996）542

附表5-2 废水中第二类物质最高允许排放浓度（GB8978-1996）542

附表5-3 新污染源大气污染物排放限值（GB16297-1996）544

附表6-2 流程图中管道及其附件图例551

附表6-3 流程图中常用阀门图例551

附录6 非（HG20519-92）标准中的图例551

附表6-1 物料代号551

附表6-4 设备、管道布置图上所用的图例552

附表6-5 管道布置图中阀门图例552

附录7 化工技术经济分析常用数据553

附表7-1 复利计算公式汇总553

附表7-2 化工企业（石油、化工工艺专用设备）固定资产折旧年限553

附表7-3 财务评价参数555

主要参考文献556