化工設計

前言

自從Coulson和Richardson叢書的該卷首次面世，已時逾20余年。在第4版中，我仍然遵循前述版本的相同做法，對本書的整體結構并不作重大調整和修改，僅僅只對一些內容進行了更新，增補了某些新內容。具體而言，有關成本問題的章節(jié)進行了全面的更新。自從第一版以來，在設計實踐中最大的變化是不斷開發(fā)了CAD程序。許多組織現(xiàn)在都能夠利用過程模擬和設備設計的商用程序。使用的靈敏度、工程評判應用、由實踐經(jīng)驗進行開發(fā)等，都排除了冗長的經(jīng)常又是不精確的手工計算需要。但是，如果不加思索地使用，可能會導致災難性后果。另一個重要的進步是能夠很容易地訪問萬維網(wǎng)上的信息。有關網(wǎng)上設計信息的參照文獻也包含在這個版本之內。物料和能量衡算的計算機程序，曾經(jīng)包含于先前版本的附錄之中，在本版本中已經(jīng)刪除。如果某些院系或個人仍然喜歡這些程序，可以通過軟盤復制從作者處獲取，可以經(jīng)由出版商與作者進行聯(lián)系。

內容概要

本書傾向于實用性講述，重點在于提供有用的化工設計方法和技術。雖然不可能在一本書中詳細介紹在化工生產(chǎn)過程中所有設計需要的方法和技術，但本文所采取的方法已經(jīng)為工藝和設備的初步設計給出足夠的細節(jié)，其參考的專著和論文，都非常權威，對所討論的問題提供了更全面的討論和更詳細的設計方法。    本書的章節(jié)分為三個部分。第1至9章及第l4章主要涵蓋化工工藝設計，并簡要介紹了設計方法，包括物料平衡、能量衡算、工藝流程圖（包括計算機輔助設計）、管道儀表、成本核算和工程評價、材料、信息和數(shù)據(jù)設計、安全與防損、工廠選址。第l0、11和12章是設備選擇與設計，主要包括分離塔（蒸餾、吸收和萃取）、換熱設備。第l3章主要討論化工廠的機械設計。每章末尾都有相關習題，以便于初學者學習。    本書可作為化工類工程設計人員的參考書，也可作為大學化學工程專業(yè)的本科生及研究生的教材。

作者簡介

作者：(英國)辛諾特(R.K.Sinnott)

書籍目錄

第1章　設計導論  1.1  引言  1.2　設計的性質  　1.2.1　設計目標（需求）  　1.2.2　數(shù)據(jù)采集  　1.2.3  可能的設計解決方案的創(chuàng)立  　1.2.4　選擇　1.3　化工生產(chǎn)過程的剖析　1.4　化工設計工程的組織　1.5　工程文檔　1.6　規(guī)范和標準　1.7　工廠安全（設計系數(shù)）　1.8　單位系統(tǒng)　1.9  自由度和設計變量設計問題的機械表示法    1.9.1　信息流量和設計變量    1.9.2　設計變量的選擇    1.9.3　信息流向和設計問題的結構  1.10　優(yōu)化    1.10.1　通用步驟    1.10.2　簡單模型    1.10.3  多變量問題    1.10.4　線性規(guī)劃    1.10.5　動態(tài)規(guī)劃    1.10.6  間歇式和連續(xù)式過程的優(yōu)化  參考文獻  術語  習題第2章　物料平衡基礎  2.1　概述  2.2　質能方程  2.3　質量守恒  2.4　用于表示組成的單位  2.5　化學計量學　2.6　系統(tǒng)邊界的選擇　2.7　計算基準的選擇　2.8　獨立組分數(shù)　2.9　流量和組成的約束條件　2.10　一般代數(shù)法　2.11　關聯(lián)組分　2.12　過量試劑　2.13　轉化率和產(chǎn)率　2.14　再循環(huán)過程　2.15　凈化　2.16　分流　2.17　非穩(wěn)態(tài)計算　2.18　物料平衡問題的一般步驟　參考文獻（擴展閱讀）　術語　習題第3章　能量衡算基礎（和能量利用）  3.1  概述  3.2　能量守恒  3.3　能量的形式（每單位質量或物料）    3.3.1  勢能    3.3.2  動能    3.3.3  內能    3.3.4  功    3.3.5　熱量    3.3.6  電能  3.4　能量平衡  3.5　比焓的計算  3.6　平均比熱容  3.7　壓力對比熱容的影響  3.8　混合物的焓  3.9　焓一濃圖  3.10　反應熱  3.11　標準生成熱  3.12　燃燒熱  3.13　氣體壓縮與膨脹    3.13.1  莫利爾圖    3.13.2　多邊壓縮與膨脹  　3.13.3  多級壓縮機  　3.13.4  電力驅動　3.14　能量平衡計算　3.15　非穩(wěn)態(tài)能量平衡　3.16　能量回收 　 3.16.1熱交換  　3.16.2換熱器網(wǎng)絡 　 3.16.3廢熱鍋爐  　3.16.4高溫反應器  　3.16.5低級燃料  　3.16.6  高壓過程物流 　 3.16.7  熱泵　3.17　過程整合和夾點技術  　3.17.1  夾點技術  　3.17.2　題解表法  　3.17.3　換熱器網(wǎng)絡  　3.17.4　最低換熱器數(shù)  　3.17.5　閾值問題  　3.17.6　多夾點和多動力設施  　3.17.7　過程集成：其他過程操作的集成　參考文獻　術語　習題第4章　工藝流程圖第5章　管道儀表第6章　成本核算和工程評價第7章　結構材料第8章　信息和數(shù)據(jù)設計第9章　安全與防損措施第10章　設備的選擇、規(guī)格與設計第11章　分離塔（蒸餾、吸收和萃?。┑?2章　換熱設備第13章　化工設備的機械設計第14章　工廠選址的常規(guī)因素附錄A附錄B附錄C附錄D附錄E附錄F附錄G附錄H

章節(jié)摘錄

第1章 設計導論1.1 引 言本章主要介紹過程設計的性質和方法學以及在化工生產(chǎn)過程中的應用。1.2 設計的性質本節(jié)主要對過程設計進行一般性的討論，并稍微帶有哲學意義地進行討論，包括設計工作者如何開展工作。本書的主題是化學工程的設計，但是在該節(jié)中描述的設計方法學同樣適用于工程設計的其他分支。設計是一種創(chuàng)造性的活動，同樣，設計工程師從事的活動也是最具價值的和最令人滿足的活動，也就是集思廣益，把各種思想進行優(yōu)化組合而達到所期望目的。設計并不是屬于于工程的開始。設計工作者是以頭腦中一個特殊的目標，一個需求的目標開始，通過開發(fā)和評估可能的設計，努力獲得認為是能夠達成該目標的最好的方式；這個目標可能是一把較好的椅子，一座新橋，或者對于化學工程師而言，是一種生產(chǎn)過程設計中的新化學產(chǎn)品或平臺。如果要考慮實現(xiàn)目標的可能方式，則設計工程師會受到許多因素的羈絆，這就會限制可能的設計數(shù)量；但是，恰好是問題的一種可能解決辦法的情況很少，或正是這種僅有的設計。滿足目標的幾種備選方式一般是可能的，甚至是最好的設計，這取決于限制因素的性質。

媒體關注與評論

“一本經(jīng)典的化工設計參考書……內容脈絡清晰，易于閱讀，索引完備?！? “簡而言之，本書內容齊備、敘述清楚、圖文并茂、讓人愛不釋手?！? 

編輯推薦

《化工設計(第4版)》是一本廣為人知并被化學工程學生廣泛使用的教材。它闡述了化學工程原理在化不過程的設備設計中的廣泛應用。經(jīng)過反復修訂，第4版的內容已涵蓋了最新的工業(yè)方法和技術，包括物料和能量平衡，過程設計，成本核算，安全和防損，設備設計方法（蒸餾、吸收、萃取、換熱），壓力容器設計，以及無數(shù)的實例?！窠?jīng)典的COULSON&RICHARDSON系列叢書中最暢銷的化學工程參考書，是理論和實踐的巔峰之作●修訂與時俱進，緊跟化工產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展●包含大量實例及要線支持材料內容齊全，細節(jié)介紹完備，為讀者提供化工設計的最基礎知識，已廣為專業(yè)人員所用，并成為不可或缺的參考書。

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