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第一章　概述1

第一节　化工过程开发步骤2

一、实验室研究2

二、收集资料2

三、概念设计3

四、技术经济评价3

1. 初步评价3

2. 中间评价3

六、中试4

2. 热模试验4

1. 冷模试验4

五、模型试验4

3. 最终评价4

七、基础设计5

八、工程设计5

九、建立生产装置6

第二节 开发研究选题6

一、研究课题的性质和来源6

1. 纵向课题6

2. 横向课本6

3. 能够生产出合格的产品7

2. 合理的原料路线7

4. 较好的社会效益和经济效益7

二、技术开发项目的立项条件7

3. 自选课题7

1. 发展生产和市场需要7

第三节 过程研究和工程研究的关系8

一、小试和概念设计的关系8

二、模型试验与技术经济评价的关系9

三、中试和基础设计的关系9

第四节 放大程度和开发周期10

一、放大程度10

二、放大效应10

三、开发周期11

习题11

参考书11

一、 研究方法13

1.反应器的选型13

第一节 经验放大法13

第二章 开发放大方法13

2. 优化工艺条件14

3. 反应器的放大14

二、特征14

1. 只注重输入与输出关系，纯属于综合考察性质14

2. 试验程序人为规定15

3. 放大是根据试验结果外推15

第二节 数学模型法18

一、数学模型18

1. 建立数学模型的思想方法18

2. 数学模型的简化18

3. 综合两过程规律，建立数学模型19

1. 研究反应过程19

2. 研究传递过程19

3. 数学模型的针对性19

二、研究方法19

4. 检验数学模型20

三、特征20

1. 分解过程，不作综合考察20

2. 合理简化过程运行规律20

3. 科学试验是为了建立和届验数学模型21

第三节 部分解析法23

一、研究方法23

1. 浓度效应23

2. 温度效应23

2. 高想技术方案24

3. 验证设想，改进技术方案24

1. 了解过程特征24

二、研究步骤24

4. 确定放大设计方法25

三、特征25

1. 分解研究与综合分析相结全25

2. 确定的技术信息主要来源于试验25

3. 技术方案的形成都通过了反复论证25

第四节 相似放大法28

一、研究方法29

1. 相似条件29

2. 相似定理29

3. 相似特征数及其方程29

5. 相似放大31

4. 由试验确定特征数方程的未知系数31

1. 试验研究属于综合考察，放大依据来源于试验33

2. 简化了试验，提高了嗽验效率33

3. 运用相似特征数相等为放大提供了简单可靠的依据33

三、数量放刁法和比例放大法33

1. 数量放大法33

2. 比例放大法33

习题34

参考书36

第三章 试验37

第一节 试验工作程序37

一、拟定试验计划37

2. 试验阶段38

三、试验总结38

1. 试验准备阶段38

二、试验工作38

第二节 预试验和系统试验40

一、预试验40

1. 认识试验41

2. 析因试验41

3. 鉴别试验41

二、系统试验43

第三节 冷模试验46

一、按相似论进行的冷模试验46

二、用概率统计方法进行的冷模试验48

三、测定特殊参数的冷模试验49

四、类比试验51

1. 中试规模52

第四节 中间工厂试验52

一、中试应考虑问题52

2. 测量与控制53

3. 中试装置的完整性53

二、反应过程中试的内容53

1. 宏观动力学研究53

2. 考察催化剂的寿命54

3. 确定分析方法54

4. 考察物料对设备村质的腐蚀性54

第五节 试验设计57

一、正交设计法57

二、均匀设计法59

三、序贯设计法60

1. 最佳序贯判别61

2. 序贯设计中的最佳参数估算62

第六节 试验数据处理66

一、列表法66

二、 图解法66

1. 坐标纸67

2. 坐标轴67

3. 代表点67

4. 试验曲线67

5. 图解技术68

三、数学模型表达法72

习题73

参考书74

1. 测定粘度75

一、 物性数据75

第一节 专门资料75

第四章 技术经济资料75

2. 测定气、液相平衡数据77

3. 测定表面张力78

4. 测定催化剂性能79

五、物料衡算和能量衡算82

1. 物料衡算82

二、 化学平衡数据84

三、转化率、收率和反应的选择性85

四、化学反应速率86

1. 间歇操作系统的动力学研究方法87

2. 连续操作系统的动力学研究方法88

2. 能量衡算96

六、工艺流程图104

第二节 外国资料106

一、原料方面的资料107

1. 化学工业的原料107

2. 关于原料来源、供应量和质量应108

3. 关于原料产地、交通运输和包装、贮存方面的资料109

二、产品方面的资料109

三、副产物方面的资料109

四、厂房建筑方面的资料110

1. 关于厂房的平面布置110

2. 关于厂房的柱网蹁度110

3. 关于厂房的空间布置110

4. 交通运输资料111

3. 工程地质资料111

5. 环境保护资料111

4. 防火墙和防爆墙111

1. 气象资料111

五、厂址选择方面的资料111

2. 地形资料111

6. 水源资料112

7. 厂区及邻近地区情况资料112

8. 排洪和排水资料112

9. 供电和电讯资料112

六、能源方面的资料112

习题112

参考书113

第一节 工业反应器的基本类型114

一、按反应器的构型特征分类114

第五章 反应器的类型及设计114

二、按反应物料的相态分类115

三、按操作方法分类115

第二节 间歇操作搅拌釜115

一、等温间歇操作的反应时间116

二、间歇操作搅拌釜放大应注意的问题116

第三节 管式反应器118

一、活塞流反应器的数学模型118

二、管式反应器放大应注意的问题120

第四节 连续操作搅拌釜122

一、连续操作搅拌釜的数学模型122

二、连续操作搅拌釜放大应注意的问题124

3. 催化剂床层125

2. 最佳反应温度125

第五节 固定床催化反应器125

1. 反应热效应的影响125

一、固定床反应器放大应考虑的问题125

二、固定床催化反应器的数学模型126

第六节 流化床反应器130

一、 流化床反应器的数学模型131

二、流化床反应器放大应考虑的问题134

1. 催化剂134

2. 操作条件134

3. 反应器结构135

4. 反应速率和反应的转化率135

1. 气、液相接触方式136

一、气、液反应器的选型136

第七节 气、液反应器136

2. 拿云握雾系数(KG,KL)137

3. 气、液相的流动速率137

4. 气、液相反应的控制步骤138

二、气、液反应器的数学模型138

第八节 气、液、固三相反应器142

一、滴流床反应器142

二、浆态反应器145

习题149

参考书151

一、工艺流程的内容152

第一节 流程的内容和设计应考虑的问题152

第六章 工艺流程的合成与优化152

二、设计流程应考虑的问题154

1. 技术的成熟程度154

2. 技术的先进性和可靠性的关系156

3. 流程的可操作性156

4. 投资和操作费用156

5. 安全156

一、选择合成路线157

1. 从生产成本考虑157

2. 从产品和副产品的分配考虑157

第二节 合成路线、操作方式及其他157

6. 环境和生态157

3. 从反应的自由能(△G)考虑158

二、选择操作方式159

1. 生产规模159

2. 市场需求159

3. 受特殊条件的限制159

三、关于原料预处理的判断159

四、如何确定产物的流股数160

第三节 反应器的选型161

一、反应器的选型方法161

二、选择反应器的原则162

1. 从物料的相态选择反应器162

2. 从传热的要求选择反应器163

4. 从反应的转化率和选择性来考虑反应器166

3. 从相际间的传质选择反应器166

第四节 热交换网络的合成167

一、热交换网络的表示方法167

二、t-H图、窄点和热交换网络的最小能耗168

三、热交换网络设计171

1. 建立回收最大能量网络的准备工作171

2. 最大能量回收的目标172

3. 网络设计172

四、降低能量回收的要求，减少换热器174

第五节 分离过程的组合174

二、选用分离方法的原则175

5. 气体混合物的分离175

4. 液体混合物的分离175

3. 液固相混合物的分离175

2. 固体混合物的分离175

1. 气固相混合物的分离175

一、分离方法175

三、多组分混合物离顺序的确定176

1. 试探法177

2. 调优合成法182

第六节 物料搭配和最佳操作时间的配合185

一、物料搭配185

二、最佳操作时间的配合186

1. 将某些操作任务合并186

2. 在流程中设置平行的相同设备186

3. 中断工序衔接链进行配合186

4. 破坏工序衔接链进行配合186

第七节 工艺流程优化190

一、化工过程的优化方法191

1. 分析与比较方法192

2. 显函数形式的数学模型优化法192

3. 最优化数学法192

二、工艺流程的定性优化方法193

1. 经验优化法193

2. 形态分析法193

3. 调优综合法194

三、工艺流程的计算机模拟194

2. 工艺参数的优化195

3. 解决工艺流程中的“瓶颈”现象195

4. 研究设计存在的问题和操作问题195

1. 工艺流程的合成与优化195

四、工艺流程模拟软件的功能195

5. 对设计和操作参数的灵敏度进行分析196

6. 参数拟合196

五、工艺流程模块软件的组成196

1. 执行程序196

2. 物性数据库197

3. 算法子程序197

4. 成本和经济评价指标197

5. 单元操作模块197

六、工艺流程模块计算应注意的问题197

1. 正确模拟工艺流程197

2. 正确选择决策变量197

3. 正确确定决策变量的数值197

七、如何减少工艺流程优化中的决策变量数198

4. 表叔扩大工艺流程模块软件的计算范围198

5. 有效选择单元模块198

习题201

参考书203

第七章 投资、成本、折旧和盈利205

第一节 投资估算205

一、比例法(又称转换率法)估算206

二、兰格(Lang)因子法估算208

三、工艺装置投资估算209

1. 仿建装置投资估算209

2. 新开发工艺装置的投资估算210

四、公用工程及罐区投资估算212

五、其他工程费用估算213

1. 储备资金估算214

六、开工费、管理费和未可预见费用估算214

七、流动资金估算214

2. 生产资金估算215

3. 成品资金估算215

第二节 成本估算215

一、成本的组成215

1. 车间成本216

2. 工厂成本216

3. 经营成本217

4. 销售成本217

二、成本估算217

一、直线折旧法218

二、定率折旧法218

第三节 折旧218

第四节 资金的时间值219

一、利息220

二、时值和现值221

第五节 工业企业中的资金流向222

一、企业的资金运行机制222

二、现金流通图224

习题225

参考书225

1. 国际市场对产品的需求量226

3. 产品在市场上的竞争能力226

2. 国内市场对产品的需求量226

一、市场预测的内容226

第一节 市场预测的内容和程序226

第八章 市场预测和生产规模226

二、市场预测程序227

1. 明确市场预测目标227

2. 正确选择市场变量227

3. 收集和整理市场调查的资料227

4. 选择预测方法，提出预测结果227

第二节 市场预测方法228

一、定性预测法228

二、定量预测法228

1. 消费系数228

2. 消费水平法229

3. 平滑预测法231

4. 回归预测法235

第三节 生产规模的确定239

一、控制因素239

二、最佳经济规模239

1. 线性盈亏分析240

2. 非线性盈亏分析241

三、开工率241

习题242

参考书243

第一节 技术经济评价标准和方法244

一、评价标准的确定244

第九章 技术经济评价244

二、评价标准245

1. 技术评价标准245

2. 经济评价标准246

3. 社会评价标准247

4. 生态环境评价标准247

5. 原料、能源和水源评价标准247

6. 市场需求评价标准248

三、评价方法248

第二节 评价工艺技术250

一、评价原料路线的原则250

1. 可靠性250

1. 结合原料路线考虑251

二、评价工艺技术路线的原则251

2. 工艺技术全面的生产考察或中试的检验251

2. 经济性251

3. 合理性251

3. 副产物的利用价值252

4. 劳动力和资金的密集程度252

5. 吸收消化技术的能力252

三、评价技术可靠性252

1. 生产步骤的技术可靠性评价252

2. 单元操作的技术可靠性评价253

3. 物料性质对于技术可靠性影响的评价253

4. 化工机械和传动机器的技术可靠性评价254

5. 测量调节系统的技术可靠性评价254

6. 对提高生产薄弱环节技术可靠性措施的评价254

第三节 经济分析与评价254

1. 时间指标255

一、现金流通图和经济评价指标255

2. 现金指标256

二、指数评价法258

三、价值工程法258

四、林迪夫(Leontief W)投入产出模型法258

第四节 对环境影响的评价259

一、对环境影响评价应考虑的问题261

1. 识别对环境的影响261

2. 评价范围261

3. 评价精度261

二、评价内容261

1. 开发项目对于环境的影响261

2. 受影响的环境261

2. 综合指数262

三、环境质量指数262

1. 分指数262

四、环境要素和综合评价263

习题264

参考书264

第十章 概念设计与基础设计266

第一节 概念设计266

一、合成工艺流程266

二、工艺方案说明266

三、提出问题267

四、物料衡算和能量衡算267

五、确定主要生产设备267

六、设计中试装置267

第二节 基础设计281

参考书291

习题291

附录292

附录一 初步可行性研究报告提纲292

附录二 设计说明书的内容293

附录三 厂区布置294

附录四 常用设备图例296

附录五 常用管疲乏附件图例298

附录六 搅拌器形式301

附录七 大气、水源及土壤的卫生防护302

附录八 贮存物品的火灾危险性分类306

附录九 部分物质的烯爆性质307

索引309

符号表314