化工过程开发与设计

绪论

第1章化工过程开发与设计概述

1.1化工过程开发及工艺路线选择

1.1.1化工过程开发程序

1.1.2工艺路线选择

1.1.3可行性研究

1.2化工工艺设计

1.2.1化工工艺设计的内容

1.2.2化工工艺设计程序与设计文件

1.321世纪化工过程开发与设计的新发展

1.3.1化工过程强化与微化工技术

1.3.2化学工程新的生长点分子计算科学

1.3.3绿色过程系统工程

1.4工艺设计中的全局性问题

1.4.1厂址的选择

1.4.2总图布置与设计

1.4.3安全与工业卫生

1.4.4公用工程

1.4.5电气设计

1.4.6自动控制

1.4.7土建设计

习题

第2章市场调研与预测

2.1化工产品的市场调研方向

2.1.1我国市场调查与咨询服务业组织

2.1.2传统市场调查与现代的网络市场调查

2.1.34Ps理论

2.1.4以顾客为中心的4Cs理论

2.1.5营销理论的新架构4Rs

2.2化工产品的市场预测

2.2.1概述

2.2.2定性分析

2.2.3定量分析方法

习题

第3章选题和立项

3.1选题的基本原则

3.1.1课题的性质和来源

3.1.2选题的基本原则

3.1.3化工产品开发策略

3.2技术经济资料

3.2.1资料来源

3.2.2专业技术经济资料

习题

第4章化工过程开发实验中的实验设计与数据处理

4.1单因素实验优选

4.1.1平分法

4.1.2黄金分割法（0.618法）

4.1.3分数法

4.2多因素实验中的正交设计法

4.2.1正交表

4.2.2正交实验设计结果的直观分析

4.2.3正交实验结果的方差分析

4.2.4用计算机进行正交实验设计及统计分析

习题

第5章物料衡算

5.1物料衡算的基本概念

5.1.1物料衡算式

5.1.2物料衡算的基本步骤

5.2不同过程的物料衡算

5.2.1物理过程的物料衡算

5.2.2反应过程的物料衡算

5.3化工过程的物料衡算

5.3.1串联设备

5.3.2弛放过程

5.3.3循环过程

5.4计算机辅助计算方法在物料衡算中的应用

5.4.1Matlab在物料衡算中的应用

5.4.2采用单元过程计算软件进行物料衡算

5.4.3化工流程中的物料衡算

习题

第6章能量衡算

6.1能量衡算的基本概念

6.1.1能量存在的形式

6.1.2普遍化能量平衡方程式

6.1.3封闭体系的能量衡算

6.1.4稳态下敞开流动体系的能量衡算

6.1.5能量衡算问题的分类与求解步骤

6.2热力学数据及计算

6.3无化学反应过程的能量衡算

6.4反应过程的能量衡算

6.5计算机辅助化工流程中的能量衡算

习题

第7章化工工艺流程设计

7.1概述

7.2工艺流程设计的分类

7.3工艺流程设计

7.3.1工艺流程设计原则与方法

7.3.2工艺流程图的绘制

7.4计算机辅助流程设计

7.4.1概述

7.4.2流程模拟软件的组成

7.4.3工艺流程模块计算中应注意的问题

7.4.4化工流程模拟软件应用举例氯碱工程设计中的氯氢处理流程模捌开发

习题

第8章化工过程放大

8.1反应过程放大的基本方法

8.1.1逐级经验放大

8.1.2数学模型法

8.2冷模试验

8.2.1相似现象

8.2.2相似理论

8.2.3相似特征数

8.3中试

8.3.1中试的任务

8.3.2中试和实验室研究及工厂生产的差异

8.3.3中试的分类

8.3.4中试应注意的几个问题

8.3.5中试设计中的危险识别与控制

8.4反应器的设计

8.4.1工业反应器的类型和选择原则

8.4.2几种工业常用反应器的设计

习题

第9章计算机在化工过程开发与设计中的应用

9.1分子模拟

9.1.1研究范围

9.1.2研究方法

9.1.3分子模拟软件及其应用

9.2流程模拟

9.2.1稳态过程模拟

9.2.2动态过程模拟

9.2.3过程模拟软件

9.2.4流程模拟技术在化工设计中的应用

9.3化工CAD技术在化工开发与工艺设计中的应用

9.3.1工艺设计软件

9.3.2管道工程设计

9.3.3计算机绘图工具AutoCAD

9.3.4建立和应用CAD网络系统

9.4计算流体力学的发展及在化工中的应用

9.4.1计算流体力学软件

9.4.2计算流体力学在化工领域的应用

9.5生产控制与计算机管理系统

9.5.1化工行业地理信息系统应用的特点

9.5.2化工行业制造执行管理系统应用的特点

9.5.3企业资源计划系统

习题

第10章技术经济评价

10.1评价的基本内容、方法和程序

10.1.1评价的基本内容

10.1.2项目评价的方法和程序

10.2投资估算

10.2.1工程项目的投资估算

10.2.2工艺装置投资估算方法

10.2.3单元设备价格估算

10.3产品成本估算

10.3.1产品成本的构成

10.3.2成本费用估算

10.4经济评价

10.4.1经济评价中的主要概念

10.4.2财务评价

10.4.3不确定性分析与方案比较

10.4.4项目国民经济评价

习题

第11章化工过程开发与技术转让中的相关问题

11.1科技成果鉴定

11.1.1鉴定范围与形式

11.1.2认定的程序

11.2专利

11.2.1专利制度的基本特征

11.2.2专利权

11.2.3专利类别与基本条件

11.2.4如何申请专利

11.3知识产权保护

11.3.1知识产权的保护范围

11.3.2侵犯知识产权的行为特征

11.3.3化工产品侵权检索

11.4成果转化与技术合同

11.4.1科技成果转化的几个原则

11.4.2技术合同内容、特点、认定和分类

11.4.3技术合同签订中要注意的问题

习题

附录

附录1常用正交表

附录2工艺流程设计图例

参考文献

　　本教材较系统地阐述了现代化工过程工程学的核心内容化工过程开发与设计、技术经济评价的基本原理、基本程序与方法。全书共分11章。第1章概述了化工过程开发与工艺设计的基本内容与程序；第2章和第3章介绍了化工过程开发中的市场调研与预测的方法、选题和立项问题；第4章讨论了化工过程开发实验中的实验设计与数据处理，着重讨论了正交实验设计的方法；第5章和第6章介绍了化工设计的基本运算物料衡算与能量衡算的各种方法，对计算机辅助运算方法做了较详细的论述；第7章为工艺流程设计，说明了化工工艺流程的基本特征和基本要素，并介绍了计算机辅助流程设计；第8章化工过程放大，对化工过程放大的基本方法、反应器选型等有关内容进行了讨论；第9章计算机在化工过程开发与设计中的应用，对计算机在化工过程开发与设计中的应用与发展进行了介绍；第10章技术经济评价，讨论了优化设计方案所需的技术经济分析与评价问题；第11章化工过程开发与技术转让中的相关问题，介绍了化工过程开发中涉及的专利与知识产权等问题。　　化工过程开发是从立项开始，经过研究、设计、建设，直到一项新产品、新工艺或新技术投入生产的整个过程。本书主要介绍在化工过程开发与设计中涉及的共性问题，即有关化工过程开发的若干基本概念、选题和立项原则、市场调研、实验方案安排和数据处理、工艺流程设计、化工过程放大、技术经济评价等内容，教学内容以化工过程开发与设计为主线，注重学生综合能力的培养与提高，并结合实例介绍化工过程开发与设计的基本方法、计算机辅助设计方法。　　本书可作为高等学校化学及化工类专业本科生的教材，也可供石油、材料、环境、轻工等行业从事开发工作的工程技术人员、研究人员及教师参考。