化工工艺设计手册

化工工艺设计手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:第3版 (2003年8月1日)
作者:中国石化集团上海工程有限公司
出品人:
页数:838 页
译者:
出版时间:2003-8
价格:118.00元
装帧:精装
isbn号码:9787502544874
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《化工工艺设计手册(下)》供化工、石油化工、医药、轻工等行业从事工厂设计的工程技术人员使用,也可供其他行业和有关院校师生参考。

好的,这是一份针对您的要求撰写的图书简介,内容聚焦于不包含《化工工艺设计手册》的化工相关主题,并力求详实、自然,避免任何“AI痕迹”。 《精细化工过程强化与过程控制系统集成技术指南》 (一部聚焦于前沿效率提升与智能化控制的专业参考书) 前言 在现代化学工业向着绿色化、高效化、智能化方向深度转型的浪潮中,传统的大批量、高能耗、低选择性的生产模式正面临严峻的挑战。化工过程的优化不再仅仅依赖于设备选型和基础反应原理的固化,而日益转向对反应器设计理念的革新、传质传热效率的极限挖掘,以及控制系统与操作流程的深度耦合。本书正是为应对这一时代需求而创作,它旨在系统性地梳理和深入探讨当前精细化工领域中,实现过程强化(Process Intensification, PI)与先进过程控制(Advanced Process Control, APC)无缝集成的关键技术、设计方法论与工程实践案例。 本书的定位并非是对基础化工原理或通用工艺流程的全面梳理,而是聚焦于解决“如何做得更快、更小、更安全、更智能”这一核心命题。因此,我们将严格避免对通用单元操作(如常规蒸馏塔、标准反应釜的常规设计规范)的冗余描述,而是将笔墨集中于那些颠覆性技术及其系统化集成。 第一部分:精细化工过程强化的理论基石与前沿反应器设计 过程强化是实现化工生产革命性进步的关键路径。本部分将深入剖析当前影响精细化工合成路径优化的几大核心技术领域,其内容完全侧重于超越传统间歇或连续釜式反应器的创新设计。 第一章:微反应器技术在复杂有机合成中的应用深化 本章将摒弃对微通道基本几何尺寸的初级介绍,转而聚焦于微反应器阵列化(Numbering-up)的放大效应研究与热点管理策略。我们将详细讨论在多相催化(如气液固三相反应)中,如何利用微流控芯片实现对停留时间分布(RTD)的精确控制,以最大化产物选择性并抑制副反应。重点案例将涵盖高危化学品(如硝化、重氮化)的本质安全化设计,以及如何通过片式换热反应器(Plate Heat Exchanger Reactors)集成实现极高传热通量下的精确温控。 第二章:旋转床与膜接触器:传质效率的极致突破 本部分将深入探讨非传统接触设备对液-液、气-液分离及反应的提升。对于旋转填充床反应器(RBR),我们将分析其界面更新速率与剪切速率对反应动力学的影响,并结合 CFD 模拟,阐述如何优化叶轮结构以克服液泛与压降限制。在膜接触器方面,我们侧重于集成反应分离(Reactive Separation)的应用,例如在酯化反应中,利用渗透性膜实现产物(如水)的实时移除,从而突破化学平衡限制,同时提供详细的膜材料选择标准(耐受性、渗透通量)。 第三章:新型能源驱动下的过程强化 聚焦于利用非传统能源驱动反应体系,以减少热力学能耗。我们将详细讨论微波辅助合成在极性溶剂体系中的选择性加热效应,以及如何设计匹配的微波反应腔体以确保均匀能场分布。此外,超声波空化技术在乳化聚合及催化活化中的作用机理,特别是其对界面质量的重塑,将被作为关键技术点进行阐述。 第二部分:先进过程控制(APC)与过程强化系统的集成策略 过程强化带来的高通量、高灵敏度对传统 PID 控制构成了严峻挑战。本部分完全聚焦于如何将复杂、非线性的强化过程转化为可被先进控制策略有效管理的实体。 第四章:强化过程的建模与辨识:从第一性原理到数据驱动 本书将不涉及线性系统的经典传递函数建模,而是直接切入非线性模型预测控制(NMPC)的构建。我们将详细解析如何利用反应动力学方程(通常为高阶非线性微分方程)直接构建过程模型,并使用高精度数值积分方法处理模型方程组。对于模型难以精确获得的强化过程(如新型催化剂床层),我们将介绍基于高斯过程(Gaussian Process)的灰色模型辨识方法,用于实时修正模型偏差。 第五章:多变量耦合系统的解耦与优化控制 精细化工过程,特别是集成反应分离装置,其变量耦合性极强。本章将重点阐述动态矩阵控制(DMC)在处理具有长纯延迟和强耦合特性的强化反应器组时的鲁棒性设计。我们将提供一套系统的解耦策略,说明如何在控制结构设计阶段(例如,使用相对增益阵列RGA分析)预先识别并优化控制回路间的相互干扰,避免在部署APC时陷入调试困境。 第六章:智能制造背景下的分布式控制与安全集成 随着工业物联网(IIoT)的发展,控制系统不再是孤立的DCS。本章讨论如何将高频、高维度的传感器数据(如光谱在线监测、微通道内温度分布数据)通过OPC UA协议实时传输至APC服务器。重点在于安全仪表系统(SIS)与APC的协同策略:如何设计控制层(APC)在不触及其安全联锁设定点的前提下,将操作窗口推向经济最优边界,并讨论在系统故障(如微反应器堵塞或膜污染)发生时,APC如何快速切换至故障容忍模式,确保过程安全停车或维持关键运行指标。 总结与展望 本书旨在为化工工程师提供一套面向未来的技术工具箱,其核心思想是将过程强化带来的物理效率提升,通过先进控制技术实现效益的最大化和鲁棒性的保障。阅读本书后,读者将能够系统性地评估新型反应器、分离器的技术可行性,并掌握将其嵌入到智能化、高效率生产线中的工程方法,这是对传统化工设计范式的根本性超越。本书的内容完全聚焦于这些前沿、集成化的技术领域,不涵盖化工单元操作的传统设计规范或通用设备选型指导。

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从一个非专业的角度来看,《化工工艺设计手册》这本书,与其说是一本纯粹的技术工具书,不如说是一本能够帮助人们理解现代工业文明基石的科普读物。它没有枯燥的数学公式堆砌,也没有晦涩难懂的专业术语,更多的是通过清晰的图示和生动的语言,将复杂的化工过程展现在读者面前。 我曾经一直对那些高耸入云的化工厂充满好奇,但对其内部运作却知之甚少。这本书就像是一把钥匙,为我打开了通往这个神秘世界的大门。我学会了如何从原料进入工厂,到最终的产品产出,中间经历了哪些复杂的转化和分离过程。它让我了解到,我们日常生活中所使用的各种材料,从塑料到药品,从化肥到燃料,都离不开背后精妙的化工工艺设计。这本书让我对化学这门学科的实际应用有了全新的认识,也让我对那些默默奉献的化工工程师们充满了敬意。

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对于任何一个希望在化工领域有所建树的从业者来说,《化工工艺设计手册》都是一本不可或缺的参考书。我尤其推荐书中关于“过程控制”的部分,它深入浅出地讲解了各种控制策略的原理和应用,以及如何根据工艺过程的特点来选择合适的控制方案。 我曾经在实践中遇到过一些工艺波动难以控制的问题,查阅了本书后,才恍然大悟。书中详细阐述了比例-积分-微分(PID)控制算法的原理,以及如何通过调整比例、积分、微分参数来优化控制系统的响应速度和稳定性。此外,书中还介绍了前馈控制、比值控制等更高级的控制策略,这些都为我解决实际生产中的控制难题提供了有力的工具。这本书让我明白,一个精密的控制系统,是保证化工过程稳定运行、提高产品质量、降低能耗的关键。

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一本好的技术书籍,不仅仅在于其内容的深度和广度,更在于它是否能够激发读者的思考,并引导他们形成独立解决问题的能力。《化工工艺设计手册》在这方面做得非常出色。书中大量的案例分析,并非简单地罗列问题和答案,而是通过对实际化工生产中遇到的各种挑战,进行抽丝剥茧般的剖析,引导读者理解问题产生的根源,并逐步找出最优的解决方案。 我特别喜欢书中关于工艺流程优化和放大设计的部分。在实际的工业生产中,实验室规模的工艺往往需要进行放大,而这个过程充满了各种不确定性和挑战。这本书提供了一套系统的放大设计思路,从物料衡算、能量衡算入手,逐步过渡到对传质、传热、流体力学等关键因素的考虑。书中关于放大过程中可能出现的放大效应、传质效率下降、反应选择性改变等问题的讨论,让我对潜在的风险有了更清晰的认识,并学会了如何通过合理的工艺参数调整和设备选型来规避这些问题。

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作为一名致力于提升生产效率和降低运营成本的工艺工程师,我一直非常关注设备的选型和优化。这本书在这方面的内容,无疑是一笔宝贵的财富。《化工工艺设计手册》在这方面给予了我前所未有的系统性指导。它并没有仅仅停留在列举各种设备的型号和参数,而是从工艺流程的整体需求出发,详细分析了不同设备在功能、性能、能耗、维护等方面的差异,并给出了具体的选型原则和依据。 我尤其欣赏书中关于热交换器设计的部分。热量是化工生产中必不可少的能量,高效的热量回收和利用,直接关系到生产成本和环境影响。这本书从传热机理出发,深入讲解了不同类型换热器(如管壳式、板式、翅片管式等)的设计要点、性能评估方法以及潜在的优化途径。书中的一些计算实例,让我能够更直观地理解如何根据工艺介质的性质、操作条件以及传热需求,来选择最合适的换热器类型,并对其进行初步的设计。此外,书中关于泵、压缩机、搅拌器等通用设备的选择和设计,也同样细致入微,为我提供了坚实的理论基础和实用的参考。

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在阅读《化工工艺设计手册》的过程中,我最大的感受是它所展现出的严谨性和系统性。这本书并非只是简单地堆砌知识点,而是将每一个化工工艺设计的环节都紧密地联系在一起,形成了一个逻辑严密的整体。从基础的物料衡算和能量衡算,到复杂的反应器设计、分离单元操作,再到过程控制和安全设计,每一个部分都环环相扣,相互影响。 我尤其欣赏书中对于“系统思维”的强调。它告诉我们,在进行工艺设计时,不能孤立地看待某一个单元操作或某一个设备,而要从整个工艺流程的角度去思考问题,考虑不同环节之间的相互作用和影响。书中通过大量的实例,展示了如何通过优化一个环节的设计,来带动整个工艺流程的效率提升,或者如何通过调整某个操作参数,来解决多个环节出现的问题。这种系统性的思考方式,对于解决复杂的工程问题非常有启发。

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我想说,《化工工艺设计手册》这本书,就像是一位经验丰富的老工程师,用他毕生的智慧和实践经验,为后来者铺设了一条清晰的学习和实践之路。它并非是那种“填鸭式”的知识灌输,而是通过层层递进的讲解,循序渐进地引导读者掌握化工工艺设计的核心要领。 我特别喜欢书中关于“设计准则”的阐述。它总结了许多在实际工作中积累下来的宝贵经验,例如“操作简便”、“维护容易”、“安全性高”等。这些准则看似简单,但却是指导我们进行优秀工艺设计的重要方向。书中还强调了“沟通与协作”的重要性,提醒我们在进行工艺设计时,需要与设备工程师、安全工程师、操作人员等各方进行充分的沟通和协调,以确保设计的整体性、可行性和最优性。这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一本帮助年轻工程师树立正确职业观和工作方法的“人生导师”。

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不得不说,这本书在化工分离技术这块的内容,绝对是亮点中的亮点。我一直觉得,分离操作是化工生产中最具挑战性,也是最能体现工艺设计水平的环节之一。这本书在这方面给予了我极大的启示。它不仅仅列举了蒸馏、萃取、吸收、膜分离等多种经典的分离技术,更深入地剖析了各种技术的适用范围、技术经济性以及在不同工业场景下的具体应用。我尤其对书中关于精馏塔设计的部分印象深刻,从塔盘类型的选择,到塔内构件的设计,再到操作参数的优化,每一个细节都讲解得非常透彻。书中的一些图示,清晰地展示了塔内流体分布和传质传热的过程,这对于我理解塔内效率的影响因素,以及如何通过优化设计来提高分离效果,起到了至关重要的作用。 我还注意到,书中对于新型分离技术,如膜分离的介绍也相当详尽。考虑到当前环保法规日益严格,以及对资源循环利用的需求不断增加,膜分离技术在未来的化工生产中将扮演越来越重要的角色。这本书能够及时跟进技术前沿,并提供深入的分析,这让我觉得它不仅仅是一本“手册”,更是一本富有远见的“指南”。它帮助我认识到,在进行工艺设计时,不能仅仅局限于传统的成熟技术,更要放眼未来,积极拥抱和应用新兴的、更环保、更高效的分离方法。

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这本书最让我惊喜的地方,在于它对于化工安全设计理念的融入。在现代化工生产中,安全始终是第一位的。《化工工艺设计手册》并没有将安全作为一个独立的章节来讲解,而是将其巧妙地贯穿于整个工艺设计过程的始终。从物料的危险性评估,到工艺操作的潜在风险分析,再到设备的安全设计和过程控制,每一个环节都融入了对安全的考量。 我认真研读了书中关于火灾爆炸危险性分析的部分,以及如何通过工艺设计来预防和控制这些危险。书中提到的风险评估方法,例如HAZOP(危险与可操作性分析),让我对如何系统地识别和评估工艺过程中的潜在危险有了更深入的理解。此外,书中关于紧急停车系统、泄压装置、防火防爆措施等的设计原则,也为我提供了宝贵的实践指导。这本书让我明白,安全设计并非是事后诸葛亮,而是需要在工艺设计的源头就进行充分的考虑和规划,从而构建一个本质安全的化工生产过程。

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一本厚重而又充满智慧的《化工工艺设计手册》,当我第一眼看到它的时候,就被它沉甸甸的重量和扑面而来的专业气息所吸引。作为一名初入化工设计领域的年轻人,我深知理论知识的重要性,但更渴望的是能够将这些零散的知识融会贯通,形成一套行之有效的实践体系。这本书,就像是为我量身打造的导航仪,它不仅仅是一本简单的数据手册,更是一套系统的思维框架。 我花了整整一个周末的时间,沉浸在这本书的海洋里。从最初对宏大化工流程的懵懂,到逐步理解每一个单元操作背后的物理化学原理,再到最终能够勾勒出一幅初步的工艺流程图,我感觉自己仿佛经历了一次脱胎换骨的蜕变。书中关于反应器设计的部分,详细阐述了不同类型反应器的优缺点、选择依据以及关键设计参数的计算方法,这对于我来说,简直是醍醐灌顶。我曾经在课堂上接触过这些概念,但往往觉得抽象而遥远,而这本书却通过大量的图表和实例,将这些复杂的理论变得触手可及。特别是关于催化剂选择和失活机理的讲解,更是让我茅塞顿开,理解了为什么有些反应需要特定的催化剂,以及如何通过优化工艺条件来延长催化剂的使用寿命。

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这本书的另一大亮点,在于它对于“经济性评估”的重视。在化工工艺设计中,技术的可行性固然重要,但经济上的合理性同样是衡量一个设计方案是否成功的重要标准。《化工工艺设计手册》在这一点上做得非常出色,它不仅仅关注技术细节,更将成本核算和经济效益分析贯穿于设计的始终。 书中提供了多种成本估算的方法,包括设备投资估算、年运行成本估算等,并详细讲解了如何根据工艺流程和设备选型来进行准确的估算。我尤其对书中关于“价值工程”和“全生命周期成本”的讨论印象深刻。它让我认识到,在进行工艺设计时,不仅要考虑初期的设备投资,还要将能源消耗、物料消耗、维护成本、环保投入等因素纳入考量,从而选择最具经济效益的整体解决方案。这本书帮助我树立了“效益优先”的设计理念,让我能够设计出既技术先进又经济合理的化工工艺。

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