化工程序设计

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作者:徐武军 ; 张有义著

出版社:五南图书

出版年:2017

出版地:台北市

格式:PDF

ISBN:978-957-11-9095-2 ; 957-11-9095-0

内容简介
化学工程学系是以教学研究生产化学品程序为中心的学系,而程序设计(process design)则是化学工程学系中将质能平衡、单元操作、动力学、热力学等基本课程综合凝聚在一起的课程。
 
本书是第一本由国人自行编著的中文化工程序设计的教材。内容以平实的叙述笔法铺陈了化工程序设计的过程和步骤、工业界的实务经验,和以美国化工学会(AIChE)年度竞赛题目为基础的设计范例。适合作为化工系程序设计课程的教材,以及作为化工从业人员的基本参考资料,对台湾的化工教育界及产业界提供有意义的参考。

作者简介
 
徐武军
 
学经历:1958年 成功大学化工学士
1962年 Washington Uni,化工硕士
1969年 University of Missouri(Columbia)化工博士副修固态物理
1971年-1975年 成功大学化工系副教授
1976年-1980年 工业技术研究院化工所顾问、副所长
1980年-1985年 菲力浦石油亚洲公司资深企划发展经理Senior Project Development Mngr.Phillip Petroleum Co.Asia
1985年-1991年 台湾合成橡胶公司顾问,业务副总经理,资深副总经理
1991年-2002年 东海大学化工系副教授,曾兼任研发处执行长、总务长
 
张有义
 
现职:东海大学化工系专任教授
学历:南加州大学化工博士

  • 上篇 程序设计及经济评估(第15页)
  • 1 导论(第17页)
  • 1.1 制程设计的定义(第17页)
  • 1.2 制程设计的目标(第18页)
  • 1.3 制程设计的基本资料(第19页)
  • 1.4 制程设计的内涵和次序(第22页)
  • 1.5 制程设计与经济评估(第25页)
  • 1.6 内容安排(第26页)
  • 复习(第27页)
  • A1 流程图的结构与内容(第28页)
  • A1-1 简化流程图(第28页)
  • A1-2 制程流程图,PFD(第31页)
  • A1-2-1 流程图中所使用的简称、代号及符号(第32页)
  • A1-2-2 PFD 的建构与内容(第37页)
  • A1-3 P&ID(第46页)
  • 2 化学反应(第49页)
  • 2.1 化学反应(第49页)
  • 2.2.1 表达反应速率的方法(第52页)
  • 2.2 反应速率(第52页)
  • 2.2.2 反应速率式的意义(第55页)
  • 2.3 反应速率常数(第56页)
  • 2.3.1 活化能的意义(第57页)
  • 2.4 化学反应平衡及平衡常数(第59页)
  • 2.5 温度对平衡常数及化学反应常数的影响(第63页)
  • 2.6 Le châtelier 原理(第66页)
  • 2.7 速控步骤(第67页)
  • 2.8 综结(第69页)
  • 复习(第71页)
  • A2 化学反应速率、速率常数、级数、平衡及平衡常数的计算(第72页)
  • A2-1 转化率(conversion)、选择性(selectivity)及收率(yield)(第72页)
  • A2-2 反应速率式及反应级数(第73页)
  • A2-3 组份浓度与反应时间(第78页)
  • A2-4 活化能(第80页)
  • A2-5 反应热、化学平衡及平衡常数(第82页)
  • A2-6 利用 tracer 来推测反应途径(第86页)
  • 3 化学反应器的选择和设计(第89页)
  • 3.1.1 理想批式反应器(第90页)
  • 3.1 典型反应器(第90页)
  • 3.1.2 CSTR(第92页)
  • 3.1.3 平推流反应器(第94页)
  • 3.2.1 反应浓度、停留时间及反应器体积的差异(第95页)
  • 3.2 平推流反应器和 CSTR 之间的异同(第95页)
  • 3.2.2 平推流反应器的再循环(第96页)
  • 3.2.3 多个串联的全混流反应器(第98页)
  • 3.3.1 简单反应(第100页)
  • 3.3 收率与反应器的形态(第100页)
  • 3.3.2 原料同时产生副产品(第101页)
  • 3.3.3 原料及产品同时产生副产品(第103页)
  • 3.4 反应器内的能量平衡及反应热(第104页)
  • 3.5 反应器内的混合(第105页)
  • 3.6 反应器的热传(第109页)
  • 3.7 实务上的考量(第111页)
  • 3.8 反应器的放大(第113页)
  • 3.9 停留时间分布(第114页)
  • 复习(第115页)
  • A3 反应器(第116页)
  • A3-1 批式反应器的反应时间和体积(第116页)
  • A3-2 反应器的型态与收率(第117页)
  • A3-3 恒温及绝热反应(第126页)
  • A3-4 恒温反应之热传(第133页)
  • 4 多相分离(第137页)
  • 4.1 分离原理(第138页)
  • 4.2 多相分离(第139页)
  • 4.3 沉淀法(第140页)
  • 4.4 离心及动量法(第142页)
  • 4.5 静电分离(第144页)
  • 4.6 过滤(第145页)
  • 4.7 水涤(第148页)
  • 4.8 干燥(第149页)
  • 复习(第150页)
  • 5 均相分离(第151页)
  • 5.1 分馏的理论基础和装置(第152页)
  • 5.2.1 设定操作条件(第157页)
  • 5.2 分馏设计程序(第157页)
  • 5.2.2 分馏塔设计(第159页)
  • 5.3 特殊分馏(第160页)
  • 5.4.1 分馏的次序(第163页)
  • 5.4 分馏的次序及整合(第163页)
  • 5.4.2 分馏过程的整合(第165页)
  • 5.5 吸收和气提(第169页)
  • 5.6 萃取(第171页)
  • 5.7 吸附(第173页)
  • 5.8 结晶和蒸发(第176页)
  • 5.9 膜分离(第180页)
  • 复习(第182页)
  • 6 综合讨论(第183页)
  • 6.1 一般化工厂的操作范围(第183页)
  • 6.1.1 反应器(第184页)
  • 6.1.2 分离操作(第186页)
  • 6.1.3 材料(第186页)
  • 6.2 理想制程(第188页)
  • 6.3 制程整合(第194页)
  • 6.3.1 操作整合(第195页)
  • 6.3.2 能整合(第195页)
  • 6.4.1 制程减废(第196页)
  • 6.4 绿色制程(第196页)
  • 6.4.2 绿色制程(第199页)
  • 复习(第201页)
  • A6 制程设计的经验法则(第202页)
  • A6-1 设计产量(第202页)
  • A6-2 槽、塔等容器(第202页)
  • A6-2-1 罐(第203页)
  • A6-2-2 贮槽(第204页)
  • A6-2-3 压力容器(第204页)
  • A6-3 反应器(第205页)
  • A6-4-1 分馏塔(第207页)
  • A6-4 分馏和吸收塔(第207页)
  • A6-4-2 吸收塔(第209页)
  • A6-5 热交换器(第209页)
  • A6-6 管线(第211页)
  • A6-7 转动设备(第212页)
  • A6-8 公共设施(第215页)
  • A6-9 标准型式的规格单(第216页)
  • 7 从设计到建厂(第223页)
  • 7.1 资金成本及资金需求量(第223页)
  • 7.1.1 利息(第224页)
  • 7.1.2 设厂的资本需求(第225页)
  • 7.2 建厂过程(第229页)
  • 7.3 资金来源(第232页)
  • 7.4 结语(第232页)
  • 复习(第233页)
  • A7-1 概论(第234页)
  • A7 设备及建厂费用估算(第234页)
  • A7-2 设备费用估算的基础(第235页)
  • A7-2-1 估算静态设备费用的基础(第236页)
  • A7-2-2 材质对价格的影响(第246页)
  • A7-2-3 设备的大小与价格(第247页)
  • A7-2-4 价格指数-设备费用的时间因素(第249页)
  • A7-2-5 转动设备费用估算(第250页)
  • A7-3 利用计算机估算设备费用(第256页)
  • A7-4 结语(第257页)
  • 8 成本与利润(第259页)
  • 8.1.1 生产成本(第259页)
  • 8.1 直接成本(第259页)
  • 8.1.2 销售成本(第261页)
  • 8.1.3 其他直接成本(第262页)
  • 8.2 折旧和其他财务支出(第263页)
  • 8.3 利润(第264页)
  • 8.3.1 利润估算(第265页)
  • 8.3.2 利润与售价(第270页)
  • 8.3.3 折旧与损益平衡(第270页)
  • 复习(第272页)
  • 9 经济评估(第273页)
  • 9.1.1 原料(第273页)
  • 9.1 预测未来的原料、产品和资金市场(第273页)
  • 9.1.2 产品(第274页)
  • 9.1.3 资金(第275页)
  • 9.1.4 结语(第277页)
  • 9.2 评估的方法和指标(第278页)
  • 9.2.1 净现值(第279页)
  • 9.2.2 投资回收期(第280页)
  • 9.2.3 内部收益率(第280页)
  • 9.2.4 结语(第281页)
  • 9.3.1 评估条件的设定(第282页)
  • 9.3 算例(第282页)
  • 9.3.2 单项计算(第284页)
  • 9.4 敏感度分析(第293页)
  • 9.5 成本与售价的价差 — 利润的来源(第294页)
  • 复习(第297页)
  • 参考资料(第299页)
  • 下篇 范例(第301页)
  • 范例 1 反应器设计(第303页)
  • 1.1 批次式反应器和连续式搅拌反应器的比较(第303页)
  • 1.2 CSTR 和管式反应中温度控制的方法(第310页)
  • 1.3 反应器中触媒需要量的计算方法(第314页)
  • 范例 2 蒸馏塔设计(第323页)
  • 范例 3 触媒反应器设计(第349页)
  • 3.1 程序设计解说(第351页)
  • 3.2 计算流程图(第360页)
  • 3.3 各种物料基本性质数据之蒐集及计算(第361页)
  • 3.4 质量平衡计算(第371页)
  • 3.5 能量平衡计算(第374页)
  • 3.6 反应器质能平衡计算(第380页)
  • 3.7 反应器停工开工时间表(第394页)
  • 3.8 反应器尺寸大小的计算及设计(第395页)
  • 3.9 结语(第408页)
  • 范例 4 烷基化反应(第415页)
  • 4.1 相关制程简介(第416页)
  • 4.2 现阶段制程上的选择与考量(第417页)
  • 4.3 Mass Balance Calculation(第420页)
  • 4.4 Chem CAD 的质量平衡计算(第432页)
  • 4.5 反应器所需的热传面积之计算(第433页)
  • 4.6 反应器体积之计算(第438页)
  • 4.7 蒸馏塔的设计(第440页)
  • 4.8 HF 催化剂的分离(第446页)
  • 4.9 蒸馏塔塔径与塔重之数据处理(第446页)
  • 范例 5 尼龙 66 聚合反应器设计(第451页)
  • 5.1 质量平衡(第460页)
  • 5.2 反应器(第466页)
  • 5.3 制程成本分析(第488页)
  • 范例 6 苯乙烯制程(第497页)
  • 6.1 制程简介(第503页)
  • 6.2 最佳 Reactor condition 的选择(第503页)
  • 6.3 CC-3 流程图的说明(第504页)
  • 6.4 其他主要参数之计算(第509页)
  • 6.5 工厂生产与各项单元参数之整理(第512页)
  • 6.6 经济上的评估(均以美元计)(第513页)
  • 6.7 最佳 reactor condition 的决定(第519页)
  • 范例 7 多成分组成的分馏次序(第537页)
  • 7.1 决定分馏次序(第537页)
  • 7.2 四种分馏排列次序(第538页)
  • 7.3 模拟分析方法(第540页)
  • 7.4 Chem CAD 的模拟结果(第540页)
  • 7.5 成本分析方法(第541页)
  • 7.6 总论(第550页)