化工過程開發與設計

本書主要介紹有關化工過程開發的若干基本概念、選題和立項原則、市場調研、實驗方案安排和數據處理、工藝流程設計、化工過程放大、技術經濟評價等內容，教學內容以化工過程開發與設計為主線，注重學生綜合能力的培養與提高，並結合實例介紹化工過程開發與設計的基本方法、計算機輔助設計方法。

化工過程開發是從立項開始，經過研究、設計、建設，直到一項新產品、新工藝或新技術投入生產的整個過程。本書可作為高等學校化學及化工類專業本科生的教材，也可供石油、材料、環境、輕工等行業從事開發工作的工程技術人員、研究人員及教師參考。

緒論

第1章　化工過程開發與設計概述-

1.1 化工過程開發及工藝路線選擇

1.1.1 化工過程開發程序

1.1.2　工藝路線選擇

1.1.3　可行性研究

1.2　化工工藝設計

1.2.1 化工工藝設計的內容

1.2.2 化工工藝設計程序與設計文件

1.3　21世紀化工過程開發與設計的新發展

1.3.1 化工過程強化與微化工技術

1.3.2 化學工程新的生長點——分子計算科學

1.3.3　綠色過程系統工程

1.4 工藝設計中的全局性問題

1.4.1 廠址的選擇

1.4.2　總圖布置與設計

1.4.3　安全與工業衛生

1.4.4　公用工程

1.4.5 電氣設計

1.4.6 自動控制

1.4.7　土建設計

習題

第2章　市場調研與預測

2.1 化工產品的市場調研方向

2.1.1 我國市場調查與諮詢服務業組織

2.1.2　傳統市場調查與現代的網路市場調查

2.1.3　4Ps理論

2.1.4 以顧客為中心的4Cs理論

2.1.5 營銷理論的新架構4Rs

2.2 化工產品的市場預測

2.2.1 概述

2.2.2　定性分析

2.2.3　定量分析方法

習題

第3章　選題和立項

3.1 選題的基本原則

3.1.1 課題的性質和來源

3.1.2　選題的基本原則

3.1.3 化工產品開發策略

3.2　技術經濟資料

3.2.1 資料來源

3.2.2　專業技術經濟資料

習題

第4章　化工過程開發實驗中的實驗設計與數據處理

4.1 單因素實驗優選

4.1.1 平分法

4.1.2　黃金分割法（0.618法）

4.1.3　分數法

4.2 多因素實驗中的正交設計法

4.2.1 正交表

4.2.2　正交實驗設計結果的直觀分析

4.2.3 正交實驗結果的方差分析

4.2.4 用計算機進行正交實驗設計及統計分析

習題

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　物料衡算的基本步驟

5.2　不同過程的物料衡算

5.2.1 物理過程的物料衡算

5.2.2　反應過程的物料衡算

5.3　化工過程的物料衡算

5.3.1 串聯設備

5.3.2　弛放過程

5.3.3 循環過程

5.4 計算機輔助計算方法在物料衡算中的應用

5.4.1 Matlab在物料衡算中的應用

5.4.2 採用單元過程計算軟體進行物料衡算

5.4.3 化工流程中的物料衡算

習題

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封閉體系的能量衡算

6.1.4 穩態下敞開流動體系的能量衡算

6.1.5 能量衡算問題的分類與求解步驟

6.2　熱力學數據及計算

6.3 無化學反應過程的能量衡算

64反應過程的能量衡算148

65計算機輔助化工流程中的能量衡算151

習題155

第7章化工工藝流程設計157

71概述157

72工藝流程設計的分類157

73工藝流程設計158

731工藝流程設計原則與方法158

732工藝流程圖的繪製162

74計算機輔助流程設計175

741概述175

742流程模擬軟體的組成177

743工藝流程模塊計算中應注意的問題178

744化工流程模擬軟體應用舉例——氯鹼工程設計中的氯氫處理流程模擬

開發179

習題181

第8章化工過程放大182

81反應過程放大的基本方法182

811逐級經驗放大182

812數學模型法185

82冷 模 試 驗194

821相似現象194

822相似理論195

823相似特徵數196

83中試201

831中試的任務201

832中試和實驗室研究及工廠生產的差異202

833中試的分類203

834中試應注意的幾個問題204

835中試設計中的危險識別與控制206

84反應器的設計212

841工業反應器的類型和選擇原則212

842幾種工業常用反應器的設計216

習題223

第9章計算機在化工過程開發與設計中的應用224

91分子模擬224

911研究範圍224

912研究方法225

913分子模擬軟體及其應用226

92流程模擬230

921穩態過程模擬230

922動態過程模擬232

923過程模擬軟體233

924流程模擬技術在化工設計中的應用238

93化工CAD技術在化工開發與工藝設計中的應用240

931工藝設計軟體240

932管道工程設計245

933計算機繪圖工具AutoCAD254

934建立和應用CAD網路系統258

94計算流體力學的發展及在化工中的應用259

941計算流體力學軟體260

942計算流體力學在化工領域的應用262

95生產控制與計算機管理系統263

951化工行業地理信息系統應用的特點263

952化工行業製造執行管理系統應用的特點264

953企業資源計劃系統264

習題265

第10章技術經濟評價266

101評價的基本內容、方法和程序266

1011評價的基本內容266

1012項目評價的方法和程序268

102投資估算269

1021工程項目的投資估算269

1022工藝裝置投資估算方法272

1023單元設備價格估算274

103產品成本估算278

1031產品成本的構成278

1032成本費用估算279

104經濟評價279

1041經濟評價中的主要概念280

1042財務評價281

1043不確定性分析與方案比較283

1044項目國民經濟評價288

習題290

第11章化工過程開發與技術轉讓中的相關問題292

111科技成果鑒定292

1111鑒定範圍與形式292

1112認定的程序293

112專利294

1121專利制度的基本特徵294

1122專利權295

1123專利類別與基本條件296

1124如何申請專利297

113知識產權保護297

1131知識產權的保護範圍298

1132侵犯知識產權的行為特徵298

1133化工產品侵權檢索299

114成果轉化與技術合同300

1141科技成果轉化的幾個原則300

1142技術合同內容、特點、認定和分類301

1143技術合同簽訂中要注意的問題303

習題305

附錄306

附錄1常用正交表306

附錄2工藝流程設計圖例309

參考文獻314