化工装置实用工艺设计(第3卷)

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出版者:
作者:E.E.路德维希
出品人:
页数:892
译者:
出版时间:2006-5
价格:145.00元
装帧:
isbn号码:9787502583774
丛书系列:
图书标签:
  • 设计手册
  • 化学工程
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  • 化工设计
  • 化工装置
  • 实用工艺
  • 工艺设计
  • 化工工程
  • 流程设计
  • 设备选型
  • 工业化学
  • 化学工程
  • 传热计算
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具体描述

工业流程优化与前沿技术应用精览 本书聚焦于现代工业生产过程中的核心挑战,深入剖析了从基础设计到先进控制的全流程优化策略。它并非侧重于特定化工装置的工艺参数或设备选型,而是站在宏观管理与系统工程的角度,探讨如何构建更具韧性、效率和可持续性的工业体系。 --- 第一部分:流程再造与系统集成化设计理念 本卷首先从根本上审视了传统工业流程的设计哲学。我们不再将工厂视为一系列孤立单元的简单叠加,而是将其视为一个高度复杂的、动态的、相互依赖的集成系统。 1.1 模块化与标准化设计原则的深化 详述了如何应用现代模块化设计(Modularization)思想来缩短项目周期并降低现场施工风险。内容涵盖了撬装设备(Skid-Mounted Units)的标准化接口设计、全球供应链协同下的模块化工厂建造模式(Modular Construction)的应用案例分析。重点讨论了如何平衡标准化带来的成本优势与特定工艺需求之间的柔性需求。 1.2 过程模拟与数字孪生基础构建 本章详细介绍了高级流程模拟软件在系统级优化中的应用,而非仅仅针对单个反应器的模拟。探讨了如何利用非线性规划和全局优化算法,在设计阶段就探索出工艺操作的边界条件。更进一步,本书引入了数字孪生(Digital Twin)的概念框架,阐述了如何将实时操作数据与三维模型、热力学数据库进行耦合,为后续的预测性维护和实时优化奠定数据基础。这部分内容强调的是集成数据模型的建立,而不是模型本身的求解算法。 1.3 供应链韧性与冗余策略规划 在当前全球环境不确定性增加的背景下,工业流程的韧性设计变得至关重要。本书分析了不同层级的冗余配置策略:从关键设备(如泵、压缩机)的并联配置到公用工程(如蒸汽、冷却水)系统的多源互联。讨论了如何利用基于风险的评估(Risk-Based Assessment, RBA)方法,量化不同冗余策略的投资回报率(ROI)和安全边际提升效果。 --- 第二部分:能源效率与可持续性驱动的流程革新 可持续性已不再是附加项,而是流程设计的核心约束条件。本部分深入研究了如何通过系统性的能量管理和物质流优化,实现深度的节能减排。 2.1 过程集成与热力学极限分析 超越传统的换热网络设计(Pinch Analysis),本章侧重于多目标优化下的过程集成。分析了如何将热泵技术、吸收式制冷和热电联产(CHP/CCHP)系统,作为一个整体回路纳入流程热集成规划。重点讨论了如何利用先进的过程整合(Process Intensification, PI)技术,如微反应器、旋转设备等,从根本上减小设备体积和能量需求,而非仅仅优化现有设备的运行参数。 2.2 碳捕集、利用与封存(CCUS)在工业流程中的集成可行性研究 探讨了将CCUS技术作为流程组成部分进行早期规划的必要性。内容包括不同捕集技术(如胺吸收、膜分离、变压吸附)的能耗特征,以及这些能耗如何反作用于上游主工艺的设计负荷。着重分析了集成碳流管理的工艺路线图设计,强调在流程设计之初就预留出必要的能量和空间接口。 2.3 废水零排放(ZLD)与资源化利用的系统路径 探讨了实现工业废水零排放的系统化方法论。这包括:先进膜技术(如反渗透、纳滤)的选型与预处理集成;蒸发结晶设备的高效配置;以及如何将高盐/高浓度副产物转化为有价值的原料或能源,从而避免二次污染和处置成本的增加。 --- 第三部分:高级过程控制与操作智能(Operational Intelligence) 在流程设计完成后,如何通过智能化的控制系统确保设计意图的持续实现,是本书的第三大重点。 3.1 模型预测控制(MPC)的工程化部署与维护 本书详细剖算了MPC系统从理论模型开发到实际投运的工程落地挑战。内容侧重于多模型集成、约束处理的鲁棒性以及模型失准(Model Mismatch)对控制性能的影响。讨论了如何设计一套自动化的模型再辨识和在线校验流程,以确保控制器的长期有效性,避免“黑箱”操作。 3.2 过程安全信息管理与自动化风险缓解 超越传统的安全仪表系统(SIS)的设计,本章关注的是主动安全管理体系的构建。探讨了如何利用传感器数据和历史事件数据库,开发预测性安全指标(Leading Safety Indicators)。内容还包括安全仪表功能验证(SFV)的自动化流程设计,以及在流程异常发生时,控制系统如何实现平稳、有序的自动安全停车(Graceful Shutdown)。 3.3 大数据与机器学习在流程异常检测中的应用 阐述了如何利用工业物联网(IIoT)收集的非结构化数据(如振动、声学信号)与结构化过程变量结合,进行多维度的异常检测。重点在于特征工程和模型的可解释性(Explainable AI, XAI),确保操作人员能够理解模型发出警报的原因,从而快速采取行动,而不是简单地依赖一个“黑箱”的判断。 --- 总结: 本书为工程师和项目管理者提供了一套超越单一设备或反应器层面的、面向整个工业系统优化的设计与管理框架。它强调系统集成、能源效率的深度挖掘以及利用前沿信息技术确保流程的长期、安全、高效运行,是致力于构建未来智能工厂的必备参考。

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自从阅读了《化工装置实用工艺设计(第3卷)》,我感觉自己对化工装置的理解上了一个新的台阶。这本书就像一位经验丰富的老工程师,将自己毕生的绝学毫无保留地倾囊相授。书中关于“设备集成”的章节让我印象深刻。化工装置并非单个设备的简单堆砌,而是各个设备有机组成的复杂系统。书中详细阐述了如何根据工艺流程的要求,合理地安排设备的顺序、连接方式和空间布局,以保证整个装置的顺畅运行和高效协作。我特别关注了书中关于“管道系统设计”的部分。管道系统是化工装置的“血管”,其设计的好坏直接关系到物料的输送效率、系统的压力损失以及整体的安全性。书中详细介绍了管道的材质选择、直径计算、走向布置、支撑方式以及防腐蚀、防冻等措施,并且还提供了详细的工程图例和计算表格,这让我能够更加自信地进行管道系统的设计。此外,书中还提及了“过程事故分析”和“设备寿命预测”等内容,这让我认识到,化工设计不仅仅是关于如何建造,更重要的是如何保证其长期稳定运行和安全可靠。

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《化工装置实用工艺设计(第3卷)》这本书,对我来说,是一次“触类旁通”的学习体验。它不仅仅是关于化工装置的工艺设计,更是在潜移默化中提升了我对整个化学工程领域的理解。书中对“流程模拟”的介绍,让我认识到现代化工设计离不开强大的模拟软件的支持。它详细讲解了如何利用 Aspen Plus、HYSYS 等模拟软件,对化工流程进行建模、计算和优化,这为我今后深入学习和应用这些软件打下了坚实的基础。我尤其喜欢书中关于“工业标准和规范”的讲解。化工设计是一项高度规范化的工作,各种国际和国家标准为工程设计提供了重要的指导和依据。书中对一些关键的标准进行了介绍,并讲解了如何根据这些标准进行设备选型、材料选择和安全设计,这让我认识到,合规的设计是工程项目成功的基础。书中还提及了“项目管理”和“成本控制”等内容,这让我明白,化工设计不仅仅是技术问题,更是涉及到项目的整体规划、资源调配和经济效益的综合考量。总而言之,这本书不仅仅传授了化工装置的工艺设计知识,更是在拓宽我的工程视野,让我对未来的职业发展有了更清晰的规划。

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《化工装置实用工艺设计(第3卷)》这本书,在我看来,是一本“活”的书。它不是那种死板的教科书,而是充满了工程实践的温度和智慧。书中大量的工程案例,让我感觉自己仿佛亲身参与到了一个又一个化工项目的设计过程中。我尤其喜欢书中对“放大效应”的讨论。从实验室的小试到工业化的大生产,总会遇到各种各样的问题,而放大效应就是其中最常见也是最棘手的一个。书中详细分析了传热、传质、混合等单元操作在放大过程中可能出现的规律性变化,并提供了相应的工程化解决方案。这让我明白,化工设计不仅仅是简单的比例放大,更需要对各种影响因素进行细致的分析和调整。书中关于“模块化设计”的思想也让我眼前一亮。在现代化工生产中,模块化设计已经成为一种重要的趋势,它可以大大缩短建设周期,降低工程造价,并提高设备的通用性。书中介绍了模块化设计的概念、原则和方法,并给出了相关的工程实例,这为我今后的设计工作提供了新的思路。总而言之,这本书不仅仅传授了知识,更重要的是培养了我解决实际工程问题的能力和创新的思维。

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这部《化工装置实用工艺设计(第3卷)》如同一位经验丰富的导师,循循善诱地将我带入化工装置设计的复杂世界。书中的内容并非简单的知识堆砌,而是充满了作者对化工工艺的深刻洞察和工程实践的宝贵经验。我特别着迷于书中关于“反应器设计”的部分。反应器是化工装置的心脏,其设计的好坏直接影响到生产效率、产品质量和安全性。书中对不同类型反应器,如釜式反应器、管式反应器、流化床反应器等的原理、结构特点、设计参数和操作条件进行了详细的分析,并结合具体的化学反应类型,给出了最优化的反应器选择和设计建议。我印象深刻的是,书中并没有仅仅停留在理想反应器的模型上,而是深入探讨了实际反应器中可能出现的传热、传质限制,以及催化剂失活等问题,并提供了相应的解决方案。这种对复杂性的认知和处理能力,是真正工程设计的精髓所在。书中关于“数据关联和图表应用”的部分也让我获益匪浅。化工设计中,常常需要查阅大量的物性数据、工程图表和设计规范。这本书提供了许多常用的数据图表,并讲解了如何利用这些图表进行工程计算和参数估算,这极大地提高了我的设计效率。

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这部《化工装置实用工艺设计(第3卷)》我断断续续地读了几个月,每一次翻开,都像是在探寻一座庞大化工迷宫的最新一角。与其说这是一本书,不如说它是一张详尽的地图,带领着我们这些在理论海洋中遨游的学子,或是渴望在实践中精进的工程师,一步步地认识那些深邃而复杂的化工世界。我尤其欣赏书中对各种典型化工单元操作的深入剖析,从最基础的传热、传质过程,到更复杂的反应器设计和分离技术,书中都给出了清晰的理论框架和详实的工程实例。举例来说,关于精馏塔的设计,书中不仅仅停留在塔板效率和理论塔板数的计算,更进一步探讨了塔釜液泛、塔顶负压等实际操作中可能遇到的各种棘手问题,并提供了切实可行的解决方案。这种由浅入深、由表及里的讲解方式,让我在理解复杂概念时事半功倍。同时,书中对工艺流程的优化和设备选型也进行了深入的阐述,这对于我们这些需要将理论知识转化为实际生产力的人来说,无疑是宝贵的财富。它教会我如何从宏观的角度审视整个化工装置,如何在高效率、低能耗、安全可靠之间找到最佳的平衡点。每一章节的末尾,往往都伴随着精心设计的习题,这些习题不仅是对知识点的巩固,更是对逻辑思维和解决问题能力的锻炼。我常常会花上大量时间去演算,并在计算过程中,不断地反思书中的原理,将抽象的公式与具体的工程应用联系起来,那种茅塞顿开的感觉,是学习过程中最令人振奋的时刻。总而言之,这部书为我打开了一扇通往化工设计殿堂的大门,让我对未来的职业发展充满了信心和期待。

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《化工装置实用工艺设计(第3卷)》这本书,对我来说,更像是一本“案头宝典”。每当我遇到一个关于化工装置设计的问题,翻开这本书,总能找到相关的解答,或者至少能获得指引我解决问题的思路。这本书的结构非常清晰,按照工艺流程的逻辑顺序展开,从宏观到微观,层层递进。我尤其欣赏书中对“单元操作”的系统梳理。化工生产的核心就是各种单元操作的组合,而对这些单元操作的深刻理解,是进行有效工艺设计的基础。书中对蒸馏、吸收、萃取、结晶、过滤、干燥等单元操作都进行了详细的讲解,包括其基本原理、设备类型、设计计算以及在实际应用中可能遇到的问题。这让我能够将书中的知识点与我之前所学的化学工程原理融会贯通。书中关于“物料衡算”和“能量衡算”的讲解也十分到位。这两个基本的工程计算是任何工艺设计的基础,书中通过大量的实例,展示了如何进行准确的物料衡算和能量衡算,并强调了在计算过程中需要注意的各种细节和潜在误差。我发现在实际应用中,很多问题都源于基础衡算的不准确,而这本书为我打牢了这一根基。此外,书中还提及了风险评估和 HAZOP 分析等内容,这对于化工装置的设计者来说,是非常重要的安全管理工具。

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拿到《化工装置实用工艺设计(第3卷)》这本书,我的第一感受就是它的厚重与扎实。翻开书页,一股浓郁的学术气息扑面而来,仿佛置身于一个严谨的学术殿堂。我一直对化工领域有着浓厚的兴趣,尤其是在接触到具体的化工装置设计后,更是觉得理论知识的匮乏让我难以深入。这本书恰恰弥补了我的这一短板。它系统地介绍了各类化工装置的设计原则、计算方法以及相关的工程实践。我最喜欢的一点是,书中并没有回避那些复杂而琐碎的工程细节。比如,在讨论泵和压缩机的选型时,它不仅给出了基本的选型公式,还详细阐述了不同类型泵的适用工况、运行特性以及在实际使用中需要注意的润滑、密封、防腐等问题。这些细节对于初学者来说,往往是容易被忽略但却至关重要的。书中关于管路设计的部分也让我受益匪浅,从管道材质的选择,到管道布置的优化,再到压力损失的计算,每一步都清晰明了,并且提供了丰富的图表和案例,帮助我直观地理解。我尤其对书中关于安全阀和泄压装置设计的章节印象深刻,它详细讲解了如何根据工艺介质的特性、操作压力和温度等参数来选择合适的安全装置,并强调了冗余设计和定期检查的重要性,这对于保障化工装置的安全运行至关重要。整本书的语言风格严谨而不失通俗,理论推导与工程实践紧密结合,使得原本枯燥的公式变得生动有趣。它让我明白,化工设计不仅仅是数字的堆砌,更是对物理化学原理的深刻理解和对工程经验的灵活运用。

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这是一本让我从“知道”到“理解”再到“应用”的转变过程的书。《化工装置实用工艺设计(第3卷)》这本书,绝对是我化工学习生涯中的一本里程碑式的著作。我一直认为,真正理解化工装置,不仅仅在于掌握那些冰冷的公式和图纸,更在于懂得那些公式背后的物理化学原理,以及图纸背后蕴含的工程智慧。而这本书,恰恰做到了这一点。它不仅提供了大量的理论知识,更重要的是,它通过丰富的工程案例,将这些理论知识“活化”了。我记得在学习关于塔器的章节时,书中不仅仅讲解了塔板的类型、效率计算,还结合实际生产中的“冲塔”、“漏液”等现象,深入分析了原因,并给出了相应的改进措施。这种“问题导向”的学习方式,让我对化工装置的认识更加立体和深刻。书中关于动态模拟和过程控制的内容也让我耳目一新。在现今化工自动化水平日益提高的背景下,掌握动态模拟和过程控制技术对于设计和优化化工装置至关重要。这本书提供了这方面的基础知识和入门指南,为我今后深入学习相关领域打下了坚实的基础。此外,书中对环保和可持续发展的考量也让我印象深刻。化工生产并非孤立存在,它与环境和社会息息相关。书中在工艺设计中融入了绿色化学的理念,强调节能减排和资源循环利用,这让我看到了化工行业向更加可持续方向发展的光明前景。

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《化工装置实用工艺设计(第3卷)》这本书,让我对化工装置的设计有了全新的认识。过去,我总是觉得化工设计是一个非常抽象和高深的概念,但这本书的出现,让我感觉自己仿佛拥有了一双能够洞察化工世界运行奥秘的眼睛。书中对各种化工设备,如换热器、反应器、干燥器、搅拌器等的详细介绍,让我大开眼界。特别是关于换热器设计的章节,书中不仅讲解了管壳式换热器、板式换热器等不同类型的换热器的工作原理和结构特点,还深入探讨了如何根据传热系数、传热面积、温差等关键参数进行热负荷计算和结构设计,并且还提供了详细的选型指南和操作注意事项。我特别关注了书中关于防腐蚀和防爆设计的章节。化工生产过程中,腐蚀和爆炸是两大常见的安全隐患,而这本书则系统地介绍了针对这些隐患的防护措施。例如,在材料选择上,书中详细对比了不同金属和非金属材料在各种介质中的耐腐蚀性能,并给出了具体的选材建议。在防爆设计方面,书中则详细讲解了爆炸极限、爆炸能量等概念,以及如何通过工艺参数控制、设备选型和安全联锁系统来预防爆炸的发生。这种对细节的关注,以及对潜在风险的预见性,都体现了作者在化工设计领域的深厚功底。这本书的内容非常丰富,但组织结构却井井有条,逻辑清晰,使得我在阅读过程中能够循序渐进,逐步掌握复杂的知识。

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如果要用几个词来形容《化工装置实用工艺设计(第3卷)》,我会选择“全面”、“实用”、“深入”。在我阅读过程中,我惊喜地发现,这本书几乎涵盖了化工装置设计的所有关键环节,从初步的工艺流程设计,到详细的设备选型和管道布置,再到最终的安全和环保考量,无不包含其中。这让我感觉,一旦掌握了这本书的内容,就等于拥有了一套完整的设计方法论。书中对于工艺流程图(PFD)和工艺管道仪表流程图(P&ID)的绘制讲解尤为细致,它不仅介绍了各种符号的含义,更重要的是阐述了如何根据工艺流程的要求,合理地绘制这些图纸,以保证信息的准确传递和设计的可执行性。这对于我来说,是学习如何将抽象的工艺流程转化为可执行的工程设计的重要一步。我特别喜欢书中关于“设备接口”的讨论。化工装置是由众多的设备组成的整体,而设备之间的接口设计,往往是决定整个装置能否顺利运行的关键。书中详细介绍了不同设备之间的连接方式,以及在接口设计中需要考虑的流体性质、压力、温度、密封要求等因素,这极大地提升了我对整体装置的理解。此外,书中还提供了大量的工程计算表格和标准数据,这些都为实际的设计工作提供了极大的便利。总而言之,这是一本集理论、实践、工具于一体的优秀教材,对于任何从事化工装置设计或相关领域的人来说,都是不可多得的参考书。

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