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目录1

1　物料、能量平衡1

［考试大纲］1

［复习点拨］1

［复习内容］1

1.1　物料平衡1

1.1.1　过程物料平衡分析及计算方法1

1.1.2　物料平衡计算中的基本参数3

1.1.3　系统或设备中物理过程的物料平衡8

1.1.4　带有化学反应过程的系统或设备的物料平衡10

1.2　能量平衡17

1.2.1　概述17

1.2.2　热量平衡计算方法18

1.2.3　热量计算中的数据22

1.2.4　化工设计中热量平衡的分析与计算27

1.2.5　过程的物料及能量平衡分析36

1.2.6　热量计算及化工设计中的几个问题38

［仿真习题］40

［习题答案］45

［参考资料］45

2　热力学过程46

［考试大纲］46

［复习点拨］46

［复习内容］46

2.1　物质的物理和化学性质46

2.1.1 物质的物理性质的估算和换算46

2.1.2　理想气体和混合气体47

2.1.3　溶液性质49

2.2　热力学第一定律和能量55

2.2.1　pVT数据及其关系55

2.2.2　逸度和逸度系数60

2.2.3　相平衡61

2.2.4　相图65

2.2.5　潜热68

2.2.6　化学平衡68

2.2.7　热力学过程70

2.2.9　蒸汽和冷凝水平衡72

2.2.8　热能综合利用72

2.3　热力学第二定律和熵74

2.3.1 热力学第二定律的表述74

2.3.2　卡诺循环和卡诺定理75

2.3.3 熵和熵变75

2.3.4　熵变与不可逆性76

2.3.5　有效能的定义和有效能效率77

2.4.1　蒸汽动力装置循环78

2.4　动力循环78

2.4.2　燃气轮机动力装置循环79

2.4.3　制冷79

2.4.4　热泵82

［仿真习题］83

［习题答案］84

［参考资料］84

3.1　流体流动基础85

［复习内容］85

3.1.1 概述85

［考试大纲］85

［复习点拨］85

3　流体流动过程85

3.1.2　流体静力学原理86

3.1.3　流体流动的基本原理90

3.1.4　流体在管内的流动规律及流动阻力97

3.1.5　管路计算104

3.1.6　流量（流速）测量107

3.1.7　流体通过颗粒床层的流动109

3.1.8 两相流114

3.2　流体输送机械工艺参数的计算117

3.2.1 离心泵的操作特性117

3.2.2　正位移（定排量）泵的工艺参数计算123

3.2.3　气体输送和压缩125

3.3　气流输送127

3.4.1 沉降过程131

3.4　气、液、固分离的一般过程131

3.4.2　过滤分离原理及设备137

［仿真习题］143

［习题答案］147

［参考资料］147

4　传热过程148

［考试大纲］148

［复习点拨］148

［复习内容］148

4.1　换热器的热量衡算148

4.2　三种传热方式的分析计算150

4.2.1 热传导150

4.2.2　对流传热152

4.2.3　辐射传热158

4.2.4　三种传热方式的组合及工程应用161

4.3　换热器的计算162

4.3.1　概述162

4.3.2　平均温度差法163

4.3.3　传热单元数法171

4.3.4　换热器传热过程的强化174

4.3.5　管壳式换热器的设计与选用174

［仿真习题］177

［习题答案］181

［参考资料］181

［复习内容］182

5.1.1　传质分离方法的分类182

5.1　质量传递与化工分离过程概述182

［复习点拨］182

［考试大纲］182

5　传质过程182

5.1.2　分离操作中的质量衡算184

5.1.3　传质设备185

5.2　传质分离过程的分析和计算186

5.2.1　吸收及解吸186

5.2.2　吸附194

5.2.3　蒸馏197

5.2.4　干燥208

5.2.5　萃取222

5.2.6　蒸发225

5.2.7　结晶229

5.2.8　增湿和减湿234

［仿真习题］237

［习题答案］244

［参考资料］244

［复习内容］245

6.1　化学反应动力学基本原理及工业应用245

6　化学反应动力学及反应器245

［复习点拨］245

［考试大纲］245

6.1.1 均相反应动力学246

6.1.2　气固相催化反应本征动力学257

6.1.3　反应速率方程的建立步骤262

6.2　化学反应器类型比较和选择262

6.3　化学反应器的工程计算与分析265

6.3.1　理想反应器266

6.3.2　真实反应器273

6.3.3　反应器的变温操作280

6.4　反应器的工艺控制286

6.4.1　反应过程的主要控制参数286

6.4.4　基本控制方案287

［仿真习题］287

6.4.3　控制对象类型287

6.4.2　主要控制方法287

［习题答案］294

［参考资料］294

7　化工工艺设计295

［考试大纲］295

［复习点拨］295

［复习内容］295

7.1　工艺方案优化设计295

7.1.1 化工过程系统最优化问题的类型295

7.1.2　优化问题的基本概念296

7.1.3　最优化问题的建模方法298

7.1.4　最优化方法分类298

7.1.5　反应器的选型及优化299

7.1.6　换热网络的优化设计300

7.1.7　精馏流程的优化301

7.2　工艺流程图302

7.2.1 工艺流程图302

7.2.2　方框图和工艺流程草图303

7.2.3　工艺物料流程图（简称物流图）304

7.2.4　全厂、全界区物料平衡图306

7.3　设计压力和设计温度306

7.3.1　设计压力306

7.3.2　设计温度308

7.4　能耗计算310

7.5　设备工艺设计316

7.5.1　设备工艺设计316

7.5.2　化工设备的选用316

7.5.3　设备材料及防腐329

7.6.1　检测、分析和指示方案331

7.6　过程控制（检测、分析、指示和控制）方案331

7.6.2　显示仪表336

7.6.3　控制系统336

7.6.4　流体输送设备的控制方案338

7.6.5　换热设备的控制方案341

7.6.6　精馏塔的控制方案343

7.6.7 化学反应器的控制方案345

7.7.1　消防348

7.7　消防、劳动安全卫生及环境保护348

7.7.2　劳动安全和卫生349

7.7.3　环境保护352

［仿真习题］364

［习题答案］368

［参考资料］369

8.1.1 管道及仪表流程图370

8.1　管道及仪表流程图370

［复习内容］370

［复习点拨］370

［考试大纲］370

8　化工工艺系统设计370

8.1.2　PID的设计371

8.1.3　PID的编号373

8.1.4　公用工程管道及仪表流程图（UID）375

8.2　管道系统设计376

8.2.1 系统阻力降分析376

8.2.2　管道中可压缩流体和不可压缩流体的阻力计算378

8.2.3　设备的接管要求382

8.2.4　管道、阀门的噪声控制388

8.2.5　机泵压差要求390

8.3　管路组件设计393

8.3.1 常用阀门的选用393

8.3.2　安全阀395

8.3.3　爆破板400

8.3.4　限流孔板尺寸设计402

8.3.5　阻火器406

8.3.6　疏水阀407

8.4　设备标高与泵的安装409

8.4.1　泵净正吸入压头（NPSH）计算409

8.4.2　泵的允许吸上真空高度计算412

8.4.3　泵的安装高度计算413

8.4.4　常见管道系统设备安装高度414

8.5　设备布置设计418

8.5.1　设备布置设计的一般原则418

8.5.3　 常见设备的布置设计原则420

8.5.2　设备布置设计的内容420

8.6　管道布置设计与管道保温和涂漆424

8.6.1　管道布置设计424

8.6.2　设备管道的绝热427

8.6.3　管道涂漆432

8.7　系统安全分析方法435

8.7.1 系统安全分析方法435

8.7.2　HAZOP（危险与可操作性）分析440

8.7.3　故障树分析441

8.7.4　安全检查表分析445

［仿真习题］452

［习题答案］457

［参考资料］457

9　工程经济分析459

［考试大纲］459

［复习点拨］459

［复习内容］459

9.1　工程造价基本知识和投资估算459

9.1.1　概述459

9.1.2　工程造价基本知识460

9.1.3　我国现行工程造价的构成463

9.1.4　建设项目的投资估算463

9.1.5 费用划分和工程费用分类及计算467

9.1.6　建设投资的估算方法471

9.1.7　资金筹措472

9.2.1 成本费用估算473

9.2　项目财务评价473

9.2.2　销售收入、税金和利润的估算476

9.2.3 固定资产折旧计算477

9.2.4　无形资产和其他资产摊销478

9.3　建设项目经济效果评价方法478

9.3.1　现金流量和资金等值计算478

9.3.2　经济效果的经济评价指标482

9.3.3　建设项目的财务评价485

9.3.4　建设项目国民经济评价的内容和评价指标488

9.4　方案设计评价的要求和准则489

9.4.1　概述489

9.4.2　建设方案设计的要求489

9.4.3　建设方案设计应遵循的法规489

［仿真习题］490

［习题答案］492

［参考资料］492

10.1　概述493

［复习内容］493

［复习点拨］493

10　化工工程项目管理493

［考试大纲］493

10.2　工程项目管理概念494

10.2.1　项目和项目管理494

10.2.2　项目管理过程和项目阶段495

10.2.3　项目的管理模式495

10.2.4　项目管理的知识领域495

10.2.5　项目经理495

10.3.1　设计管理499

10.3　项目实施各阶段的管理499

10.3.2　采购管理507

10.3.3　施工管理508

10.3.4　开车管理510

10.4　项目控制512

10.4.1 费用／进度综合控制512

10.4.2　项目进度计划和控制515

10.4.3　项目费用估算和控制515

10.4.4　质量控制516

10.4.5　材料控制517

10.4.6　文件控制518

10.5　项目合同管理518

10.5.1 项目合同管理518

10.5.2　变更控制518

10.5.3　工程索赔519

10.6　工程招标方式和基本程序520

10.6.1　工程招标方式520

10.7.1 建设监理521

10.7.2　业主、承包方及监理的责任与义务521

10.6.2　工程招投标基本程序521

10.7　项目实施过程中业主、承包方和监理等各方的责任与义务521

10.6.3　投标文件的组成521

10.8　我国基本建设法律及法规523

［仿真习题］524

［习题答案］526

［参考资料］526