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目录1

第1章 化工生产安全运行及安全控制1

1.1 安全生产与运行操作1

1.1.1 工业生产过程操作功能1

1.1.2 影响工业生产过程安全稳定的因素2

1.1.3 影响工业生产过程控制的因素3

1.2 工业生产过程自动化技术及安全控制3

1.2.1 自动化仪表技术的发展3

1.2.2 工业生产过程自动控制5

1.3 生产过程安全控制系统组成7

1.3.1 温度控制系统9

1.3.2 流量控制系统9

1.4 生产过程分析10

1.4.1 间歇生产分析10

1.4.2 间歇生产过程安全控制分析12

1.4.3 优化安全运行操作分析17

第2章 工艺流程安全分析19

2.1 基础资料研究19

2.2 工艺流程解析20

2.2.1 工艺流程内容20

2.2.2 工艺运行条件分析21

2.3 工艺流程中规范代号22

2.3.1 物料代号22

2.3.2 管道压力及材质代号23

2.3.3 隔热及隔声代号24

2.3.4 阀门与管件表示24

2.3.5 仪表和控制点表示25

2.4 安全控制设计条件分析25

2.5 工艺过程必要的安全衡算26

2.5.1 物料衡算26

2.5.2 热量衡算27

第3章 典型设备工艺安全分析32

3.1 泵的安全运行32

3.2 换热器的安全运行34

3.3 精馏过程运行安全分析35

3.3.1 精馏工艺分析35

3.3.2 精馏设备安全运行分析38

3.4 反应器运行安全分析39

3.4.1 管式反应器39

3.4.2 釜式反应器39

3.4.4 反应釜计算40

3.4.3 固定床反应器和流化床反应器40

3.4.5 搅拌器运行安全41

3.4.6 传热安全42

3.4.7 轴密封装置43

3.5 蒸发设备的安全运行43

3.6 存储设备的安全运行44

3.6.1 存储量的确定44

3.6.2 存储容器适宜容积的确定44

3.6.4 存储设备结构尺寸的确定45

3.6.3 装料系数的确定45

第4章 车间装置与设备布置的安全分析46

4.1 车间平面布置46

4.1.1 车间平面布置的内容46

4.1.2 车间平面布置的原则46

4.2 车间平面布置方案46

4.2.1 资料准备46

4.2.2 各工段布置形式的确定47

4.2.3 流程式布置47

4.2.4 车间平面布置方案47

4.3.1 设备布置露天化48

4.3 设备布置48

4.3.2 满足生产工艺与操作要求49

4.3.3 符合安装与检修的要求49

4.3.4 符合安全技术要求49

4.3.5 符合建筑要求51

4.3.6 考虑通道与管廊的布置51

4.4 典型设备的布置52

4.4.1 塔52

4.4.2 换热器52

4.4.4 反应器53

4.4.3 容器（罐，槽）53

4.4.5 泵与压缩机55

第5章 流体输送过程的安全分析57

5.1 流体输送在化工生产中的应用57

5.2 常见流体输送方式及危险性分析57

5.2.1 高位槽送料57

5.2.2 真空抽料58

5.2.3 压缩空气送料59

5.2.4 流体输送机械送料59

5.3.1 密度与相对密度60

5.3 流体的物理性质60

5.3.2 压力63

5.3.3 黏度64

5.4 流体流动安全技术分析65

5.4.1 流量方程式65

5.4.2 稳定流动与不稳定流动66

5.4.3 稳定流动系统的物料衡算——连续性方程66

5.4.4 稳定流动系统的能量衡算——柏努利方程67

5.4.5 流体阻力75

第6章 流体输送设备的安全问题79

6.1 离心泵安全运行80

6.1.1 离心泵工作原理分析80

6.1.2 离心泵的主要性能83

6.1.3 离心泵的气蚀与安装高度84

6.1.4 离心泵安全运行分析86

6.1.5 其他类型的泵86

6.1.6 往复式压缩机88

6.1.7 泵及压缩机的安全控制系统90

6.1.8 离心式压缩机的控制方案94

6.2.1 离心式压缩机的特性曲线与喘振95

6.2 离心式压缩机的防喘振控制95

6.2.2 引起喘振的因素96

6.2.3 喘振的极限方程及安全操作线97

6.2.4 防喘振控制系统98

第7章 化工生产管路与管系安全措施100

7.1 化工管路的构成与标准化100

7.1.1 化工管路的标准化100

7.1.2 管子102

7.1.3 管件104

7.1.4 阀件（门）106

7.2.1 化工管路布置原则109

7.2 化工管路的布置与安装原则109

7.2.2 化工管路安装原则110

7.3 化工管路材料选用111

7.3.1 公称通径与公称压力111

7.3.2 管子材料与常用管子111

7.4 管道安全计算113

7.4.1 管子规格的确定113

7.4.2 管道压力降的计算114

7.4.3 管道热补偿计算115

7.5.1 管道布置设计的主要原则117

7.5 管道布置的原则和方法117

7.5.2 管道支架120

7.6 换热器的管道布置121

7.6.1 列管式换热器管道布置121

7.6.2 换热器的平面配管123

7.6.3 换热器的立面布置123

7.6.4 容器的管道布置125

7.7 管道保温与管道标志125

7.7.1 保温材料125

7.7.3 管道标志126

7.7.2 管道保温措施126

第8章 非均相分离过程的安全分析128

8.1 非均相分离过程及危险性分析128

8.2 常见非均相物系的分离129

8.3 沉降分离过程的安全分析130

8.3.1 重力沉降分离过程130

8.3.2 重力沉降设备131

8.4 离心沉降过程的安全分析134

8.4.1 离心沉降速度分析134

8.4.2 离心沉降设备135

8.5.1 压（吸）滤设备137

8.5 过滤过程的安全分析137

8.5.2 离心过滤设备140

8.6 电除雾器和电除尘器142

8.6.1 电除雾器142

8.6.2 电除尘器144

8.7 其他非均相物系分离方法146

8.7.1 惯性分离器147

8.7.2 文丘里除尘器147

8.7.3 泡沫除尘器147

9.1 化工生产中传热过程危险性分析148

第9章 加热及传热过程的安全分析148

9.2 工业传热过程机理与传热安全分析151

9.2.1 传热过程机理分析151

9.2.2 典型换热过程安全分析152

9.3 传热过程热平衡分析153

9.3.1 传热速率与热负荷153

9.3.2 热量衡算与热负荷的确定154

9.3.3 传热系数156

9.4.1 加热剂与加热方法157

9.4 工业加热载体与冷却剂157

9.4.2 冷却剂和冷却过程159

9.5 换热器安全技术160

9.5.1 按换热器的用途分类160

9.5.2 按换热器传热面形状和结构分类160

9.5.3 按换热器所用材料分类160

9.5.4 换热器结构与性能特点160

9.5.5 换热器安全运行分析168

9.6 传热设备安全控制系统172

9.6.1 参数的安全控制分析173

9.6.2 换热器安全控制系统174

9.6.3 加热炉安全控制系统177

第10章 蒸馏及精馏过程安全分析185

10.1 蒸馏过程及危险性分析185

10.2 精馏原理及危险性分析186

10.3 精馏的物料衡算189

10.3.1 全塔物料衡算189

10.3.2 精馏段物料衡算190

10.3.3 提馏段物料衡算192

10.4 回流比影响分析192

10.4.2 最小回流比193

10.4.1 全回流193

10.5 精馏塔的安全运行分析194

10.5.1 灵敏板的确定194

10.4.3 适宜回流比194

10.5.2 精馏塔的温度控制195

10.5.3 精馏塔的压力控制195

10.5.4 精馏过程的热平衡控制196

10.6.1 简单蒸馏199

10.6.2 闪蒸199

10.6 简单蒸馏与闪蒸199

10.7 特殊精馏过程的安全分析200

10.7.1 间歇精馏200

10.7.2 恒沸精馏与萃取精馏200

10.8 精馏设备安全技术201

10.8.1 板式塔202

10.8.2 危险分析及安全运行204

10.9 精馏塔均匀安全控制系统206

第11章 气体吸收过程安全分析208

11.1 工业气体吸收过程208

11.2 气体吸收过程安全运行分析209

11.3 气液相平衡分析210

11.4 吸收剂用量控制213

11.4.1 液气比213

11.4.2 最小液气比214

11.4.3 吸收剂用量控制214

11.4.4 运行安全条件分析215

11.5 化学吸收过程218

11.5.1 化学吸收过程分析218

11.5.3 多组分吸收219

11.5.2 高含量气体吸收219

11.5.4 解吸过程220

11.6 吸收设备安全技术221

11.6.1 吸收塔222

11.6.2 填料安全分析222

11.7 气体溶剂安全回收技术226

11.7.1 吸附回收法226

11.7.2 冷凝回收法226

11.7.3 蒸馏法226

12.1 干燥过程及危险性分析228

第12章 干燥过程安全措施228

12.2 对流干燥过程230

12.2.1 对流干燥原理分析230

12.2.2 对流干燥的条件231

12.2.3 对流干燥流程231

12.3 工业上常用的干燥设备231

12.3.1 厢式干燥器231

12.3.2 转筒干燥器232

12.3.3 气流干燥器233

12.3.4 沸腾床干燥器233

12.3.5 喷雾干燥器234

12.4 干燥过程安全控制235

12.4.1 物料控制235

12.4.2 安全运行操作条件235

12.4.3 烘干过程安全措施237

第13章 蒸发过程安全操作240

13.1 蒸发过程及危险性分析240

13.2 单效蒸发过程242

13.2.1 单效蒸发的流程242

13.2.2 单效蒸发的计算243

13.3 多效蒸发过程243

13.4 蒸发过程安全运行操作245

第14章 结晶过程安全操作247

14.1 结晶过程及危险性分析247

14.2 结晶过程机理分析248

14.3 固液体系相平衡249

14.4 结晶过程分析251

14.4.1 冷却结晶251

14.4.2 蒸发结晶251

14.4.7 熔融结晶252

14.4.6 升华结晶252

14.4.5 反应沉淀结晶252

14.4.4 盐析结晶252

14.4.3 真空冷却结晶252

14.5 结晶设备与安全运行操作253

14.5.1 常见结晶设备253

14.5.2 间歇结晶操作258

第15章 萃取过程的安全控制259

15.1 萃取过程及危险性分析259

15.2 萃取剂及安全选择260

15.3.2 多级萃取流程261

15.3 萃取操作过程安全运行261

15.3.1 单级萃取流程261

15.4 萃取设备安全技术263

15.4.1 填料萃取塔264

15.4.2 筛板萃取塔264

15.4.3 转盘萃取塔265

15.4.4 往复振动筛板塔266

15.4.5 脉冲筛板塔267

15.5 萃取过程安全控制268

16.1 制冷过程及危险性认识271

第16章 制冷过程的安全分析271

16.2 制冷过程分类273

16.2.1 按制冷过程分类273

16.2.2 按制冷程度分类274

16.3 制冷过程工程分析274

16.3.1 压缩蒸气制冷循环274

16.3.2 制冷循环过程275

16.3.3 安全操作温度的选择276

16.4 制冷剂与载冷体277

16.4.1 制冷剂277

16.3.4 制冷剂的过冷277

16.4.2 载冷体279

16.5 压缩蒸气制冷设备280

16.5.1 压缩机280

16.5.2 冷凝器280

16.5.3 节流阀281

第17章 吸附过程的安全分析282

17.1 吸附过程及危险性分析282

17.2 吸附剂安全选择283

17.3.1 工业吸附过程284

17.3 吸附工艺过程284

17.3.2 吸附工艺简介285

第18章 锅炉及汽轮机安全控制技术288

18.1 锅炉安全控制技术288

18.1.1 汽包水位的控制289

18.1.2 燃烧安全控制系统293

18.1.3 过热蒸汽温度安全控制296

18.2 汽轮机安全控制技术297

18.2.1 汽轮机组火灾的特点297

18.2.2 油系统的防火措施298

18.2.3 运行的防火措施299

18.2.4 汽轮机安全控制系统301

第19章 压缩气体、液化气体运行的安全技术306

19.1 气体压缩与输送的安全技术306

19.1.1 空气压缩与输送系统306

19.1.2 气体管道的燃烧事故与预防309

19.2 空气通风系统安全措施313

19.2.1 通风、除尘与排烟方案313

19.2.2 通风系统的火灾危险性314

19.2.3 厂房通风系统的防火要求314

19.3 液氨蒸发器控制系统316

19.4 液化气体贮运安全技术317

19.4.1 贮存液化气体危险性分析317

19.4.2 液化气体贮运及装备安全技术320

19.4.3 液化石油气危险性分析326

19.5 空压站及制氮安全技术327

19.5.1 单元设计327

19.5.2 管道设计的一般要求328

19.5.3 控制、联锁设计329

19.5.4 制氮系统安全技术措施329

参考文献331