یزد دانلود |
دانلود فایل علمی فایل پی دی اف کامل هندبوک تخصصی طراحی فرآیندهای شیمیایی؛ بررسی اصول مهندسی، مدلسازی و کاربردهای صنعتی PDF
در حال بارگذاری
توجه : این فایل به صورت فایل PDF (پی دی اف) ارائه میگردد
فایل پی دی اف کامل هندبوک تخصصی طراحی فرآیندهای شیمیایی؛ بررسی اصول مهندسی، مدلسازی و کاربردهای صنعتی PDF دارای ۷۱۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در PDF می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل پی دی اف فایل پی دی اف کامل هندبوک تخصصی طراحی فرآیندهای شیمیایی؛ بررسی اصول مهندسی، مدلسازی و کاربردهای صنعتی PDF کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز فایل پی دی اف کامل هندبوک تخصصی طراحی فرآیندهای شیمیایی؛ بررسی اصول مهندسی، مدلسازی و کاربردهای صنعتی PDF2 ارائه میگردد
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل می باشد و در فایل اصلی فایل پی دی اف کامل هندبوک تخصصی طراحی فرآیندهای شیمیایی؛ بررسی اصول مهندسی، مدلسازی و کاربردهای صنعتی PDF،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن فایل پی دی اف کامل هندبوک تخصصی طراحی فرآیندهای شیمیایی؛ بررسی اصول مهندسی، مدلسازی و کاربردهای صنعتی PDF :
Preface xiii
Acknowledgements xv
Nomenclature xvii
Chapter 1 The Nature of Chemical Process
Design and Integration 1
۱.۱ Chemical Products 1
۱.۲ Formulation of the Design Problem 3
۱.۳ Chemical Process Design and
Integration 4
۱.۴ The Hierarchy of Chemical Process
Design and Integration 5
۱.۵ Continuous and Batch Processes 9
۱.۶ New Design and Retrofit 10
۱.۷ Approaches to Chemical Process
Design and Integration 11
۱.۸ Process Control 13
۱.۹ The Nature of Chemical Process
Design and Integration – Summary 14
References 14
Chapter 2 Process Economics 17
۲.۱ The Role of Process Economics 17
۲.۲ Capital Cost for New Design 17
۲.۳ Capital Cost for Retrofit 23
۲.۴ Annualized Capital Cost 24
۲.۵ Operating Cost 25
۲.۶ Simple Economic Criteria 28
۲.۷ Project Cash Flow and Economic
Evaluation 29
۲.۸ Investment Criteria 30
۲.۹ Process Economics – Summary 31
۲.۱۰ Exercises 32
References 33
Chapter 3 Optimization 35
۳.۱ Objective Functions 35
۳.۲ Single-variable Optimization 37
۳.۳ Multivariable Optimization 38
۳.۴ Constrained Optimization 42
۳.۵ Linear Programming 43
۳.۶ Nonlinear Programming 45
۳.۷ Profile Optimization 46
۳.۸ Structural Optimization 48
۳.۹ Solution of Equations
using Optimization 52
۳.۱۰ The Search for Global
Optimality 53
۳.۱۱ Summary – Optimization 54
۳.۱۲ Exercises 54
References 56
Chapter 4 Thermodynamic Properties and
Phase Equilibrium 57
۴.۱ Equations of State 57
۴.۲ Phase Equilibrium for Single
Components 59
۴.۳ Fugacity and Phase Equilibrium 60
۴.۴ Vapor–Liquid Equilibrium 60
۴.۵ Vapor–Liquid Equilibrium Based on
Activity Coefficient Models 62
۴.۶ Vapor–Liquid Equilibrium Based on
Equations of State 64
۴.۷ Calculation of Vapor–Liquid
Equilibrium 64
۴.۸ Liquid–Liquid Equilibrium 70
۴.۹ Liquid–Liquid Equilibrium Activity
Coefficient Models 71
۴.۱۰ Calculation of Liquid–Liquid
Equilibrium 71
۴.۱۱ Calculation of Enthalpy 72
۴.۱۲ Calculation of Entropy 74
۴.۱۳ Phase Equilibrium and Thermodynamic
Properties – Summary 74
۴.۱۴ Exercises 74
References 76
Chapter 5 Choice of Reactor I – Reactor
Performance 77
۵.۱ Reaction Path 77
۵.۲ Types of Reaction Systems 78
۵.۳ Reactor Performance 81
۵.۴ Rate of Reaction 82
۵.۵ Idealized Reactor Models 83
۵.۶ Choice of Idealized Reactor Model 90
۵.۷ Choice of Reactor Performance 94
viii Contents
۵.۸ Choice of Reactor
Performance – Summary 94
۵.۹ Exercises 95
References 96
Chapter 6 Choice of Reactor II – Reactor
Conditions 97
۶.۱ Reaction Equilibrium 97
۶.۲ Reactor Temperature 100
۶.۳ Reactor Pressure 107
۶.۴ Reactor Phase 108
۶.۵ Reactor Concentration 109
۶.۶ Biochemical Reactions 114
۶.۷ Catalysts 114
۶.۸ Choice of Reactor
Conditions – Summary 117
۶.۹ Exercises 118
References 120
Chapter 7 Choice of Reactor III – Reactor
Configuration 121
۷.۱ Temperature Control 121
۷.۲ Catalyst Degradation 123
۷.۳ Gas–Liquid and Liquid–Liquid
Reactors 124
۷.۴ Reactor Configuration 127
۷.۵ Reactor Configuration for
Heterogeneous Solid-Catalyzed
Reactions 133
۷.۶ Reactor Configuration from
Optimization of a Superstructure 133
۷.۷ Choice of Reactor
Configuration – Summary 139
۷.۸ Exercises 139
References 140
Chapter 8 Choice of Separator for
Heterogeneous Mixtures 143
۸.۱ Homogeneous and Heterogeneous
Separation 143
۸.۲ Settling and Sedimentation 143
۸.۳ Inertial and Centrifugal Separation 147
۸.۴ Electrostatic Precipitation 149
۸.۵ Filtration 150
۸.۶ Scrubbing 151
۸.۷ Flotation 152
۸.۸ Drying 153
۸.۹ Separation of Heterogeneous
Mixtures – Summary 154
۸.۱۰ Exercises 154
References 155
Chapter 9 Choice of Separator for
Homogeneous Fluid Mixtures
I – Distillation 157
۹.۱ Single-Stage Separation 157
۹.۲ Distillation 157
۹.۳ Binary Distillation 160
۹.۴ Total and Minimum Reflux
Conditions for Multicomponent
Mixtures 163
۹.۵ Finite Reflux Conditions for
Multicomponent Mixtures 170
۹.۶ Choice of Operating Conditions 175
۹.۷ Limitations of Distillation 176
۹.۸ Separation of Homogeneous Fluid
Mixtures by Distillation – Summary 177
۹.۹ Exercises 178
References 179
Chapter 10 Choice of Separator for
Homogeneous Fluid Mixtures
II – Other Methods 181
۱۰.۱ Absorption and Stripping 181
۱۰.۲ Liquid–Liquid Extraction 184
۱۰.۳ Adsorption 189
۱۰.۴ Membranes 193
۱۰.۵ Crystallization 203
۱۰.۶ Evaporation 206
۱۰.۷ Separation of Homogeneous Fluid
Mixtures by Other
Methods – Summary 208
۱۰.۸ Exercises 209
References 209
Chapter 11 Distillation Sequencing 211
۱۱.۱ Distillation Sequencing Using
Simple Columns 211
۱۱.۲ Practical Constraints Restricting
Options 211
۱۱.۳ Choice of Sequence for Simple
Nonintegrated Distillation Columns 212
۱۱.۴ Distillation Sequencing Using
Columns With More Than Two
Products 217
۱۱.۵ Distillation Sequencing Using
Thermal Coupling 220
۱۱.۶ Retrofit of Distillation Sequences 224
۱۱.۷ Crude Oil Distillation 225
۱۱.۸ Distillation Sequencing Using
Optimization of a Superstructure 228
۱۱.۹ Distillation Sequencing – Summary 230
۱۱.۱۰ Exercises 231
References 232
Contents ix
Chapter 12 Distillation Sequencing for
Azeotropic Distillation 235
۱۲.۱ Azeotropic Systems 235
۱۲.۲ Change in Pressure 235
۱۲.۳ Representation of Azeotropic
Distillation 236
۱۲.۴ Distillation at Total Reflux
Conditions 238
۱۲.۵ Distillation at Minimum Reflux
Conditions 242
۱۲.۶ Distillation at Finite Reflux
Conditions 243
۱۲.۷ Distillation Sequencing Using an
Entrainer 246
۱۲.۸ Heterogeneous Azeotropic
Distillation 251
۱۲.۹ Entrainer Selection 253
۱۲.۱۰ Trade-offs in Azeotropic Distillation 255
۱۲.۱۱ Multicomponent Systems 255
۱۲.۱۲ Membrane Separation 255
۱۲.۱۳ Distillation Sequencing for
Azeotropic Distillation – Summary 256
۱۲.۱۴ Exercises 257
References 258
Chapter 13 Reaction, Separation and Recycle
Systems for Continuous Processes 259
۱۳.۱ The Function of Process Recycles 259
۱۳.۲ Recycles with Purges 264
۱۳.۳ Pumping and Compression 267
۱۳.۴ Simulation of Recycles 276
۱۳.۵ The Process Yield 280
۱۳.۶ Optimization of Reactor Conversion 281
۱۳.۷ Optimization of Processes Involving
a Purge 283
۱۳.۸ Hybrid Reaction and Separation 284
۱۳.۹ Feed, Product and Intermediate
Storage 286
۱۳.۱۰ Reaction, Separation and Recycle
Systems for Continuous
Processes – Summary 288
۱۳.۱۱ Exercises 289
References 290
Chapter 14 Reaction, Separation and Recycle
Systems for Batch Processes 291
۱۴.۱ Batch Processes 291
۱۴.۲ Batch Reactors 291
۱۴.۳ Batch Separation Processes 297
۱۴.۴ Gantt Charts 303
۱۴.۵ Production Schedules for Single
Products 304
۱۴.۶ Production Schedules for Multiple
Products 305
۱۴.۷ Equipment Cleaning and Material
Transfer 306
۱۴.۸ Synthesis of Reaction and
Separation Systems for Batch
Processes 307
۱۴.۹ Optimization of Batch Processes 311
۱۴.۱۰ Storage in Batch Processes 312
۱۴.۱۱ Reaction and Separation Systems for
Batch Processes – Summary 313
۱۴.۱۲ Exercises 313
References 315
Chapter 15 Heat Exchanger Networks
I – Heat Transfer Equipment 317
۱۵.۱ Overall Heat Transfer Coefficients 317
۱۵.۲ Heat Transfer Coefficients and
Pressure Drops for Shell-and-Tube
Heat Exchangers 319
۱۵.۳ Temperature Differences in
Shell-and-Tube Heat Exchangers 324
۱۵.۴ Allocation of Fluids in
Shell-and-Tube Heat Exchangers 329
۱۵.۵ Extended Surface Tubes 332
۱۵.۶ Retrofit of Heat Exchangers 333
۱۵.۷ Condensers 337
۱۵.۸ Reboilers and Vaporizers 342
۱۵.۹ Other Types of Heat Exchange
Equipment 346
۱۵.۱۰ Fired Heaters 348
۱۵.۱۱ Heat Transfer
Equipment – Summary 354
۱۵.۱۲ Exercises 354
References 356
Chapter 16 Heat Exchanger Networks
II – Energy Targets 357
۱۶.۱ Composite Curves 357
۱۶.۲ The Heat Recovery Pinch 361
۱۶.۳ Threshold Problems 364
۱۶.۴ The Problem Table Algorithm 365
۱۶.۵ Nonglobal Minimum Temperature
Differences 370
۱۶.۶ Process Constraints 370
۱۶.۷ Utility Selection 372
۱۶.۸ Furnaces 374
۱۶.۹ Cogeneration (Combined Heat and
Power Generation) 376
۱۶.۱۰ Integration Of Heat Pumps 381
۱۶.۱۱ Heat Exchanger Network Energy
Targets – Summary 383
x Contents
۱۶.۱۲ Exercises 383
References 385
Chapter 17 Heat Exchanger Networks
III – Capital and Total Cost
Targets 387
۱۷.۱ Number of Heat Exchange Units 387
۱۷.۲ Heat Exchange Area Targets 388
۱۷.۳ Number-of-shells Target 392
۱۷.۴ Capital Cost Targets 393
۱۷.۵ Total Cost Targets 395
۱۷.۶ Heat Exchanger Network and
Utilities Capital and Total
Costs – Summary 395
۱۷.۷ Exercises 396
References 397
Chapter 18 Heat Exchanger Networks
IV – Network Design 399
۱۸.۱ The Pinch Design Method 399
۱۸.۲ Design for Threshold Problems 404
۱۸.۳ Stream Splitting 405
۱۸.۴ Design for Multiple Pinches 408
۱۸.۵ Remaining Problem Analysis 411
۱۸.۶ Network Optimization 413
۱۸.۷ The Superstructure Approach to
Heat Exchanger Network Design 416
۱۸.۸ Retrofit of Heat Exchanger
Networks 419
۱۸.۹ Addition of New Heat Transfer Area
in Retrofit 424
۱۸.۱۰ Heat Exchanger Network
Design – Summary 425
۱۸.۱۱ Exercises 425
References 428
Chapter 19 Heat Exchanger Networks
V – Stream Data 429
۱۹.۱ Process Changes for Heat
Integration 429
۱۹.۲ The Trade-Offs Between Process
Changes, Utility Selection, Energy
Cost and Capital Cost 429
۱۹.۳ Data Extraction 430
۱۹.۴ Heat Exchanger Network Stream
Data – Summary 437
۱۹.۵ Exercises 437
References 438
Chapter 20 Heat Integration of Reactors 439
۲۰.۱ The Heat Integration Characteristics
of Reactors 439
۲۰.۲ Appropriate Placement of Reactors 441
۲۰.۳ Use of the Grand Composite Curve
for Heat Integration of Reactors 442
۲۰.۴ Evolving Reactor Design to Improve
Heat Integration 443
۲۰.۵ Heat Integration of
Reactors – Summary 444
Reference 444
Chapter 21 Heat Integration of Distillation
Columns 445
۲۱.۱ The Heat Integration Characteristics
of Distillation 445
۲۱.۲ The Appropriate Placement of
Distillation 445
۲۱.۳ Use of the Grand Composite Curve
for Heat Integration of Distillation 446
۲۱.۴ Evolving the Design of Simple
Distillation Columns to Improve
Heat Integration 447
۲۱.۵ Heat Pumping in Distillation 449
۲۱.۶ Capital Cost Considerations 449
۲۱.۷ Heat Integration Characteristics of
Distillation Sequences 450
۲۱.۸ Heat-integrated Distillation
Sequences Based on the
Optimization of a Superstructure 454
۲۱.۹ Heat Integration of Distillation
Columns – Summary 455
۲۱.۱۰ Exercises 456
References 457
Chapter 22 Heat Integration of Evaporators
and Dryers 459
۲۲.۱ The Heat Integration Characteristics
of Evaporators 459
۲۲.۲ Appropriate Placement of
Evaporators 459
۲۲.۳ Evolving Evaporator Design to
Improve Heat Integration 459
۲۲.۴ The Heat Integration Characteristics
of Dryers 459
۲۲.۵ Evolving Dryer Design to Improve
Heat Integration 460
۲۲.۶ Heat Integration of Evaporators and
Dryers – Summary 461
Contents xi
۲۲.۷ Exercises 462
References 463
Chapter 23 Steam Systems and Cogeneration 465
۲۳.۱ Boiler Feedwater Treatment 466
۲۳.۲ Steam Boilers 468
۲۳.۳ Steam Turbines 471
۲۳.۴ Gas Turbines 477
۲۳.۵ Steam System Configuration 482
۲۳.۶ Steam and Power Balances 484
۲۳.۷ Site Composite Curves 487
۲۳.۸ Cogeneration Targets 490
۲۳.۹ Optimization of Steam Levels 493
۲۳.۱۰ Site Power-to-heat Ratio 496
۲۳.۱۱ Optimizing Steam Systems 498
۲۳.۱۲ Steam Costs 502
۲۳.۱۳ Choice of Driver 506
۲۳.۱۴ Steam Systems and
Cogeneration – Summary 507
۲۳.۱۵ Exercises 508
References 510
Chapter 24 Cooling and Refrigeration Systems 513
۲۴.۱ Cooling Systems 513
۲۴.۲ Recirculating Cooling Water
Systems 513
۲۴.۳ Targeting Minimum Cooling Water
Flowrate 516
۲۴.۴ Design of Cooling Water Networks 518
۲۴.۵ Retrofit of Cooling Water Systems 524
۲۴.۶ Refrigeration Cycles 526
۲۴.۷ Process Expanders 530
۲۴.۸ Choice of Refrigerant for
Compression Refrigeration 532
۲۴.۹ Targeting Refrigeration Power for
Compression Refrigeration 535
۲۴.۱۰ Heat Integration of Compression
Refrigeration Processes 539
۲۴.۱۱ Mixed Refrigerants for Compression
Refrigeration 542
۲۴.۱۲ Absorption Refrigeration 544
۲۴.۱۳ Indirect Refrigeration 546
۲۴.۱۴ Cooling Water and Refrigeration
Systems – Summary 546
۲۴.۱۵ Exercises 547
References 549
Chapter 25 Environmental Design for
Atmospheric Emissions 551
۲۵.۱ Atmospheric Pollution 551
۲۵.۲ Sources of Atmospheric Pollution 552
۲۵.۳ Control of Solid Particulate
Emissions to Atmosphere 553
۲۵.۴ Control of VOC Emissions to
Atmosphere 554
۲۵.۵ Control of Sulfur Emissions 565
۲۵.۶ Control of Oxides of Nitrogen
Emissions 569
۲۵.۷ Control of Combustion Emissions 573
۲۵.۸ Atmospheric Dispersion 574
۲۵.۹ Environmental Design for
Atmospheric Emissions – Summary 575
۲۵.۱۰ Exercises 576
References 579
Chapter 26 Water System Design 581
۲۶.۱ Aqueous Contamination 583
۲۶.۲ Primary Treatment Processes 585
۲۶.۳ Biological Treatment Processes 588
۲۶.۴ Tertiary Treatment Processes 591
۲۶.۵ Water Use 593
۲۶.۶ Targeting Maximum Water Reuse
for Single Contaminants 594
۲۶.۷ Design for Maximum Water Reuse
for Single Contaminants 596
۲۶.۸ Targeting and Design for Maximum
Water Reuse Based on Optimization
of a Superstructure 604
۲۶.۹ Process Changes for Reduced Water
Consumption 606
۲۶.۱۰ Targeting Minimum Wastewater
Treatment Flowrate for Single
Contaminants 607
۲۶.۱۱ Design for Minimum Wastewater
Treatment Flowrate for Single
Contaminants 610
۲۶.۱۲ Regeneration of Wastewater 613
۲۶.۱۳ Targeting and Design for Effluent
Treatment and Regeneration Based
on Optimization of a Superstructure 616
۲۶.۱۴ Data Extraction 617
۲۶.۱۵ Water System Design – Summary 620
۲۶.۱۶ Exercises 620
References 623
Chapter 27 Inherent Safety 625
۲۷.۱ Fire 625
۲۷.۲ Explosion 626
۲۷.۳ Toxic Release 627
۲۷.۴ Intensification of Hazardous
Materials 628
xii Contents
۲۷.۵ Attenuation of Hazardous Materials 630
۲۷.۶ Quantitative Measures of Inherent
Safety 631
۲۷.۷ Inherent Safety – Summary 632
۲۷.۸ Exercises 632
References 633
Chapter 28 Clean Process Technology 635
۲۸.۱ Sources of Waste from Chemical
Production 635
۲۸.۲ Clean Process Technology for
Chemical Reactors 636
۲۸.۳ Clean Process Technology for
Separation and Recycle Systems 637
۲۸.۴ Clean Process Technology for
Process Operations 642
۲۸.۵ Clean Process Technology for
Utility Systems 643
۲۸.۶ Trading off Clean Process
Technology Options 644
۲۸.۷ Life Cycle Analysis 645
۲۸.۸ Clean Process Technology –
Summary 646
۲۸.۹ Exercises 646
References 647
Chapter 29 Overall Strategy for Chemical
Process Design and Integration 649
۲۹.۱ Objectives 649
۲۹.۲ The Hierarchy 649
۲۹.۳ The Final Design 651
Appendix A Annualization of Capital Cost 653
Appendix B Gas Compression 655
B.1 Reciprocating Compressors 655
B.2 Centrifugal Compressors 658
B.3 Staged Compression 659
Appendix C Heat Transfer Coefficients and
Pressure Drop in Shell-and-tube
Heat Exchangers 661
C.1 Pressure Drop and Heat Transfer
Correlations for the Tube-Side 661
C.2 Pressure Drop and Heat Transfer
Correlations for the Shell-Side 662
References 666
Appendix D The Maximum Thermal
Effectiveness for 1–2
Shell-and-tube Heat Exchangers 667
Appendix E Expression for the Minimum
Number of 1–2 Shell-and-tube
Heat Exchangers for a Given Unit 669
Appendix F Algorithm for the Heat Exchanger
Network Area Target 671
Appendix G Algorithm for the Heat Exchanger
Network Number of Shells Target 673
G.1 Minimum Area Target for Networks
of 1–2 Shells 674
References 677
Appendix H Algorithm for Heat Exchanger
Network Capital Cost Targets 677
Index 679
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
