超臨界CO2流體萃取技術(shù)：成套裝置及其設計

第1章緒論1
1-1超臨界流體萃取在我國的應用現(xiàn)狀1
1-1-1理論研究1
1-1-2生產(chǎn)裝置研發(fā)2
1-1-3超臨界流體萃取產(chǎn)品2
1-2超臨界流體萃取的研究進展3
1-2-1絡合萃取3
1-2-2表面活性劑與超臨界微乳萃取3
1-2-3分餾萃取3
1-2-4亞臨界萃取4
1-2-5超高壓萃取4
1-2-6新型超臨界流體的開發(fā)4
1-2-7引進外力強化超臨界流體4
1-3超臨界流體萃取存在的問題5
1-3-1超臨界流體萃取技術(shù)存在的問題5
1-3-2應用中值得注意的幾個問題5
1-4超臨界流體萃取技術(shù)的發(fā)展趨勢6
參考文獻7

第2章超臨界CO2流體萃取過程的系統(tǒng)設計9
2-1過程系統(tǒng)工程9
2-1-1過程系統(tǒng)工程的研究對象9
2-1-2過程系統(tǒng)工程的核心功能10
2-1-3過程系統(tǒng)模擬的方法10
2-1-4過程系統(tǒng)工程的應用11
2-2超臨界CO2流體萃取過程的系統(tǒng)優(yōu)化12
2-2-1過程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化12
2-2-2過程系統(tǒng)的能量綜合和優(yōu)化13
2-2-3過程控制系統(tǒng)的優(yōu)化14
2-3過程系統(tǒng)設計的內(nèi)容15
2-3-1廠址的選擇15
2-3-2總圖布置15
2-3-3安全防火與環(huán)境保護16
2-3-4公用工程17
2-3-5自動控制17
2-3-6土建設計18
2-4工藝流程設計及工藝流程圖18
2-4-1工藝流程設計18
2-4-2工藝流程圖19
2-4-3工藝流程圖的繪制21
2-5管道及儀表流程圖22
2-5-1管道及儀表流程圖的圖面布置和表示方法23
2-5-2管道及儀表流程圖的安全性分析28
2-6設備布置設計及設備布置圖31
2-6-1設備布置設計32
2-6-2設備布置圖的功能及繪制35
2-6-3典型設備布置的原則與要求38
參考文獻42

第3章設備設計44
3-1超臨界CO2流體萃取過程的主要設備45
3-2超臨界CO2流體萃取設備的工藝設計46
3-2-1換熱器的工藝設計46
3-2-2萃取釜的工藝設計57
3-2-3精餾塔的工藝設計58
3-3超臨界CO2流體萃取設備的結(jié)構(gòu)設計62
3-3-1設計文件63
3-3-2常用材料及其選用63
3-3-3設備的結(jié)構(gòu)形式分析64
3-3-4特殊工作條件的設備設計66
3-3-5安全措施67
3-3-6萃取釜設計的主要計算內(nèi)容68
3-3-7精餾塔設計的主要計算內(nèi)容70
3-3-8設備圖的繪制72
3-4超臨界CO2流體萃取設備的快開結(jié)構(gòu)設計73
3-4-1快開裝置的密封73
3-4-2載荷與受力分析76
3-5固態(tài)物料超臨界CO2流體萃取裝置設計84
3-5-1萃取釜的基本要求85
3-5-2新型萃取釜的基本結(jié)構(gòu)85
3-5-3齒嚙式快開密封裝置86
3-5-4筒體和半球形封頭的聯(lián)接結(jié)構(gòu)87
3-5-5多層筒體的工程設計方法88
3-5-6半球形封頭的工程設計方法89
3-5-7加強箍的工程設計方法89
3-5-8新型萃取釜的優(yōu)點89
3-6液態(tài)物料超臨界CO2流體萃取裝置設計89
3-6-1萃取過程分離度的計算89
3-6-2萃取過程的設備計算90
參考文獻94

第4章機器選型97
4-1超臨界CO2流體萃取過程的主要機器97
4-2超臨界CO2流體萃取用機器的選型98
4-2-1機器選型的基本原則98
4-2-2壓縮機的選型99
4-2-3高壓泵的選型101
4-3驅(qū)動機的選型105
4-3-1電動機106
4-3-2蒸汽透平113
4-3-3節(jié)能措施114
4-4變壓器選型114
4-4-1變壓器的型號與額定數(shù)據(jù)114
4-4-2變壓器的運行特性115
4-4-3變壓器的常見故障與處理方法115
參考文獻116

第5章自動控制設計118
5-1過程控制工程設計概述118
5-2信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的設計118
5-2-1信號聯(lián)鎖系統(tǒng)設計原則118
5-2-2信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本組成環(huán)節(jié)118
5-3過程控制系統(tǒng)設計119
5-3-1過程控制系統(tǒng)方案的確定120
5-3-2過程控制系統(tǒng)設計中的注意事項120
5-3-3單回路控制系統(tǒng)的設計原則121
5-4控制工程設計122
5-4-1施工圖階段控制部分的主要工作程序123
5-4-2控制部分施工圖設計主要流程124
5-5自動化裝置的選型125
5-5-1儀表選型125
5-5-2控制閥的選型131
5-6微機控制系統(tǒng)設計133
5-6-1系統(tǒng)分析設計134
5-6-2總體方案設計135
5-6-3硬件設計136
5-6-4軟件設計136
5-6-5系統(tǒng)聯(lián)調(diào)136
5-7超臨界CO2流體萃取裝置的微機控制系統(tǒng)137
5-7-1超臨界CO2流體萃取系統(tǒng)的控制要求137
5-7-2實驗裝置用單片機控制系統(tǒng)設計137
5-7-3大型裝置用工控機控制系統(tǒng)設計139
參考文獻145

第6章管道系統(tǒng)的設計146
6-1管道設計的基本要求與一般程序146
6-1-1管道設計的基本要求146
6-1-2壓力管道及壓力管道設計資格148
6-1-3管道設計的一般程序149
6-2管子的選型149
6-2-1管道材料149
6-2-2管子的規(guī)格尺寸152
6-3管件與閥門的選型152
6-3-1管件152
6-3-2附件153
6-3-3閥門154
6-3-4法蘭158
6-4管道設計159
6-4-1裝置用管道的配置159
6-4-2管道的計算機輔助設計 165
6-5管道設計圖166
6-5-1管道設計圖的種類與繪制方法166
6-5-2管道布置圖166
6-5-3管道空視圖175
6-5-4管道設計技術(shù)文件178
參考文獻180

第7章管道支座設計和管道應力分析182
7-1管道的載荷和應力182
7-1-1載荷182
7-1-2應力182
7-2應力許用值及安全性判據(jù)183
7-3承受內(nèi)壓管子的強度計算185
7-3-1承受內(nèi)壓管子的強度分析185
7-3-2管子壁厚計算185
7-3-3彎管壁厚計算187
7-3-4焊制三通壁厚計算187
7-4管道支座與吊架188
7-4-1類型188
7-4-2選用及設置189
7-5管系的振動196
7-5-1往復式壓縮機管道振動分析及對策196
7-5-2管道系統(tǒng)的液擊與對策205
參考文獻208

第8章絕熱設計210
8-1概述210
8-2絕熱材料及其選擇210
8-2-1絕熱材料的基本性能要求210
8-2-2絕熱材料的選擇213
8-3絕熱結(jié)構(gòu)設計214
8-3-1絕熱結(jié)構(gòu)的基本要求214
8-3-2絕熱結(jié)構(gòu)形式215
8-3-3絕熱結(jié)構(gòu)設計的規(guī)定與要求215
8-4絕熱計算218
8-4-1絕熱厚度的計算原則218
8-4-2絕熱設計的計算步驟219
8-4-3絕熱計算數(shù)據(jù)的選取219
8-4-4絕熱厚度的計算219
8-4-5絕熱表面散熱損失的核算221
8-4-6管道絕熱設計文件222
8-5絕熱結(jié)構(gòu)設計示例222
8-5-1設備絕熱結(jié)構(gòu)示例222
8-5-2管道絕熱結(jié)構(gòu)示例223
8-6絕熱施工檢驗與驗收229
8-6-1材料的檢驗229
8-6-2施工過程中的檢驗229
8-6-3絕熱工程驗收及交工230
8-7保冷絕熱設計231
8-7-1保冷絕熱設計內(nèi)容與方法232
8-7-2保冷結(jié)構(gòu)設計的特殊要求233
參考文獻234

第9章防腐設計235
9-1概述235
9-1-1金屬材料腐蝕的分類235
9-1-2影響金屬腐蝕的因素236
9-2環(huán)境處理的方法237
9-2-1除去環(huán)境中腐蝕性物質(zhì)237
9-2-2在環(huán)境中添加防腐蝕成分238
9-2-3通過腐蝕監(jiān)控進行防腐管理240
9-2-4環(huán)境處理方法的技術(shù)進展242
9-3表面覆蓋層防腐方法243
9-3-1防銹包裝243
9-3-2金屬覆蓋層245
9-4電化學保護技術(shù)246
9-4-1陽極保護247
9-4-2陰極保護248
9-5防腐蝕施工與檢驗249
9-5-1施工準備249
9-5-2防腐蝕施工前的基體保護250
9-5-3防腐施工251
9-6設備設計時防腐蝕方法簡介251
參考文獻252

第10章建設項目的技術(shù)經(jīng)濟評價253
10-1技術(shù)經(jīng)濟評價253
10-1-1技術(shù)經(jīng)濟評價的主要步驟及指標體系253
10-1-2技術(shù)經(jīng)濟評價的主要類型253
10-2市場機會評價254
10-2-1市場調(diào)查254
10-2-2市場容量254
10-2-3增長潛力254
10-2-4競爭能力254
10-2-5預定開發(fā)規(guī)模的確定255
10-3技術(shù)分析與評價255
10-3-1技術(shù)分析與評價的意義及作用255
10-3-2技術(shù)分析的主要內(nèi)容255
10-3-3技術(shù)先進性256
10-3-4技術(shù)適用性256
10-3-5技術(shù)可靠性256
10-4工程項目的投資估算256
10-4-1固定資產(chǎn)的投資計價256
10-4-2無形資產(chǎn)計價258
10-4-3遞延資產(chǎn)計價258
10-4-4預備費估算259
10-4-5固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅259
10-4-6借款利息的計算259
10-4-7流動資金估算261
10-5工藝裝置的投資估算261
10-5-1單元設備價格估算261
10-5-2超臨界CO2流體萃取裝置的投資估算262
10-6建設資金的籌集264
10-6-1固定資產(chǎn)投資資金的籌集264
10-6-2流動資金籌集265
10-7生產(chǎn)成本和費用估算265
10-7-1總成本費用的構(gòu)成265
10-7-2總成本費用的估算與分析266
10-8財務評價271
10-8-1財務評價的盈利能力分析271
10-8-2財務評價的清償能力分析273
10-9不確定性分析及方案比較275
10-9-1不確定性分析275
10-9-2方案比較276
10-10國民經(jīng)濟評價277
10-11設計概算278
參考文獻280

第11章綠色過程系統(tǒng)工程與環(huán)境評價282
11-1綠色過程系統(tǒng)工程282
11-1-1綠色過程系統(tǒng)工程的范疇和定義282
11-1-2綠色過程系統(tǒng)的模擬與分析282
11-1-3綠色過程系統(tǒng)的優(yōu)化283
11-1-4過程系統(tǒng)的集成283
11-2工程項目的環(huán)境影響評價283
11-3超臨界CO2流體萃取過程的污染源分析285
11-3-1噪聲污染來源285
11-3-2氣體污染來源286
11-3-3油、水污染來源286
11-3-4固態(tài)污染來源286
11-4超臨界CO2流體萃取過程的污染源控制287
11-4-1噪聲控制287
11-4-2氣體污染的控制287
11-4-3加強管理控制油、水污染288
11-4-4固態(tài)污染的處理288
11-4-5勞動保護288
11-5環(huán)境影響評價報告書的主要內(nèi)容288
參考文獻293

第12章項目可行性研究報告的編制295
12-1項目可行性研究報告的基本要求295
12-2可行性研究報告的評估要點295
12-2-1市場分析及建設規(guī)模295
12-2-2工程及工藝技術(shù)方案296
12-2-3廠址選擇、輔助及配套設施296
12-2-4投資估算及資金籌措297
12-2-5效益分析297
12-3項目可行性研究報告的編寫297
12-4項目可行性研究報告與環(huán)境影響評價的關(guān)系302
參考文獻304