化學(xué)工程手冊(cè).第5卷（第三版）

第26篇生物化工
1概述26-2
1.1生化工程概況26-2
1.1.1生化工程定義和發(fā)展26-2
1.1.2生化工程的任務(wù)和內(nèi)容26-2
1.2生物生產(chǎn)過程的特點(diǎn)26-4
1.3酶的概述26-4
1.3.1酶的分類和命名26-5
1.3.2酶的組成26-7
1.3.3酶的作用機(jī)制和調(diào)節(jié)26-8
1.3.4酶的修飾與改造26-10
1.3.5重要工業(yè)用酶簡介26-11
1.4重要微生物和其他生物組織細(xì)胞26-12
1.4.1常用的工業(yè)微生物26-13
1.4.2植物組織細(xì)胞26-14
1.4.3動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)26-15
1.5微生物的培養(yǎng)26-16
1.5.1菌株選育26-16
1.5.2工業(yè)微生物培養(yǎng)基26-23
1.5.3微生物生長和生產(chǎn)條件26-27
1.5.4微生物代謝調(diào)節(jié)26-30
1.6生物化工的發(fā)展與展望26-32
參考文獻(xiàn)26-33
2生物反應(yīng)計(jì)量學(xué)和動(dòng)力學(xué)26-35
2.1生物反應(yīng)計(jì)量學(xué)26-35
2.1.1細(xì)胞的組成和計(jì)量表達(dá)式26-35
2.1.2生物反應(yīng)的計(jì)量表達(dá)式26-36
2.1.3計(jì)量系數(shù)26-36
2.1.4生物反應(yīng)中的能量平衡26-37
2.2生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)概述26-38
2.3酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)26-39
2.3.1米氏方程26-39
2.3.2動(dòng)力學(xué)參數(shù)及其求取26-40
2.3.3有抑制的酶催化反應(yīng)26-44
2.4細(xì)胞反應(yīng)動(dòng)力學(xué)26-50
2.4.1批式培養(yǎng)動(dòng)力學(xué)26-50
2.4.2連續(xù)培養(yǎng)動(dòng)力學(xué)26-56
2.4.3補(bǔ)料批式培養(yǎng)動(dòng)力學(xué)26-59
參考文獻(xiàn)26-61
3生物反應(yīng)器26-63
3.1生物反應(yīng)多相體系及其流動(dòng)特性26-63
3.1.1反應(yīng)體系中的固相生物顆粒及其特性26-63
3.1.2生物反應(yīng)中的流體及其流動(dòng)特性26-64
3.2生物反應(yīng)器中的傳遞現(xiàn)象26-66
3.2.1生物反應(yīng)器中的攪拌與混合26-66
3.2.2生物反應(yīng)器中的氧傳遞26-68
3.2.3生物反應(yīng)器中的液固傳質(zhì)26-70
3.2.4生物反應(yīng)器中的熱量傳遞26-72
3.3典型的生物反應(yīng)器26-73
3.3.1機(jī)械攪拌罐26-74
3.3.2氣升式反應(yīng)器和鼓泡式反應(yīng)器26-75
3.3.3液體噴射循環(huán)反應(yīng)器26-79
3.3.4流化床反應(yīng)器26-79
3.3.5固定床生物反應(yīng)器26-80
3.3.6動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器26-80
3.3.7植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器26-81
3.4生物反應(yīng)器的放大26-81
3.4.1生物反應(yīng)器放大方法26-82
3.4.2機(jī)械攪拌罐的放大26-82
參考文獻(xiàn)26-83
4細(xì)胞與酶固定化技術(shù)26-85
4.1細(xì)胞與酶固定化技術(shù)概述26-85
4.2固定化方法26-86
4.2.1吸附法26-86
4.2.2包埋法26-88
4.2.3交聯(lián)法26-89
4.2.4化學(xué)共價(jià)法26-90
4.2.5逆膠束酶反應(yīng)系統(tǒng)26-92
4.2.6絮凝法26-93
4.2.7新型固定化方法26-94
4.3固定化技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用舉例26-95
4.3.1生產(chǎn)高果糖漿26-95
4.3.2生產(chǎn)L-氨基酸26-95
4.3.3在合成生物柴油中的應(yīng)用26-97
4.3.4在醫(yī)學(xué)與分析化學(xué)上的應(yīng)用26-98
4.4固定化反應(yīng)器設(shè)計(jì)原理26-100
4.4.1固定化細(xì)胞與酶的酶活收率26-100
4.4.2反應(yīng)器中的流動(dòng)26-101
4.4.3基本動(dòng)力學(xué)模型26-101
4.4.4設(shè)計(jì)的優(yōu)化26-106
4.5固定化酶和細(xì)胞反應(yīng)器26-107
4.5.1制備固定化生物催化劑的裝置26-107
4.5.2固定化顆粒及形狀26-108
4.5.3填充床反應(yīng)器（PFR）26-109
4.5.4連續(xù)攪拌式反應(yīng)器（CSTR）26-110
4.5.5膜式或管式反應(yīng)器26-111
4.5.6流化床反應(yīng)器（FBR）26-111
4.5.7逆膠束萃取反應(yīng)器26-113
參考文獻(xiàn)26-113
5滅菌及安全防護(hù)技術(shù)26-115
5.1滅菌的方法26-115
5.2微生物的死亡規(guī)律26-117
5.3培養(yǎng)基的加熱滅菌26-119
5.3.1溫度的影響26-119
5.3.2分批滅菌26-119
5.3.3連續(xù)滅菌26-120
5.4空氣除菌26-123
5.5污染的防止26-126
5.5.1純種培養(yǎng)的保證26-126
5.5.2防止培養(yǎng)物污染環(huán)境26-128
參考文獻(xiàn)26-131
6生化過程檢測與控制26-132
6.1生化過程檢測26-132
6.1.1概述26-132
6.1.2生化過程參數(shù)分類26-133
6.1.3幾種主要的間接參數(shù)計(jì)算或測量方法26-133
6.2生物傳感器26-136
6.2.1概述26-136
6.2.2酶傳感器26-138
6.2.3微生物傳感器26-139
6.2.4免疫傳感器26-140
6.2.5生物傳感器的換能器26-141
6.2.6生化過程培養(yǎng)液成分的在線檢測26-147
6.3生化過程控制26-149
6.3.1概述26-149
6.3.2常規(guī)控制26-150
6.3.3高級(jí)控制26-152
6.3.4發(fā)酵過程故障診斷和早期預(yù)警26-162
參考文獻(xiàn)26-168
7生物分離技術(shù)26-170
7.1概述26-170
7.1.1生物分離過程的特點(diǎn)26-170
7.1.2生物分離過程的一般流程及單元操作26-170
7.2細(xì)胞及其他固形物的回收和去除26-171
7.2.1發(fā)酵液的預(yù)處理26-172
7.2.2凝聚和絮凝26-172
7.2.3過濾26-173
7.2.4離心分離26-174
7.3細(xì)胞破碎26-177
7.3.1破碎分類26-177
7.3.2機(jī)械破碎26-178
7.3.3非機(jī)械破碎方法26-180
7.4生化物質(zhì)的提取26-181
7.4.1沉淀法26-182
7.4.2萃取26-185
7.4.3離子交換及吸附26-189
7.4.4膜分離26-189
7.5生化物質(zhì)的純化26-191
7.5.1色譜技術(shù)26-191
7.5.2電泳分離技術(shù)26-196
7.6生物產(chǎn)品的后加工26-205
7.6.1結(jié)晶26-205
7.6.2干燥26-205
參考文獻(xiàn)26-206
8合成生物技術(shù)26-208
8.1概述26-208
8.2人工基因組的設(shè)計(jì)與合成26-209
8.2.1DNA合成技術(shù)——Building block構(gòu)建26-209
8.2.2DNA組裝技術(shù)——Minichunk構(gòu)建26-210
8.2.3染色體替換技術(shù)——酵母染色體替換26-211
8.3天然產(chǎn)物的異源合成26-212
8.3.1天然產(chǎn)物及生產(chǎn)現(xiàn)狀26-212
8.3.2合成生物技術(shù)對(duì)天然產(chǎn)物合成帶來的發(fā)展機(jī)遇26-213
8.4酶和蛋白質(zhì)工程26-215
8.4.1蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)與酶的優(yōu)化26-215
8.4.2酶定向進(jìn)化26-216
8.4.3理性設(shè)計(jì)26-217
8.4.4多酶催化組裝26-218
參考文獻(xiàn)26-218
9典型的生化過程26-220
9.1生化過程的分類26-220
9.2有機(jī)溶劑類產(chǎn)品生產(chǎn)過程26-220
9.2.1乙醇26-220
9.2.2丙酮、丁醇26-225
9.3有機(jī)酸類產(chǎn)品生產(chǎn)過程26-226
9.3.1檸檬酸26-226
9.3.2葡萄糖酸26-228
9.4氨基酸類產(chǎn)品生產(chǎn)過程26-232
9.4.1谷氨酸26-232
9.4.2賴氨酸26-237
9.5抗生素類產(chǎn)品生產(chǎn)過程26-239
9.5.1青霉素26-239
9.5.2紅霉素26-240
9.5.3頭孢菌素26-242
9.6酶制劑類產(chǎn)品生產(chǎn)過程26-243
9.6.1淀粉酶和糖化酶26-243
9.6.2葡萄糖異構(gòu)酶26-245
9.6.3纖維素酶26-246
9.6.4脂肪酶26-248
9.6.5蛋白酶26-249
9.6.6植酸酶26-250
9.7維生素類產(chǎn)品生產(chǎn)過程26-251
9.7.1維生素B226-251
9.7.2維生素B1226-254
9.8蛋白質(zhì)、多肽類藥物等醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)過程26-256
9.8.1典型的多肽藥物：胰島素26-256
9.8.2典型的蛋白質(zhì)藥物：干擾素26-256
9.9生物燃?xì)猱a(chǎn)品生產(chǎn)過程26-258
參考文獻(xiàn)26-260
符號(hào)說明26-261

第27篇過程系統(tǒng)工程
1概論27-2
1.1過程系統(tǒng)工程的領(lǐng)域27-2
1.2過程系統(tǒng)工程的基本概念27-3
1.2.1系統(tǒng)，環(huán)境27-3
1.2.2過程系統(tǒng)27-3
1.2.3過程系統(tǒng)分析27-3
1.2.4過程系統(tǒng)綜合27-4
1.2.5過程系統(tǒng)優(yōu)化27-4
1.2.6過程系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-5
1.3過程系統(tǒng)工程的研究方法與手段27-5
1.3.1圖示法27-5
1.3.2數(shù)學(xué)模型法27-5
1.3.3數(shù)學(xué)模型的類型與建立27-5
1.4過程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表示27-6
1.4.1圖形表示27-6
1.4.2矩陣表示27-6
參考文獻(xiàn)27-9
2過程系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模擬27-10
2.1過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬的基本知識(shí)27-10
2.1.1過程系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型27-10
2.1.2過程系統(tǒng)模擬的基本任務(wù)27-11
2.1.3過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬的基本方法27-12
2.1.4流程模擬軟件27-12
2.2過程單元與過程系統(tǒng)的自由度分析27-14
2.2.1自由度概念27-14
2.2.2過程單元的自由度分析27-15
2.2.3過程系統(tǒng)的自由度分析27-20
2.3過程系統(tǒng)模擬的序貫?zāi)K法27-21
2.3.1序貫?zāi)K法的基本問題27-22
2.3.2不相關(guān)子系統(tǒng)的分隔27-23
2.3.3不可分隔子系統(tǒng)的斷裂27-29
2.3.4斷裂流股變量的收斂27-34
2.3.5應(yīng)用實(shí)例27-36
2.4過程系統(tǒng)模擬的聯(lián)立方程法27-47
2.4.1聯(lián)立方程法的基本思想和特點(diǎn)27-47
2.4.2稀疏線性方程組的解法27-50
2.5過程系統(tǒng)模擬的聯(lián)立模塊法27-56
2.5.1基本策略和特點(diǎn)27-56
2.5.2簡化模型建立中問題的描述方式27-57
2.5.3單元簡化模型的形式27-59
參考文獻(xiàn)27-60
3過程系統(tǒng)綜合27-62
3.1過程系統(tǒng)綜合研究的主要領(lǐng)域27-62
3.2過程系統(tǒng)綜合的基本方法27-63
3.3換熱網(wǎng)絡(luò)的綜合27-64
3.3.1換熱網(wǎng)絡(luò)綜合的目標(biāo)27-65
3.3.2換熱網(wǎng)絡(luò)綜合的方法27-67
3.4多組分分離序列的綜合27-83
3.4.1分離序列綜合問題27-83
3.4.2分離過程的能耗27-86
3.4.3直觀推斷規(guī)則27-87
3.4.4有序直觀推斷法27-88
3.4.5模糊直觀推斷法27-90
3.5公用工程系統(tǒng)的綜合27-93
3.5.1各級(jí)蒸汽需求量的確定27-93
3.5.2公用工程系統(tǒng)的綜合27-95
3.6過程系統(tǒng)能量集成27-98
3.6.1整個(gè)過程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27-98
3.6.2反應(yīng)器和分離設(shè)備設(shè)計(jì)中的相互關(guān)系27-99
3.6.3分離過程與系統(tǒng)的熱集成27-100
3.6.4公用工程與過程系統(tǒng)的能量集成27-106
3.7水網(wǎng)絡(luò)集成27-109
3.7.1水網(wǎng)絡(luò)集成的目標(biāo)27-111
3.7.2水網(wǎng)絡(luò)集成的方法27-112
3.8氫網(wǎng)絡(luò)集成27-122
3.8.1氫網(wǎng)絡(luò)集成的目標(biāo)27-122
3.8.2氫網(wǎng)絡(luò)集成的方法27-123
參考文獻(xiàn)27-130
本篇一般參考文獻(xiàn)27-132
符號(hào)說明27-133

第28篇過程控制
1控制工程基礎(chǔ)28-2
引言28-2
1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)概述28-2
1.1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型及組成28-3
1.1.2閉環(huán)控制系統(tǒng)的過渡過程及控制指標(biāo)28-6
1.2控制系統(tǒng)的描述方法28-8
1.2.1微分方程28-8
1.2.2傳遞函數(shù)28-11
1.2.3狀態(tài)空間模型28-18
1.2.4脈沖傳遞函數(shù)28-22
1.3線性連續(xù)控制系統(tǒng)28-22
1.3.1時(shí)間特性和頻率特性28-23
1.3.2穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕量28-26
1.4線性離散控制系統(tǒng)28-28
1.4.1采樣器及保持器28-29
1.4.2z變換及脈沖傳遞函數(shù)28-30
1.4.3線性離散控制系統(tǒng)的分析方法28-33
1.5化工過程動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型28-34
1.5.1動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的作用28-34
1.5.2機(jī)理模型的建立28-35
1.5.3系統(tǒng)辨識(shí)和參數(shù)估計(jì)28-37
1.5.4自由度分析28-38
1.6控制系統(tǒng)28-39
1.6.1靜態(tài)控制28-40
1.6.2動(dòng)態(tài)控制28-41
參考文獻(xiàn)28-41
2過程檢測儀表28-43
引言28-43
2.1過程檢測儀表主要性能指標(biāo)和測量誤差28-43
2.1.1儀表主要性能指標(biāo)28-43
2.1.2測量誤差28-44
2.2壓力測量儀表28-45
2.2.1壓力表28-46
2.2.2彈性式壓力表28-46
2.2.3液柱式壓力計(jì)28-47
2.2.4負(fù)荷式壓力計(jì)28-47
2.2.5壓力傳感器28-47
2.2.6壓力開關(guān)28-48
2.2.7壓力測量儀表的選用28-48
2.3物位測量儀表28-49
2.3.1浮力式液位計(jì)28-49
2.3.2差壓式液位計(jì)28-49
2.3.3電容式液位計(jì)28-51
2.3.4雷達(dá)物位計(jì)28-52
2.3.5超聲波物位計(jì)28-53
2.3.6放射性物位計(jì)28-53
2.3.7伺服液位計(jì)28-54
2.3.8磁致伸縮液位計(jì)28-55
2.3.9物位開關(guān)28-55
2.3.10物位測量儀表的選用28-56
2.4流量測量儀表28-57
2.4.1體積流量計(jì)28-57
2.4.2質(zhì)量流量計(jì)28-62
2.4.3流量計(jì)的選用28-64
2.5溫度測量儀表28-66
2.5.1玻璃液體溫度計(jì)28-66
2.5.2雙金屬膨脹式溫度計(jì)和壓力式溫度計(jì)28-66
2.5.3熱電阻28-67
2.5.4熱電偶28-68
2.5.5非接觸式溫度計(jì)28-69
2.5.6溫度測量儀表的選用28-70
2.6過程分析儀表28-70
2.6.1熱導(dǎo)式氣體分析器28-71
2.6.2磁導(dǎo)式氧氣分析器28-71
2.6.3紅外線分析器28-72
2.6.4工業(yè)用氣相色譜儀28-72
2.6.5電化學(xué)式分析器28-74
2.6.6電導(dǎo)式分析器28-76
2.6.7熱化學(xué)式分析器28-76
2.6.8光電比色分析器28-76
2.6.9工業(yè)黏度計(jì)28-77
2.6.10軸位移和軸振動(dòng)測定儀28-77
2.7變送器28-78
2.7.1變送器量程遷移和零點(diǎn)遷移28-78
2.7.2壓力（差壓）變送器28-80
2.7.3溫度變送器28-82
2.7.4智能式變送器28-83
2.8顯示儀表28-85
2.8.1模擬式顯示儀表28-85
2.8.2數(shù)字式顯示儀表28-85
參考文獻(xiàn)28-87
3過程控制裝置28-89
引言28-89
3.1控制器28-90
3.1.1模擬式控制器28-90
3.1.2離散PID算法28-92
3.1.3PID算式改進(jìn)形式28-93
3.1.4采用離散PID算法與連續(xù)PID算法的性能比較28-93
3.1.5數(shù)字式控制器28-94
3.2可編程序控制器（PLC）28-97
3.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)組成28-98
3.2.2PLC的應(yīng)用注意事項(xiàng)28-98
3.2.3PLC主要產(chǎn)品介紹28-100
3.3集散控制系統(tǒng)（DCS）28-102
3.3.1DCS發(fā)展經(jīng)歷28-102
3.3.2DCS的硬件結(jié)構(gòu)組成28-104
3.3.3DCS的軟件28-110
3.3.4DCS主要產(chǎn)品介紹28-112
3.4現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）28-113
3.4.1FCS的基本結(jié)構(gòu)組成28-114
3.4.2典型的現(xiàn)場總線28-115
3.5緊急停車系統(tǒng)（ESD）28-119
3.5.1ESD的類型28-120
3.5.2ESD的常用指標(biāo)28-120
3.5.3ESD的可靠性設(shè)計(jì)原則28-122
3.5.4工藝聯(lián)鎖和順序控制與緊急停車聯(lián)鎖28-124
3.6安全儀表系統(tǒng)（SIS）28-124
3.6.1SIS的基本結(jié)構(gòu)組成28-124
3.6.2SIS的功能28-124
3.6.3安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則28-125
參考文獻(xiàn)28-125
4過程控制28-127
引言28-127
4.1簡單控制系統(tǒng)28-127
4.1.1被控變量的選擇28-128
4.1.2操縱變量的選擇28-128
4.1.3控制規(guī)律的選擇28-128
4.1.4控制閥的選擇28-129
4.1.5控制器參數(shù)的工程整定28-132
4.2串級(jí)控制系統(tǒng)28-134
4.2.1串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及方框圖28-134
4.2.2串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)28-135
4.2.3串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28-135
4.3均勻控制系統(tǒng)28-136
4.3.1簡單均勻控制系統(tǒng)28-136
4.3.2串級(jí)均勻控制系統(tǒng)28-137
4.4比值控制系統(tǒng)28-137
4.4.1單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)28-138
4.4.2雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)28-138
4.4.3變比值（串級(jí)比值）控制系統(tǒng)28-138
4.5前饋控制系統(tǒng)28-140
4.5.1前饋控制系統(tǒng)原理28-140
4.5.2前饋控制系統(tǒng)的幾種形式28-141
4.6分程控制系統(tǒng)28-142
4.6.1不同工況需要不同的控制手段28-142
4.6.2擴(kuò)大調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍28-144
4.7選擇性控制系統(tǒng)28-144
4.7.1超馳控制系統(tǒng)28-144
4.7.2其他類型的選擇性控制系統(tǒng)28-146
4.8雙重控制系統(tǒng)28-147
4.9純滯后補(bǔ)償系統(tǒng)28-148
4.10解耦控制系統(tǒng)28-151
4.10.1系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)分析（相對(duì)增益）28-151
4.10.2解耦控制28-152
4.10.3解耦設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題28-153
參考文獻(xiàn)28-154
5先進(jìn)控制技術(shù)28-155
引言28-155
5.1軟測量28-155
5.1.1軟測量技術(shù)簡介28-155
5.1.2輔助變量選擇28-156
5.1.3數(shù)據(jù)選擇與處理28-157
5.1.4軟測量建模方法28-157
5.1.5軟測量優(yōu)化方法28-162
5.2差拍控制28-163
5.2.1差拍控制簡介28-163
5.2.2達(dá)林算法28-164
5.2.3V.E.控制算法28-164
5.3推斷控制28-165
5.3.1推斷控制簡介28-165
5.3.2狹義推斷控制28-165
5.3.3廣義推斷控制28-166
5.4預(yù)測控制28-167
5.4.1模型預(yù)測控制簡介28-167
5.4.2預(yù)測函數(shù)控制28-169
5.4.3脈沖響應(yīng)控制28-169
5.4.4動(dòng)態(tài)矩陣控制（DMC）28-170
5.4.5廣義預(yù)測控制（GPC）28-170
5.4.6多變量預(yù)測控制28-171
5.4.7連續(xù)重整裝置預(yù)測控制實(shí)例28-171
5.5自適應(yīng)與自校正控制28-174
5.5.1自適應(yīng)控制簡介28-174
5.5.2自整定調(diào)節(jié)器28-174
5.5.3模型參考型自適應(yīng)控制系統(tǒng)28-176
5.5.4自校正控制系統(tǒng)28-176
5.5.5魯棒自適應(yīng)控制28-177
5.6模糊控制28-177
5.6.1模糊控制簡介28-177
5.6.2模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)28-178
5.6.3模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)28-179
5.6.4模糊控制器設(shè)計(jì)分析28-181
5.7神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制28-183
5.7.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制簡介28-183
5.7.2典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)28-184
5.7.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制28-185
5.7.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用實(shí)例28-186
5.8專家控制系統(tǒng)28-188
5.8.1專家控制簡介28-188
5.8.2專家控制系統(tǒng)的特點(diǎn)28-189
5.8.3專家控制系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)28-189
5.8.4常見的專家控制系統(tǒng)28-190
5.8.5專家控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例28-191
參考文獻(xiàn)28-192
6化學(xué)工程單元操作控制策略28-194
引言28-194
6.1流體輸送設(shè)備的控制28-194
6.1.1離心泵的控制28-195
6.1.2往復(fù)泵與位移式旋轉(zhuǎn)泵的控制方案28-196
6.1.3離心式壓縮機(jī)的控制28-197
6.1.4離心式壓縮機(jī)的防喘振控制28-197
6.2傳熱設(shè)備的控制方案28-200
6.2.1一般傳熱設(shè)備的控制28-200
6.2.2管式加熱爐的控制28-202
6.2.3鍋爐設(shè)備的控制28-204
6.2.4蒸汽過熱系統(tǒng)的控制28-209
6.3精餾塔的控制28-210
6.3.1精餾塔的基本控制方案28-211
6.3.2采用計(jì)算指標(biāo)的控制28-215
6.3.3精餾塔的節(jié)能控制方案28-219
6.4化學(xué)反應(yīng)器的控制28-221
6.4.1取反應(yīng)產(chǎn)品成分或反應(yīng)轉(zhuǎn)化率作為被控變量28-222
6.4.2取反應(yīng)過程的工藝狀態(tài)變量作為被控變量28-223
6.4.3穩(wěn)定外圍的控制方案28-226
6.4.4開環(huán)不穩(wěn)定反應(yīng)器的控制28-226
6.5應(yīng)用案例——原油蒸餾裝置（CDU）的控制28-228
6.5.1常壓爐和減壓爐的綜合控制28-228
6.5.2產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的軟測量28-228
6.5.3初餾塔和常壓塔的先進(jìn)控制器28-229
6.5.4減壓塔的先進(jìn)控制器28-231
參考文獻(xiàn)28-232
7化工生產(chǎn)過程操作優(yōu)化28-233
引言28-233
7.1操作優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型28-233
7.1.1目標(biāo)函數(shù)28-233
7.1.2過程化模型28-234
7.1.3約束28-236
7.2化方法28-236
7.2.1線性規(guī)劃法28-236
7.2.2非線性規(guī)劃法28-236
7.2.3智能優(yōu)化算法28-236
7.2.4混合整數(shù)規(guī)劃28-237
7.2.5動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法28-237
7.3化工過程操作優(yōu)化典型應(yīng)用案例28-238
7.3.1乙烯裝置裂解深度優(yōu)化控制28-238
7.3.2聚乙烯分子量分布優(yōu)化28-241
7.3.3復(fù)雜反應(yīng)過程控制優(yōu)化28-243
7.3.4精餾塔的優(yōu)化28-244
參考文獻(xiàn)28-247
8煉化過程的計(jì)劃優(yōu)化與調(diào)度28-248
引言28-248
8.1化工過程的生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化28-248
8.2煉化過程的生產(chǎn)調(diào)度28-253
8.3化工過程的計(jì)劃優(yōu)化與調(diào)度應(yīng)用案例28-258
參考文獻(xiàn)28-260
9企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)28-262
引言28-262
9.1綜合自動(dòng)化與MES系統(tǒng)簡介28-262
9.2MES的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范28-263
9.3MES項(xiàng)目研發(fā)和實(shí)施策略28-264
9.3.1需求分析28-264
9.3.2功能確定28-267
9.3.3實(shí)施原則與方法28-268
9.4MES產(chǎn)品介紹28-268
9.4.1Honeywell解決方案28-269
9.4.2Proficy解決方案28-269
9.4.3HOLLIAS-MES解決方案28-269
9.4.4浙江中控MES-Suite化工行業(yè)MES解決方案28-270
9.5MES在石化過程中的應(yīng)用案例28-271
參考文獻(xiàn)28-273
符號(hào)說明28-274

第29篇污染治理
1廢氣污染控制29-2
1.1概述29-2
1.1.1廢氣污染控制的目的和任務(wù)29-2
1.1.2廢氣污染控制技術(shù)進(jìn)展29-2
1.2大氣污染控制標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范29-3
1.2.1大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)29-4
1.2.2大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)29-5
1.2.3相關(guān)檢測規(guī)范29-7
1.2.4廢氣治理技術(shù)規(guī)范29-8
1.3顆粒物的控制29-9
1.3.1概述29-9
1.3.2機(jī)械除塵器29-10
1.3.3濕式除塵器29-15
1.3.4過濾式除塵器29-19
1.3.5電除塵器29-22
1.3.6除塵器的選用及發(fā)展趨勢(shì)29-24
1.4氣態(tài)污染物的控制29-24
1.4.1概述29-24
1.4.2吸收法29-25
1.4.3吸附法29-31
1.4.4燃燒法29-34
1.4.5生物法29-38
1.4.6光催化法29-40
1.4.7低溫等離子體法29-40
1.4.8泄漏檢測與修復(fù)29-40
1.4.9其他新技術(shù)29-41
1.4.10不同VOCs控制技術(shù)適用性匯總29-42
1.5廢氣收集系統(tǒng)29-43
1.5.1集氣罩設(shè)計(jì)29-44
1.5.2管線系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-52
參考文獻(xiàn)29-58
2廢水處理29-59
2.1廢水處理概述29-59
2.1.1化工廢水的來源、特征及分類29-59
2.1.2化工廢水中的主要污染物種類及其危害29-60
2.1.3化工廢水排放標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范29-62
2.1.4化工廢水處理方法的分類29-62
2.1.5化工廢水處理工藝的選擇及原則29-62
2.2預(yù)處理29-63
2.2.1概述29-63
2.2.2物理分離29-63
2.2.3物理化學(xué)處理29-75
2.2.4化學(xué)處理技術(shù)29-92
2.3廢水生物處理技術(shù)29-112
2.3.1生物處理技術(shù)基礎(chǔ)29-112
2.3.2生物脫氮除磷原理29-115
2.3.3活性污泥法29-116
2.3.4改良活性污泥法29-120
2.3.5生物膜法29-123
2.3.6厭氧生物處理29-128
2.4污泥處理處置29-137
2.4.1污泥的性質(zhì)29-137
2.4.2污泥濃縮29-139
2.4.3污泥的消化技術(shù)29-140
2.4.4污泥的干化技術(shù)29-143
2.4.5污泥的焚燒技術(shù)以及終處置技術(shù)29-145
2.5廢水處理技術(shù)集成及資源化29-146
2.5.1概述29-146
2.5.2廢水處理技術(shù)集成29-147
2.5.3廢水資源化技術(shù)29-148
參考文獻(xiàn)29-150
3固廢處理與處置29-152
3.1概述29-152
3.2工業(yè)固廢的來源和特性29-153
3.2.1工業(yè)固廢的分類和來源29-153
3.2.2工業(yè)固廢的特性29-158
3.2.3危險(xiǎn)廢物29-160
3.3工業(yè)固廢的收集、貯存與運(yùn)輸29-162
3.3.1收集與貯存29-162
3.3.2運(yùn)輸29-165
3.4工業(yè)固廢的處理29-166
3.4.1處理技術(shù)簡介29-166
3.4.2預(yù)處理29-166
3.4.3好氧堆肥29-168
3.4.4厭氧發(fā)酵29-169
3.4.5焚燒29-172
3.4.6熱解29-180
3.4.7危險(xiǎn)廢物的固化與穩(wěn)定化29-180
3.5工業(yè)固廢的資源化29-183
3.6工業(yè)固廢的處置29-184
3.6.1土地填埋29-185
3.6.2危險(xiǎn)廢物的安全填埋29-185
參考文獻(xiàn)29-193

第30篇過程安全
1緒論30-2
1.1安全計(jì)劃30-3
1.2事故和損失統(tǒng)計(jì)30-4
1.3可接受風(fēng)險(xiǎn)30-9
1.4公眾感知30-9
1.5事故過程特征30-9
1.6事故案例30-12
參考文獻(xiàn)30-15
2化工過程安全理論基礎(chǔ)30-17
2.1火災(zāi)和爆炸30-17
2.1.1火三角30-17
2.1.2基本概念30-18
2.1.3燃燒特性30-19
2.1.4極限氧濃度30-24
2.1.5可燃性圖表30-25
2.1.6點(diǎn)火源30-27
2.1.7點(diǎn)火能30-27
2.1.8氣溶膠和薄霧30-28
2.1.9爆炸30-28
2.1.10蒸氣云爆炸30-36
2.1.11沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸30-37
2.1.12粉塵爆炸30-38
2.1.13靜電30-45
2.2毒性30-56
2.2.1毒性的評(píng)價(jià)指標(biāo)30-56
2.2.2毒物危險(xiǎn)控制30-56
2.3其他危險(xiǎn)性30-57
2.3.1真空危害30-57
2.3.2惰性物質(zhì)的危險(xiǎn)性30-58
參考文獻(xiàn)30-60
3危險(xiǎn)化學(xué)品和化學(xué)反應(yīng)危險(xiǎn)性30-61
3.1物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)與活性危險(xiǎn)性30-61
3.1.1爆炸性化合物特有官能團(tuán)30-61
3.1.2易形成過氧化物的化學(xué)結(jié)構(gòu)30-63
3.1.3混合危險(xiǎn)物質(zhì)30-64
3.1.4容易發(fā)生事故的化學(xué)反應(yīng) 30-65
3.1.5與危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的操作30-66
3.2物質(zhì)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)程序30-68
3.3基于化學(xué)結(jié)構(gòu)的燃爆特性定量預(yù)測30-69
3.3.1閃點(diǎn)預(yù)測30-70
3.3.2自燃點(diǎn)預(yù)測30-71
3.3.3爆炸極限預(yù)測30-72
3.3.4燃燒熱預(yù)測30-73
3.3.5撞擊感度預(yù)測30-73
3.4化工工藝過程危險(xiǎn)性30-74
3.4.1全生命周期30-74
3.4.2控制預(yù)期反應(yīng)的工藝過程設(shè)計(jì)30-75
3.4.3抑制不可控反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-78
3.4.4反應(yīng)危險(xiǎn)性評(píng)估和過程危險(xiǎn)性分析30-78
3.4.5反應(yīng)數(shù)據(jù)的來源30-79
參考文獻(xiàn)30-79
4化工過程安全分析30-81
4.1常見的泄漏源30-81
4.2液體泄漏30-82
4.2.1液體通過小孔泄漏30-82
4.2.2儲(chǔ)罐中液體通過小孔泄漏30-84
4.2.3液體通過管道泄漏30-86
4.3氣體泄漏30-90
4.3.1氣體通過小孔泄漏30-90
4.3.2氣體通過小孔泄放30-91
4.3.3氣體通過管道泄漏30-91
4.4擴(kuò)展的泄漏模型30-98
4.4.1小孔泄漏的一般求解方法30-98
4.4.2過冷液體泄漏30-100
4.4.3小孔泄漏的數(shù)值解求解方法30-101
4.4.4可壓縮流體的泄漏模型30-101
4.4.5小孔和水平管道流的均相平衡模型30-102
4.4.6斜管泄漏的均相平衡模型30-103
4.4.7均相平衡模型的非均相擴(kuò)展30-105
4.5大氣擴(kuò)散及影響因素30-105
4.5.1污染源30-106
4.5.2大氣和地形參數(shù)30-106
4.5.3大氣與污染物之間的相互作用30-107
4.6大氣擴(kuò)散模型30-108
4.6.1術(shù)語30-109
4.6.2Pasquill-Gifford擴(kuò)散模型30-109
4.6.3重氣擴(kuò)散模型（Britter-McQuaid）30-110
4.7容器爆炸損傷估計(jì)30-114
4.7.1必要假設(shè)30-114
4.7.2爆炸特性30-114
4.7.3碎片的形成30-115
4.7.4碎片初始速度30-115
4.7.5裝有活性氣體混合物的容器爆炸 30-115
4.7.6裝有惰性高壓液體的容器爆炸30-116
4.7.7碎片的移動(dòng)距離30-116
4.7.8碎片的打擊速度30-116
4.7.9沖擊波的響應(yīng)30-116
參考文獻(xiàn)30-117
5安全裝置30-118
5.1泄壓系統(tǒng)30-118
5.1.1泄壓系統(tǒng)術(shù)語30-118
5.1.2泄放場景30-118
5.1.3泄壓裝置30-120
5.1.4泄壓系統(tǒng)計(jì)算30-121
5.2緊急泄放裝置的泄放物收集和處理30-127
5.2.1設(shè)備的類型30-127
5.2.2設(shè)備選擇準(zhǔn)則和指南30-133
5.3阻火安全裝置30-135
5.3.1阻火器30-135
5.3.2安全液封30-136
5.3.3單向閥30-137
5.3.4阻火閘門30-137
參考文獻(xiàn)30-138
6危險(xiǎn)源辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)30-139
6.1危險(xiǎn)源辨識(shí)30-139
6.1.1過程危險(xiǎn)檢查表30-140
6.1.2危險(xiǎn)調(diào)查30-144
6.1.3危險(xiǎn)和可操作性（HAZOP）研究30-148
6.1.4其他方法30-151
6.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)30-151
6.2.1回顧概率理論30-152
6.2.2事件樹30-158
6.2.3事故樹30-160
6.2.4QRA和LOPA30-166
參考文獻(xiàn)30-171
7本質(zhì)安全30-173
7.1本質(zhì)安全與全過程生命周期30-173
7.1.1本質(zhì)安全30-173
7.1.2全過程生命周期考慮本質(zhì)安全30-174
7.2本質(zhì)安全設(shè)計(jì)原理30-174
7.2.1本質(zhì)安全層次30-174
7.2.2本質(zhì)安全設(shè)計(jì)流程30-176
7.3本質(zhì)安全評(píng)價(jià)方法30-176
7.3.1Dow火災(zāi)爆炸指標(biāo)法和蒙德指標(biāo)法30-176
7.3.2本質(zhì)安全原型指標(biāo)30-179
7.3.3本質(zhì)安全指標(biāo)法30-179
7.3.4基于模糊理論的本質(zhì)安全指標(biāo)法30-181
7.3.5綜合本質(zhì)安全指標(biāo)法30-181
7.3.6其他本質(zhì)安全指標(biāo)評(píng)價(jià)方法30-182
7.3.7本質(zhì)安全指標(biāo)評(píng)價(jià)方法的比較30-182
參考文獻(xiàn)30-183

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