化工工藝虛擬仿真與安全分析(田文德)簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

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內容簡(jiǎn)介:《化工工藝虛擬仿真與安全分析》以化工工藝操作、DCS控制、化工過(guò)程虛擬仿真和化工工藝安全分析為編寫(xiě)主線(xiàn),以自研的動(dòng)態(tài)模擬與分析系統DSAS為工具,通過(guò)兩種化工單元操作和三種化工工藝操作的具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明虛擬仿真技術(shù)在化工實(shí)習中的基礎應用,每章均配有工程案例分析及習題和推薦閱讀材料。
《化工工藝虛擬仿真與安全分析》可作為高等院?；?、石油、生物、制藥、食品、環(huán)境、材料等專(zhuān)業(yè)的本、專(zhuān)科學(xué)生的計算機仿真和實(shí)習實(shí)訓教材,也可供這些專(zhuān)業(yè)的科研、設計、管理及生產(chǎn)人員參考使用。

作者簡(jiǎn)介:田文德，青島科技大學(xué)化工學(xué)院，副院長(cháng)，副教授，2001年于北京化工大學(xué)獲取化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)工學(xué)博士學(xué)位，2003年由新加坡國立大學(xué)以博士后研究員身份完成項目研究后，進(jìn)入青島科技大學(xué)化工學(xué)院工作。主講本科課程“化工原理”、“過(guò)程工程計算機應用基礎”和研究生課程“化工過(guò)程綜合”。主要從事化工系統工程方向的研究工作，內容涉及化工過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真、報警管理、故障診斷，已完成教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)基金項目“化工安全生產(chǎn)中的智能故障診斷系統研究”、山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎勵基金項目“基于動(dòng)態(tài)模擬的化工過(guò)程故障診斷技術(shù)研究（No.2006BS05005）”、山東省自然科學(xué)基金項目“基于動(dòng)態(tài)故障軟儀表的化工過(guò)程二級混合故障診斷系統（No. ZR2009BM033）”，在研山東省自然科學(xué)基金項目“基于動(dòng)態(tài)模擬反問(wèn)題求解的精餾多故障診斷研究（No. ZR2013BL008）”和國家自然科學(xué)基金項目“基于非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型的精餾過(guò)程安全智能預測方法與預警策略研究（No. 21576143）”，期間還完成企業(yè)委托項目9項，發(fā)表論文40余篇，編寫(xiě)專(zhuān)著(zhù)1部、教材4部。目前為山東化學(xué)化工學(xué)會(huì )的化工安全專(zhuān)業(yè)委員會(huì )委員、國家自然科學(xué)基金項目的評審專(zhuān)家。

目錄:上篇 基礎知識
第1章 化工工藝仿真 2
1.1 化工工藝簡(jiǎn)介 2
1.1.1 化工工藝定義 2
1.1.2 化工工藝過(guò)程 3
1.2 虛擬仿真定義 4
1.2.1 系統仿真的概念 4
1.2.2 虛擬現實(shí)的概念 5
1.2.3 虛擬仿真的概念 6
1.2.4 虛擬仿真訓練系統的概念 7
1.3 虛擬仿真技術(shù)概述 8
1.3.1 虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展 8
1.3.2 虛擬仿真技術(shù)的特點(diǎn) 9
1.3.3 虛擬仿真技術(shù)的應用 9
1.4 化工生產(chǎn)中的虛擬仿真技術(shù) 10
1.4.1 化工虛擬仿真技術(shù)的應用背景 10
1.4.2 化工虛擬仿真技術(shù)的現狀與發(fā)展 11
1.4.3 化工虛擬仿真技術(shù)的作用及意義 12
1.5 化工工藝仿真的主要用途 13
1.5.1 工藝開(kāi)停車(chē) 13
1.5.2 工藝分析 15
1.5.3 控制方案研究 16
1.5.4 安全分析 16
習題 17
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第2章 控制系統 25
2.1 化工工藝中的控制系統 25
2.1.1 概述 25
2.1.2 基本控制系統的組成 28
2.1.3 常見(jiàn)的控制結構 29
2.1.4 典型化工設備的控制方案 32
2.1.5 控制系統操作要點(diǎn) 35
2.2 DCS系統 38
2.2.1 概述 38
2.2.2 DCS系統操作 39
2.2.3 DCS畫(huà)面 40
習題 42
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參考文獻 44

第3章 化工工藝操作 45
3.1 設備投運 45
3.1.1 開(kāi)車(chē)安全檢查 45
3.1.2 水運和汽運 46
3.1.3 耐壓試驗 47
3.1.4 吹掃與置換 49
3.1.5 抽加盲板 49
3.2 儀表使用 50
3.2.1 液位計的投用與檢查 50
3.2.2 壓力表的投用與檢查 51
3.2.3 溫度計的投用與檢查 52
3.2.4 流量表的投用與檢查 53
3.2.5 調節閥失靈的判斷和處理 54
3.3 操作安全 55
3.3.1 設備運行前的鈍化防爆技術(shù) 55
3.3.2 設備的啟停 55
3.3.3 設備運行中閥門(mén)的使用和維護 58
3.3.4 設備中的排液(水) 59
3.3.5 設備運行中管線(xiàn)跑料的處理 60
3.3.6 勞保用品的正確使用 61
3.3.7 安全生產(chǎn)措施的應用 62
習題 65
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中篇 典型化工工藝虛擬仿真
第4章 DSAS虛擬仿真軟件 70
4.1 仿真軟件簡(jiǎn)介 70
4.2 化工過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬系統結構 71
4.2.1 軟件功能說(shuō)明 71
4.2.2 學(xué)員臺SStation 71
4.2.3 教師臺TStation 72
4.2.4 動(dòng)態(tài)模擬與分析系統DSAS 73
4.2.5 仿集散控制系統VDCS 73
4.3 VDCS操作方法 75
4.4 3D虛擬現場(chǎng)操作系統3DField 77
習題 79
推薦閱讀材料 80
參考文獻 80

第5章 脫丙烷精餾塔仿真軟件操作 81
5.1 脫丙烷精餾工藝流程描述 81
5.2 主要設備、主要調節器及儀表說(shuō)明 82
5.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 83
5.4 裝置停車(chē)程序 85
5.5 異常工況及事故處理 85
習題 86
推薦閱讀材料 87
參考文獻 89

第6章 催化裂化吸收塔仿真軟件操作 90
6.1 催化裂化吸收工序流程描述 90
6.2 主要設備、主要調節器及儀表說(shuō)明 91
6.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 93
6.4 正常操作 94
6.5 裝置停車(chē)程序 94
6.6 異常工況及事故處理 95
習題 96
推薦閱讀材料 97
參考文獻 100

第7章 電石法生產(chǎn)乙炔工藝仿真操作 101
7.1 乙炔工藝流程描述 101
7.1.1 乙炔生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介 101
7.1.2 電石法生產(chǎn)乙炔工藝描述 101
7.2 主要設備 103
7.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 103
7.3.1 破碎崗位 103
7.3.2 發(fā)生上料崗位 104
7.3.3 發(fā)生排渣崗位 104
7.3.4 清凈崗位 105
7.4 裝置停車(chē)程序 106
7.4.1 破碎崗位 106
7.4.2 發(fā)生上料崗位 106
7.4.3 發(fā)生排渣崗位 107
7.4.4 清凈崗位 107
7.5 事故處理 107
習題 107
推薦閱讀材料 108
參考文獻 109

第8章 合成氨合成工序仿真操作 110
8.1 合成氨合成工序流程描述 110
8.1.1 合成氨生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介 110
8.1.2 合成工序流程描述 111
8.2 主要設備 112
8.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 112
8.4 裝置停車(chē)程序 114
8.5 事故處理 114
8.5.1 IS04501-氨合成部分 114
8.5.2 IS04502-開(kāi)工加熱爐 115
8.5.3 IS04503-氨分離器低液位聯(lián)鎖 115
8.5.4 IS04504-緩沖槽D04502高液位聯(lián)鎖 115
8.5.5 IS04601-氨壓縮機的跳閘 116
8.5.6 I04505-緩沖槽D04502低液位 116
8.5.7 IS04602-尾氣放火炬跳閘 116
8.5.8 I04603-閃蒸槽D04601低液位聯(lián)鎖 117
8.5.9 I04604-氨排放泵P04602聯(lián)鎖 117
習題 117
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參考文獻 119

第9章 乙烯直接氧化法生產(chǎn)乙醛工藝仿真操作 120
9.1 乙烯直接氧化法生產(chǎn)乙醛工藝流程描述 120
9.1.1 反應單元 121
9.1.2 蒸餾單元 122
9.1.3 再生單元 122
9.1.4 中間罐區 123
9.2 主要設備、主要調節器及儀表說(shuō)明 123
9.3 裝置開(kāi)車(chē)程序 128
9.3.1 開(kāi)車(chē)前的準備工作 128
9.3.2 反應單元開(kāi)車(chē) 128
9.3.3 蒸餾單元開(kāi)車(chē) 129
9.3.4 中間罐區開(kāi)車(chē) 130
9.3.5 再生單元開(kāi)車(chē) 130
9.4 裝置停車(chē)程序 131
9.4.1 反應單元停車(chē)程序 131
9.4.2 蒸餾單元停車(chē)程序 131
9.4.3 再生單元停車(chē)程序 132
9.5 事故處理 132
習題 134
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下篇 化工工藝運行安全分析
第10章 化工安全分析 138
10.1 化工安全分析的基本概念 138
10.1.1 化工安全分析的由來(lái) 138
10.1.2 化工安全分析的分類(lèi) 139
10.1.3 化工安全分析的目的和作用 140
10.2 化工工藝安全分析方法 141
10.3 HAZOP分析方法 145
10.3.1 HAZOP分析的原理 146
10.3.2 HAZOP分析的實(shí)施過(guò)程 146
10.3.3 HAZOP分析的優(yōu)勢 149
10.3.4 HAZOP分析的不足 150
10.3.5 HAZOP分析的國內外現狀和發(fā)展趨勢 150
10.4 化工工藝安全分析的發(fā)展趨勢 152
習題 153
推薦閱讀材料 154
參考文獻 155

第11章 基于動(dòng)態(tài)模擬的化工工藝安全分析 156
11.1 化工過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬的基本概念 156
11.2 化工過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬平臺 158
11.2.1 Aspen Plus穩態(tài)模擬平臺簡(jiǎn)介 158
11.2.2 Aspen Dynamics動(dòng)態(tài)模擬平臺簡(jiǎn)介 159
11.2.3 Aspen HYSYS動(dòng)態(tài)模擬平臺簡(jiǎn)介 161
11.3 基于A(yíng)spen Dynamics的HAZOP分析 162
11.3.1 DynSim-HAZOP方法的原理 162
11.3.2 DynSim-HAZOP方法的流程 163
11.3.3 DynSim-HAZOP方法的定量化方法 164
11.4 合成氨合成工序案例 164
11.4.1 合成氨合成系統中潛在危險因素分析 164
11.4.2 合成氨合成系統的穩、動(dòng)態(tài)模擬 167
11.4.3 合成氨合成系統的DynSim-HAZOP分析 172
習題 174
推薦閱讀材料 175
參考文獻 177

第12章 安全與防護 178
12.1 化學(xué)工業(yè)發(fā)展伴生的新危險 178
12.2 化學(xué)工業(yè)對安全的新要求 179
12.3 石油化工安全生產(chǎn)的有關(guān)法律和規范 179
12.4 化工生產(chǎn)中的危險化學(xué)品 183
12.5 安全泄放裝置 184
12.5.1 安全泄放裝置的分類(lèi) 185
12.5.2 安全閥保護裝置 186
12.5.3 爆破片裝置 186
12.6 安全聯(lián)鎖裝置 187
12.6.1 安全聯(lián)鎖裝置的分類(lèi) 187
12.6.2 安全聯(lián)鎖裝置設計與應用 188
12.7 緊急停車(chē)裝置 189
12.8 安全教育 190
12.8.1 三級安全教育和特殊工種教育 190
12.8.2 安全教育的內容 190
12.9 人身防護措施 191
12.9.1 個(gè)人防護用品配置 191
12.9.2 事故應急處理措施 191
習題 192
推薦閱讀材料 193
參考文獻 195

附錄 196
附錄A 幾起重大化工生產(chǎn)事故案例分析 196
附錄B 常見(jiàn)易燃易爆氣體的燃燒熱和在空氣中的爆炸極限 200