生物液体燃料工厂设计规范 GB 50957-2013 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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中国轻工业联合会 编

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• 生物液体燃料
• 工厂设计
• 规范
• GB50957-2013
• 工业设计
• 化学工程
• 安全规范
• 环保工程
• 能源工程
• 技术标准

出版社： 中国计划出版社

ISBN：9158024230109

版次：1

商品编码：11547191

包装：平装

开本：32开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：128

内容简介

本规范适用于工艺技术成熟的以非粮淀粉类物质为原料的燃料乙醇工厂和以动植物的油脂为原料的生物柴油工厂的新建、扩建及改建工程的设计。共分16章和1个附录，主要内容有：总则、术语、厂址选择、总平面布置、工艺、管道布置、建筑与结构、热能与动力、供电、过程检测与控制仪表、通讯和安保、给水排水、供暖通风与空气调节、消防、质量检测与控制、环境保护和综合利用等。
本规范以非粮淀粉类物质为原料的燃料乙醇工厂和以动植物的油脂为原料的生物柴油工厂的新建、扩建及改建工程的设计、施工及工程验收人员。

目录

1 总 则
2 术 语
3 厂址选择
4 总平面布置
4．1 一般规定
4．2 建(构)筑物布置
5 工 艺
5．1 一般规定
5．2 燃料乙醇工艺
5．3 生物柴油工艺
5．4 专业设备
5．5 设备布置
6 车间管道
6．1 一般规定
6．2 管道材料
6．3 管道布置
6．4 管道的防腐与保温
6．5 管道补偿
6．6 管道支吊架
7 建筑与结构
7．1 一般规定
7．2 防火与安全疏散及其他
7．3 罐区
7．4 结构
7．5 防爆
8 热能与动力
8．1 一般规定
8．2 热负荷
8．3 燃料供应
8．4 热力系统及主要设备选择
8．5 化学水处理
8．6 烟气净化处理
8．7 其他配套设施
8．8 空压站
9 供 电
9．1 自备热电站
9．2 电源及变电所
9．3 车间配电
9．4 照明设计
9．5 防雷及接地
9．6 计量与厂区外线
10 过程检测与控制仪表
10．1 自动化水平及控制系统
10．2 控制室
10．3 测量与仪表
10．4 仪表电源
10．5 仪表气源
10．6 管线及布置
10．7 接地
10．8 通信和安保
11 给水排水
11．1 给水系统
11．2 排水
11．3 循环冷却水
12 供暖通风与空气调节
12．1 供暖
12．2 通风除尘
12．3 空气调节、防排烟
12．4 制冷
13 消 防
13．1 消防给水
13．2 火灾报警系统
14 质量检测与控制
14．1 一般规定
14．2 化验室的布置
14．3 设计要求
15 环境保护和综合利用
15．1 污染防治
15．2 综合利用
15．3 环境监测
附录A 建筑系数、厂区利用系数和工厂容积率的计算
本规范用词说明
引用标准名录
附：条文说明

前言/序言

现代化工与过程控制工程手册 第一卷：基础理论与单元操作 导言：现代化工的基石 本书旨在为化工、化学工程、过程控制以及相关领域的工程师、科研人员和高级学生提供一部全面、深入且具有高度实用价值的参考手册。面对日益复杂的工业流程和对效率、安全、环保的更高要求，对基础理论的精准把握和对关键单元操作的熟练掌握是成功的关键。本手册聚焦于支撑现代化工生产的底层物理、化学原理，并系统梳理了工业界广泛应用的成熟技术。 第一章：化学工程热力学基础 本章深入探讨了热力学第一、第二、第三定律在化学过程中的应用。详细阐述了相平衡、化学平衡的理论基础，特别是气-液、液-液平衡的计算方法，涵盖了范德华方程、Redlich-Kwong (RK) 方程及 Peng-Robinson (PR) 方程等状态方程的详细推导与工程应用。重点讨论了活度系数模型（如 NRTL、UNIQUAC）在非理想溶液中的精确建模，并结合实例演示了反应热、平衡常数的确定及其对工艺设计的影响。 第二章：化学反应工程 反应工程是化工的核心。本章系统介绍了均相反应、多相反应的动力学原理。对零级、一级、二级等常见反应速率定律进行了详尽的数学描述和实验数据拟合方法。详细分析了等温、非等温反应器的设计，包括釜式反应器 (CSTR)、管式反应器 (PFR) 的优化设计，并引入了催化反应器（如固定床、流化床）的宏观与微观模型，强调了传热传质对反应效率的制约作用，并探讨了反应器失控风险的预防措施。 第三章：流体力学与输送工程 流体流动是所有化工单元操作的基础。本章涵盖了流体力学的基础方程——连续性方程、动量方程（Navier-Stokes 方程）的推导与简化，并重点讲解了粘性流体在管道中的流动特性，包括了雷诺数、摩擦因数 (Moody 图) 的应用。详细分析了泵、压缩机、风机等流体机械的选择、性能曲线解读及安装调试规范。对管道系统中的局部阻力计算、管路布置的经济性分析提供了详尽的工程指导。 第四章：单元操作：分离过程 I（传质原理） 本卷的第一部分聚焦于核心分离技术。吸收、蒸馏、萃取是化工生产中最常见的单元操作。本章详述了气液平衡、液液平衡的相图分析，并深入探讨了吸收塔、精馏塔的设计计算流程。详细介绍了多级操作的平衡级理论、吸收剂的选择标准、精馏塔的理论塔板数确定（如 McCabe-Thiele 方法、Fenske-Underwood-Gilliland 方法）。对于共沸和萃取过程，提供了溶剂选择和萃取精馏的工程实例。 第二章：单元操作：分离过程 II（传热与过滤） 本章关注传热过程的设计与控制。涵盖了导热、对流和辐射三种基本传热方式。重点分析了换热器（管壳式、板式）的结构、设计参数确定，以及污垢系数的估算。详细讲解了“先期设计”与“详细设计”的流程，强调了换热网络集成 (HEN) 在节能优化中的作用。此外，本章还包括了过滤、沉降和离心分离等固液分离技术，对过滤介质的选择和过滤设备的性能评估进行了规范阐述。 --- 第二卷：过程控制与工厂设计 第三章：过程仪表与自动控制系统 现代工厂的稳定运行依赖于可靠的控制系统。本章从传感器原理入手，详细介绍了温度、压力、流量、液位测量的最新技术和标准规范。在控制理论方面，深入讲解了经典的 PID 控制器的设计、整定（如 Ziegler-Nichols 方法）及抗干扰优化。随后，系统介绍了分布式控制系统 (DCS) 和可编程逻辑控制器 (PLC) 的架构、通信协议及安全冗余设计。本章还涵盖了先进过程控制 (APC)，特别是模型预测控制 (MPC) 在复杂多变量过程中的应用案例。 第四章：工厂设计、安全与环境工程 工厂设计是一个多学科交叉的复杂过程。本章涵盖了从概念设计、基础工程设计 (FEED) 到详细工程设计 (DED) 的全生命周期管理。重点阐述了工艺流程图 (PFD) 和管道及仪表流程图 (P&ID) 的编制规范与解读。在安全方面，详细介绍了危害与可操作性分析 (HAZOP)、保护层分析 (LOPA) 等风险评估工具的应用，并着重讲解了安全仪表系统 (SIS) 的设计与完整性等级 (SIL) 确定。环保部分，重点讨论了“三废”处理的工程技术，包括挥发性有机物 (VOC) 的回收与焚烧、高盐废水的高效蒸发结晶技术，确保工厂设计符合最严格的环保法规。 第五章：设备选型与材料选择 设备的可靠性直接决定了工厂的寿命和维护成本。本章提供了化工设备选型的一般原则，包括反应釜、塔器、换热器、储罐的几何尺寸确定标准。特别强调了腐蚀工程在材料选择中的核心地位。详细对比了碳钢、不锈钢（300系列及双相钢）、镍基合金在不同温度、酸碱介质下的耐腐蚀性能，并提供了焊接、检验标准及失效分析的基本方法。 第六章：工业能源管理与优化 能源效率是衡量现代化工水平的关键指标。本章深入探讨了工厂的能源审计方法，包括蒸汽系统、冷却水系统和压缩空气系统的效率评估。详细介绍了热电联产 (CHP) 的经济性分析模型和集成热力系统优化技术。本章最后提供了关于余热回收与利用的最佳实践指南，旨在最大化能源的梯级利用，降低单位产品的能耗。 结语 本书内容丰富，理论与实践紧密结合，为读者提供了一套完整的现代化工生产体系的知识框架和工程工具箱。阅读本书，工程师将能够独立承担复杂化工单元的设计、优化、调试与安全管理工作。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验上来说，这本书的排版确实是下了大功夫的，这对于查阅频率极高的技术文档来说至关重要。字体选择上，兼顾了清晰度和印刷的美观性，字号的搭配也十分考究，正文、注释、附录之间的层级感非常明显。我发现它在引用其他相关标准时，标注得非常规范和明确，读者可以很容易地追溯到原始文件的出处，这极大地便利了跨规范的比对工作。特别是那些关键数据和公式推导的展示，往往采用醒目的灰色背景或特殊边框进行隔离，确保读者在快速浏览时也不会遗漏核心信息。此外，装帧质量也值得称赞，即使在车间或工地频繁翻阅，也不会轻易出现书页脱落或封面磨损的情况，这对于一本需要长期置于工作台上的工具书而言，是基本要求，但很多出版社在这方面却做得不够到位。这本书显然是按照“可以使用十年以上”的标准来制作的，体现了一种对知识产权和工程严肃性的尊重。它提供的不仅仅是信息，更是一种可靠的“陪伴感”，你知道当你需要查阅某个参数时，这本书永远会以最清晰的面貌出现在你面前，不会让你在关键时刻因信息检索不便而感到沮丧。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理复杂工程参数的标准化表达上，展现了惊人的统一性。在生物燃料的转化过程中，涉及到的温度、压力、流速、转化效率等参数，往往因不同的研究机构或设备供应商而存在表述上的细微差异，这在项目集成时极易引发沟通障碍。然而，这本规范则以一种近乎“语言仲裁者”的姿态，确立了一套清晰、无歧义的计量单位和表达习惯。例如，它对生物质原料的含水率测定方法、发酵罐内微生物活性的监测指标，都给出了详尽的、可量化的定义和计算公式，这极大地减少了设计院、设备商和业主之间因术语理解偏差而产生的扯皮现象。这种强制性的标准化，是确保设计图纸在不同团队间能够顺畅流转的基石。我个人尤其欣赏它在“设计计算案例分析”章节中的处理方式，它没有直接给出最终答案，而是通过一个逐步分解的例子，演示了如何应用规范中的各项条款，将理论模型一步步落地到具体的设备选型和管径计算中去。这种“授人以渔”的教学思路，比生硬的规定要高明得多，它培养的是设计人员的解决问题的思维路径，而不仅仅是复制粘贴标准答案的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在能源转化领域摸爬滚打的专业人士，我最看重的是规范的“可操作性”和“前瞻性”。市面上很多规范，要么是陈旧的经验总结，跟不上最新的技术发展；要么是过于抽象，脱离了现场实际。然而，翻阅这本设计规范，我感受到了强烈的时代气息和前沿视野。它对于新型催化剂的使用要求、对于热集成优化方案的推荐，都体现了当前行业内最先进的技术理念。更令人称道的是，它在安全与环保条款上的措辞，极其审慎而全面。它没有简单地要求“达标”，而是深入探讨了风险源的识别与控制，尤其是在生物质预处理和发酵残渣处理环节，给出了比国家强制标准更为严格和细致的指导意见。这对于我们追求“零事故、零排放”的现代工厂来说，是至关重要的。我甚至发现其中对自动化控制系统的集成要求也考虑进去了，这说明编写团队不仅仅关注传统的化工流程，而是将整个工厂作为一个复杂的、智能化的系统来考量。这种系统性的思维，是衡量一本优秀工程规范的试金石，它迫使设计人员必须跳出单一设备的限制，从全局优化的角度去规划整个生产链条，这对提升项目整体的经济性和可持续性，有着不可估量的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是工业美学的典范，那种沉稳的墨绿色封面，搭配着烫金的字体，一看就晓得是本正经的、有分量的技术手册。拿到手里，分量十足，光是掂量一下，就能感受到其中蕴含的严谨性。我原以为这种规范类的书籍会枯燥乏味，但翻开目录，却发现其逻辑结构异常清晰，章节划分层次分明，让人在浩如烟海的工程技术条文里，能迅速定位到自己需要关注的环节。特别是对基础理论的阐述部分，虽然篇幅不多，但选点精准，直击要害，不像有些教材那样堆砌概念，而是直接给出应用层面的指导原则。对于初涉此领域的工程师来说，这本书无疑是架起了一座通往实际操作的坚实桥梁，它不仅仅是罗列标准，更像是一位经验丰富的老专家在耳边轻声指点迷津，告诉你“这个环节必须这么做，因为……”这种潜移默化的引导效果，比单纯的死记硬背有效得多。我特别喜欢它在图表设计上的用心，那些流程图和设备布局的示意图，绘制得极为规范，线条清晰，符号准确，即便是复杂的反应单元，也能一眼看出其物料流向和能量平衡的逻辑关系。这种对细节的关注，正是专业规范的灵魂所在，体现了起草者对工程实践的深刻理解和高度负责的态度。

评分☆☆☆☆☆

当我将这本书与我过去使用的几本旧版、或者国外引进的参考资料进行对比时，最直观的感受就是，它成功地将宏观的工艺流程与微观的设备选型标准进行了无缝对接。很多规范只停留在宏观的工艺流程图层面，告诉你“这里需要一个反应器”，但对于反应器的材质要求、搅拌桨的最低剪切力、或者换热器管程的清洗坡度等细节却含糊其辞。而这本书则像是为每一个生产环节都配备了一份详尽的“体检报告”。它不仅规定了反应温度的上限，还细致到反应器内壁的防腐层厚度标准。这种对细节的极致把控，体现了编撰者对工厂建成后长期运行维护成本的深刻考量。规范中关于“备品备件储备率”的建议值，以及对关键泵阀的寿命预期评估标准，都是极具前瞻性的维护指导。它让读者明白，一个优秀的设计规范，其价值不仅仅在于指导“如何建造”，更在于指导“如何长久、高效地运行”。这本书真正做到了将设计、施工、运维这三个阶段的知识点融会贯通，为整个项目的生命周期提供了一套可靠的、可追溯的技术基准。