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化学工程学系是以教学研究生产化学品程序为中心的学系，而程序设计(process design)则是化学工程学系中将质能平衡、单元操作、动力学、热力学等基本课程综合凝聚在一起的课程。

　　本书是第一本由国人自行编着的中文化工程序设计的教材。内容以平实的叙述笔法铺陈了化工程序设计的过程和步骤、工业界的实务经验，和以美国化工学会(AIChE)年度竞赛题目为基础的设计范例。适合作为化工系程序设计课程的教材，以及作为化工从业人员的基本参考资料，对台湾的化工教育界及产业界提供有意义的参考。
 

作者简介

徐武军

　　学经历：1958年　成功大学化工学士
　　1962年　Washington Uni,化工硕士
　　1969年　University of Missouri(Columbia)化工博士副修固态物理
　　1971年-1975年　成功大学化工系副教授
　　1976年-1980年　工业技术研究院化工所顾问、副所长
　　1980年-1985年　菲力浦石油亚洲公司资深企划发展经理Senior Project Development Mngr.Phillip Petroleum Co.Asia
　　1985年-1991年　台湾合成橡胶公司顾问，业务副总经理，资深副总经理
　　1991年-2002年　东海大学化工系副教授，曾兼任研发处执行长、总务长

张有义

　　现职：东海大学化工系专任教授
　　学历：南加州大学化工博士
 

上篇　程序设计及经济评估
1　导　论
1.1　制程设计的定义
1.2　制程设计的目标
1.3　制程设计的基本资料
1.4　制程设计的内涵和次序
1.5　制程设计与经济评估
1.6　内容安排
2      化学反应
2.1　化学反应
2.2　反应速率
2.3　反应速率常数
2.4　化学反应平衡及平衡常数
2.5　温度对平衡常数及化学反应常数的影响
2.6　Le châtelier原理
2.7　速控步骤
2.8　综结
3    化学反应器的选择和设计
3.1　典型反应器
3.2　平推流反应器和CSTR之间的异同
3.3　收率与反应器的形态86
3.4　反应器内的能量平衡及反应热
3.5　反应器内的混合
3.6　反应器的热传
3.7　实务上的考量
3.8　反应器的放大
3.9　停留时间分布
4　多相分离
4.1　分离原理
4.2　多相分离
4.3　沉淀法
4.4　离心及动量法
4.5　静电分离
4.6　过泸
4.7　水涤
4.8　干燥
5　均相分离
5.1　分馏的理论基础和装置
5.2　分馏设计程序
5.3　特殊分馏
5.4　分馏的次序及整合
5.5　吸收和气提
5.6　萃取
5.7　吸收
5.8　结晶和蒸发
5.9　膜分离
复习
6　综合讨论
6.1　一般化工厂的操作范围
6.2　理想制程
6.3　制程整合
6.4　绿色制程
7　从设计到建厂
7.1　资金成本及资金需求量
7.2　建厂过程
7.3　资金来源
7.4　结语
8　成本与利润
8.1　直接成本
8.2　折旧和其他财务支出
8.3　利润
9　经济评估
9.1　预测未来的原料、产品和资金市场
9.2　评估的方法和指标
9.3　算例
9.4　敏感度分析
9.5　成本与售价的价差—利润的来源
参考资料

下篇　范例
范例１　反应器设计
1.1　批次式反应器和连续式搅拌反应器的比较
1.2　CSTR和管式反应中温度控制的方法
1.3　反应器中触媒需要量的计算方法
范例２　蒸馏塔设计
范例３　触媒反应器设计
3.1　程序设计解说
3.2　计算流程图
3.3　各种物料基本性质数据之蒐集及计算
3.4　质量平衡计算
3.5　能量平衡计算
3.6　反应器质能平衡计算
3.7　反应器停工开工时间表
3.8　反应器尺寸大小的计算及设计
3.9　结语
范例４　烷基化反应
4.1　相关制程简介
4.2　现阶段制程上的选择与考量
4.3　Mass Balance Calculation
4.4　Chem CAD的质量平衡计算
4.5　反应器所需的热传面积之计算
4.6　反应器体积之计算
4.7　蒸馏塔的设计
4.8　HF催化剂的分离
4.9　蒸馏塔塔径与塔重之数据处理
范例５　尼龙66聚合反应器设计
5.1　质量平衡
5.2　反应器
5.3　制程成本分析
范例６　苯乙烯制程
6.1　制程简介
6.2　最佳Reactor condition的选择
6.3　CC-3 流程图的说明
6.4　其他主要参数之计算
6.5　工厂生产与各项单元参数之整理
6.6　经济上的评估（均以美元计）
6.7　最佳reactor condition的决定
范例7　多成分组成的分馏次序
7.1　决定分馏次序
7.2　四种分馏排列次序
7.3　模拟分析方法
7.4　Chem CAD的模拟结果
7.5　成本分析方法
7.6　总论
 

导论

在本章中将说明：

•制程设计的定义和原理（1.1及1.2节）。
•化学工厂设计所包涵的内容。
•课程内容。

1.1　制程设计的定义

process的原义是 “a systematic series of actions directed to some end”，即是为达到某一目的而採用的系列性动作。适用的范围很广，例如：

•在收到车辆换牌照的通知之后，完成缴费动作并取得收据是公文处理（documment processing）。
•冷饮店制作珍珠奶茶的过程是食品加工（food processing）。
•台塑将乙烯聚合成聚乙烯用的是化学过程（chemical process）。

在和商业有关的行为中，process 是指：

将某一事物转变为可为顾客所能接受产品的过程。

而在化学工业中的定义是：

将原料转变成为能被顾客接受产品的过程，过程是以化学反应为核心。

是以 process 一字的中文译名，为「过程」；由于在过程中涉及到一定分量的技术，也有将 process 译名「工艺」的，工艺的原意和英文的 technology 相近。流程是另外一种译法。本书採用「制程」和「程序」。

化工制程设计是设计一个以化学反应为核心，将原料转变为能为顾客所接受的产品的生产工厂，内容包含工厂的硬体，以及操作的原理和程序。

在前述的定义中，以「能为顾客所接受的」文字来界定产品的品质，而不用「最高品质」、「最纯的产品」之类的形容词。因为不同的产品有不同的市场；同一化学品用于工业制造是一种规格，用于医药或化粧品则完全是另一种规格，不能混为一谈。「为顾客所能接受」或「满足顾客的需要」是比较正确的说法。在商业上要追求的是市场，不是盲目的追求「高品质」。

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