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化學工程學系是以教學研究生產化學品程序為中心的學系，而程序設計(process design)則是化學工程學系中將質能平衡、單元操作、動力學、熱力學等基本課程綜合凝聚在一起的課程。

　　本書是第一本由國人自行編著的中文化工程序設計的教材。內容以平實的敘述筆法鋪陳了化工程序設計的過程和步驟、工業界的實務經驗，和以美國化工學會(AIChE)年度競賽題目為基礎的設計範例。適合作為化工系程序設計課程的教材，以及作為化工從業人員的基本參考資料，對台灣的化工教育界及產業界提供有意義的參考。
 

作者簡介

徐武軍

　　學經歷：1958年　成功大學化工學士
　　1962年　Washington Uni,化工碩士
　　1969年　University of Missouri(Columbia)化工博士副修固態物理
　　1971年-1975年　成功大學化工系副教授
　　1976年-1980年　工業技術研究院化工所顧問、副所長
　　1980年-1985年　菲力浦石油亞洲公司資深企劃發展經理Senior Project Development Mngr.Phillip Petroleum Co.Asia
　　1985年-1991年　台灣合成橡膠公司顧問，業務副總經理，資深副總經理
　　1991年-2002年　東海大學化工系副教授，曾兼任研發處執行長、總務長

張有義

　　現職：東海大學化工系專任教授
　　學歷：南加州大學化工博士
 

上篇　程序設計及經濟評估
1　導　論
1.1　製程設計的定義
1.2　製程設計的目標
1.3　製程設計的基本資料
1.4　製程設計的內涵和次序
1.5　製程設計與經濟評估
1.6　內容安排
2      化學反應
2.1　化學反應
2.2　反應速率
2.3　反應速率常數
2.4　化學反應平衡及平衡常數
2.5　溫度對平衡常數及化學反應常數的影響
2.6　Le châtelier原理
2.7　速控步驟
2.8　綜結
3    化學反應器的選擇和設計
3.1　典型反應器
3.2　平推流反應器和CSTR之間的異同
3.3　收率與反應器的形態86
3.4　反應器內的能量平衡及反應熱
3.5　反應器內的混合
3.6　反應器的熱傳
3.7　實務上的考量
3.8　反應器的放大
3.9　停留時間分布
4　多相分離
4.1　分離原理
4.2　多相分離
4.3　沉澱法
4.4　離心及動量法
4.5　靜電分離
4.6　過濾
4.7　水滌
4.8　乾燥
5　均相分離
5.1　分餾的理論基礎和裝置
5.2　分餾設計程序
5.3　特殊分餾
5.4　分餾的次序及整合
5.5　吸收和氣提
5.6　萃取
5.7　吸收
5.8　結晶和蒸發
5.9　膜分離
複習
6　綜合討論
6.1　一般化工廠的操作範圍
6.2　理想製程
6.3　製程整合
6.4　綠色製程
7　從設計到建廠
7.1　資金成本及資金需求量
7.2　建廠過程
7.3　資金來源
7.4　結語
8　成本與利潤
8.1　直接成本
8.2　折舊和其他財務支出
8.3　利潤
9　經濟評估
9.1　預測未來的原料、產品和資金市場
9.2　評估的方法和指標
9.3　算例
9.4　敏感度分析
9.5　成本與售價的價差—利潤的來源
參考資料

下篇　範例
範例１　反應器設計
1.1　批次式反應器和連續式攪拌反應器的比較
1.2　CSTR和管式反應中溫度控制的方法
1.3　反應器中觸媒需要量的計算方法
範例２　蒸餾塔設計
範例３　觸媒反應器設計
3.1　程序設計解說
3.2　計算流程圖
3.3　各種物料基本性質數據之蒐集及計算
3.4　質量平衡計算
3.5　能量平衡計算
3.6　反應器質能平衡計算
3.7　反應器停工開工時間表
3.8　反應器尺寸大小的計算及設計
3.9　結語
範例４　烷基化反應
4.1　相關製程簡介
4.2　現階段製程上的選擇與考量
4.3　Mass Balance Calculation
4.4　Chem CAD的質量平衡計算
4.5　反應器所需的熱傳面積之計算
4.6　反應器體積之計算
4.7　蒸餾塔的設計
4.8　HF催化劑的分離
4.9　蒸餾塔塔徑與塔重之數據處理
範例５　尼龍66聚合反應器設計
5.1　質量平衡
5.2　反應器
5.3　製程成本分析
範例６　苯乙烯製程
6.1　製程簡介
6.2　最佳Reactor condition的選擇
6.3　CC-3 流程圖的說明
6.4　其他主要參數之計算
6.5　工廠生產與各項單元參數之整理
6.6　經濟上的評估（均以美元計）
6.7　最佳reactor condition的決定
範例7　多成分組成的分餾次序
7.1　決定分餾次序
7.2　四種分餾排列次序
7.3　模擬分析方法
7.4　Chem CAD的模擬結果
7.5　成本分析方法
7.6　總論
 

導論

在本章中將說明：

•製程設計的定義和原理（1.1及1.2節）。
•化學工廠設計所包涵的內容。
•課程內容。

1.1　製程設計的定義

process的原義是 “a systematic series of actions directed to some end”，即是為達到某一目的而採用的系列性動作。適用的範圍很廣，例如：

•在收到車輛換牌照的通知之後，完成繳費動作並取得收據是公文處理（documment processing）。
•冷飲店製作珍珠奶茶的過程是食品加工（food processing）。
•台塑將乙烯聚合成聚乙烯用的是化學過程（chemical process）。

在和商業有關的行為中，process 是指：

將某一事物轉變為可為顧客所能接受產品的過程。

而在化學工業中的定義是：

將原料轉變成為能被顧客接受產品的過程，過程是以化學反應為核心。

是以 process 一字的中文譯名，為「過程」；由於在過程中涉及到一定分量的技術，也有將 process 譯名「工藝」的，工藝的原意和英文的 technology 相近。流程是另外一種譯法。本書採用「製程」和「程序」。

化工製程設計是設計一個以化學反應為核心，將原料轉變為能為顧客所接受的產品的生產工廠，內容包含工廠的硬體，以及操作的原理和程序。

在前述的定義中，以「能為顧客所接受的」文字來界定產品的品質，而不用「最高品質」、「最純的產品」之類的形容詞。因為不同的產品有不同的市場；同一化學品用於工業製造是一種規格，用於醫藥或化粧品則完全是另一種規格，不能混為一談。「為顧客所能接受」或「滿足顧客的需要」是比較正確的說法。在商業上要追求的是市場，不是盲目的追求「高品質」。

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