化工开发概论
化工产品设计与开发
降低环境污染
绿色化学技术和环境友好型材料的广泛应用将减少化工生产对环境的负面影响。
促进产业升级
新技术和新材料的出现将推动化工产业的升级和转型，形成新的经济增长点。
增强国际竞争力
拥有先进技术和材料的化工企业将在国际市场上更具竞争力。
05
CHAPTER
化工产品的生产与质量控制
根据产品特性和市场需求，选择合适的生产工艺，确保产品质量和生产效率。
经济性原则
化工产品的设计应充分考虑生产和使用过程中的安全问题，预防事故的发生。
安全性原则
标准化设计
将设计成果标准化，便于生产制造和后续维护。
优化设计
通过实验验证和模拟分析，对设计方案进行优化改进。
详细设计
对选定的方案进行详细的结构设计、参数设计和工艺流程设计。
需求分析
明确产品的使用需求和性能要求。
不合格品处理
对不合格产品进行追溯和处理，防止问题产品流入市场。
06
CHAPTER
案例分析
总结词
创新性强，市场前景广阔
要点一
要点二
详细描述
该新型塑料产品采用环保材料，具有优异的力学性能和加工性能，可广泛应用于包装、建筑、汽车等领域。通过市场调研，确定了产品的潜在需求，并针对客户需求进行了定制化设计。在开发过程中，注重产品的可回收性和可持续性，以降低对环境的影响。该产品上市后，迅速占领了市场，取得了良好的经济效益。
医药品、医疗器械等化工产品在医疗卫生领域具有重要作用。
日用品、化妆品、洗涤剂等化工产品与人们的日常生活密切相关。
02
CHAPTER
化工产品设计
化工产品应具备满足特定需求的性能，如化学反应、分离、传递等。
功能性原则
化工概论考试知识点总结
化工概论考试知识点总结
化工概论是化学工程专业学生的重要课程之一，它是化学工程领域的基础课程，主要介绍了化学工程的基本概念、原理和应用。
在化工概论课程中，学生将学习到化学工程的基础知识、化学反应工程、流体力学、传热传质、化工过程动力学等内容。
下面是化工概论考试的知识点总结。
一、化学工程的基本概念
1. 化学工程的定义和基本概念
2. 化学工程的发展历程和现状
3. 化学工程与化学技术的关系
4. 化学工程的职业道德和素质要求
二、物质的基本性质
1. 物质的基本性质：质量、能量、熵
2. 物质的基本单位和物质的组成
3. 物质的物态变化
4. 物质的基本性质在化学工程中的应用
三、化学反应工程
1. 化学反应工程的基本概念和分类
2. 化学反应平衡和热力学基础
3. 化学反应动力学
4. 化学反应工程在工业上的应用
四、流体力学
1. 流体的基本概念和性质
2. 流体的流动规律和流态分类
3. 流体的流动方程和流动特性
4. 流体力学在化学工程中的应用
五、传热传质
1. 热学基础知识
2. 传热的基本方式和传热方程
3. 传质的基本概念和传质方程
4. 传热传质在化学工程中的应用
六、化工过程动力学
1. 化工过程动力学的基本概念
2. 化工过程中的动态平衡
3. 化工过程的稳态和动态特性
4. 化工过程动力学在工程设计中的应用
以上是化工概论考试的主要知识点。
学生在备考过程中应重点掌握以上内容，并且注重理论与实际应用的结合。
祝您考试顺利！。
化工过程开发与设计
化工过程开发与设计化工过程开发是从一个化学新产品、新工艺概念的形成，通过实验室研究、中试放大、工艺设计、技术经济评价等环节，直至付诸工业化的全部过程。
1. 化工过程开发概论科学：关于自然、社会和思维的知识体系。
技术：根据自然科学原理和生产实践经验发展成的各种工艺操作方法和技能。
研究：钻研、反复探索开发：开拓、发展、扩张的意思方法：是解决问题的手段、途径等1.1 收集材料方法（1）观察、测量（2）情报调研（3）实验、试验（4）模拟1.1.2 搜集事实材料的方法1、观察法2、测量法3、实验法4、模拟法1.1.3 思维加工方法整理事实材料建立系统理论随即搜索性思维数学处理化学工艺：凡是运用化学方法改变物质组成、结构，合成新物质的生产过程和技术。
化学工业：运用化学工艺生产化学品的产业部门。
化学工程：研究化学工业生产过程中的共同规律，解决规模放大，设计和生产操作的科学。
化工过程研究与开发：从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成，到科研、设计、建设工厂，从实验室研究过渡到第一套工业规模生产装置，付诸实施的全部过程。
化工过程研究与开发的目的：①产品开发②工艺过程开发③工艺改进④应用开发化工过程开发的基本内容：根据基础理论研究的成果和有关工程资料，按照科学的方法，寻求技术可靠、经济合理的途径来制备该化学品，然后进行扩大试验，评价过程的可行性，设计工业装置，实现工业化。
1.3.1 实验室研究与工业生产的不①原料来源的影响②杂质的积累③传递规律变化1.3.2 化工过程开发的特点（1）原料、生产方法和产品的多样性和化工开发的多方案性（2）化工过程开发要十分重视能量和资源的充分利用（3）环境保护和过程安全是化工过程开发中必须重视的问题（4）在化工过程开发中技术经济观点十分重要1.3.3 放大是化工过程开发的核心1.4 化工过程开发的基本方法1.4.1 实验研究方法1.4.2 数学模型方法数学模型方法放大是过程开发研究中的一个重要方向。
化工过程开发概论2
化工过程开发概论2引言化工过程开发是化学工程领域的核心内容之一，也是一门学科研究的基础。
本文将继续介绍化工过程开发的概论内容，包括化工过程的设计原则、实验方法以及在实际应用中的重要性。
化工过程的设计原则化工过程的设计是指根据给定的反应方程、反应条件以及原料和产品的物理化学性质，确定合适的反应装置、操作条件、流程和工艺参数等。
化工过程的设计原则是确保实现预期的反应结果，提高生产效率和产品质量。
原料选择在化工过程的设计中，选择适当的原料是非常重要的一步。
原料选择应考虑到原料的纯度、可获得性、物理化学性质以及对环境的影响等因素。
选择合适的原料可以提高反应的转化率和选择性，减少副反应和废物生成。
反应装置设计反应装置是化工过程中的重要组成部分，其设计与反应条件以及反应速率密切相关。
常见的反应装置包括批式反应器、连续流动反应器等。
反应装置的设计应考虑到物料的混合、传热和传质等因素，以提高反应的效率和产率。
操作条件控制操作条件是化工过程中的重要参数，包括温度、压力、反应物投料速率等。
操作条件的合理选择可以实现较高的反应速率和转化率，减少不必要的副反应和能源消耗。
流程与工艺参数化工过程的流程设计是确保反应过程顺利进行的关键。
流程设计应考虑到原料的处理、反应物料的稳定性、产物的分离和纯化等因素。
工艺参数的选择则与流程设计密切相关，包括流量、浓度、温度等参数的控制。
化工过程开发的实验方法化工过程开发往往需要经过大量的实验验证和数据分析。
下面介绍几种常见的实验方法。
反应速率与转化率实验反应速率是衡量化工过程效果的重要指标之一。
通过在实验室中控制不同的操作条件，如温度、压力、反应物浓度等，测定反应速率与转化率的关系，可以评估反应的动力学特性，为工业化生产提供参考。
物料性质实验化工过程中的物料性质对于反应效果和工艺选择都起着重要的影响。
通过实验测定物料的密度、粘度、熔点、沸点等性质，可以为工艺设计和设备选择提供依据。
产物分离与纯化实验在化工过程中，通常需要对产物进行分离和纯化，以获得所需的纯度和产品质量。
化工过程开发概要
还要考虑原料品级和供应渠道，产品质量及市场销售，能源 供应有消耗，建设投资和生产成本，三废治理和环保等。
如何才能使实验室 研究成果用于大 规模化工生产？
化工过程开发
• • • • • • 立项前的可行性开发； 小试； 放大的模型试验和中试； 对确定的工艺技术方案的技术经济评价； 设计生产装置，安装、调试、开车等许多步骤。 包括化学、化学工艺、化学工程、化工机械、测 量与控制以及经济分析和系统优化等许多学科。 因此，只有把整个开发过程是一个系统，使系 统内各个相互联系和作用的要互协调配合，才能 合理而有效的完成开发任务。
定义：根据实验室取得的研究成果，并结合 收集的各种技术经济信息，对被开发过程的 工业化方案提出一个初步设想。 目的：既检验实验室研究成果是否符合技术 开发的要求，又对以后开发步骤的研究或设 计工作提供指导。 内容：工艺技术路线和工艺方法的说明；工 艺流程简图；简单的物料衡算和能量衡算； 初步确定原材料和能耗指标；主要设备型式； 预计的“三废”排放量及毒害程度；初步估算 投资和生产成本以及小试存在的问题及对模 型试验或中试提出的建议或设计等。
化工过程 开发步骤
第一节 化工过程开发步骤
实验室研究 收集资料 概念设计 技术经济评价 模型实验 中试 基础设计 工程设计 建立生产装置
实验室研究
针对开发项目所 做的基础研究 小试
收集资料
化工过程开发所 需要的资料是十 分广泛的，只有 少数是通过实验 取得。
概念设计
第四节 放大程度和放大周期
化工过程开发概要ppt课件
初步评价； 中间评价； 最终评价；
14
模型试验
一般是对工业生产的某些重要过程 作放大的工业模拟试验。
冷模实验； 热模实验；
15
中试
• 检验小试确定的工艺方案和工艺条件； • 考察工艺系统连续运转的可靠性；
• 考察放大后所产生的放大效应的程度，分析产生 原因，寻找消除的办法；
化工过程开发概要
1
为什么要 学习“化工过程开
发概要” ？
2
为什么要学习“化工过程开发概要”？
设计 是工程技术的起点 设计 是工程师的基本技能 高等工科教育的主要目标是培养工程师 设计 是高等工科教育的重要内容
3
为什么实验室研 究成果不能直接用于大
规模化工生产？
4
实验室 工业生产
内容：工艺技术路线和工艺方法的说明；工
艺流程简图；简单的物料衡算和能量衡算；
初步确定原材料和能耗指标；主要设备型式；
预计的“三废”排放量及毒害程度；初步估算
投资和生产成本以及小试存在的问题及对模
型试验或中试提出的建议或设计等。
13
技术经济评价
目的：对被开发项目的工艺技术方案进行科 学论证，以便为该方案的实施作出决策。
• 确定检测方法； • 考察物料对设备材质的腐蚀； • 考察物料循环产生的微量杂质积累带来的影响； • 提供一定量的产品供应用考察。 • 考察“三废”的生成量、危害程度和治理方法；
化工概论第一章绪论
绿色化学和清洁生产
绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是 用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。
原料：
1、起始原料： 是人类开采、种植等得到的原料。 1）空气： 2）水： 3）矿物资源： 4）生物原料：粮食： 2、基本原料：是从起始原料经过加工制得的原料。 3、中间原料是从基本原料加工得到的原料。
产品
化工产品：化工原料经过单元过程和单元操作而制得的可作为 生产资料和生活资料 的成品。
单元过程： 与化学变化有关的操作。 氧化、还原、氢化、水合、卤化、硝化、磺化、胺化、 碱熔、烷基化、酯化、聚合等
单元操作： 与物理变化有关的操作。
流体的输送、固体的输送、固体的流化、气体的液化、蒸 发、冷却、过滤、冷凝、蒸溜、精 溜、萃取、浸取、吸附、干燥、粉碎、筛选等。
化工生产过程必须考虑的因素 化工生产过程是将原料经过化学反应转变为产品的工艺过程。它 包括原料处理、化学反应、产品精制。
过程选择 技术上的可行性、经济上的合理性
2、按原料资源分
3、按产品的性质用途及加工过程相似的原则分为十九个 门类：P1-2
第二节 化工概论
一、什么是化工概论？
化工概论是研究化学工业及其规律的科学。
化学：主要研究化学反应过程的一门科学。 化工概论：除研究化学反应过程外，还要研究工业规模的具 体产品的生产过程。
融化学、化学工艺学、化学工程学以及能源、环境、信息 与管理科学为一体。
3、现代化学工业的特点(P2-3) 1）生产规模的大型化。 2）原料和生产方法的多样化。 3）产品的精细化和专业化。 4）加强“三废”治理和综合利用。使用了计算机
《化工开发》课件
化工开发步骤
1
市场调研
了解市场需求，为化工开发提供指导。
原材料准备
2
筛选合适的原材料，并进行采购和质
量控制。
3
工艺设计
制定适合的工艺路线和条件。
实验研究
4
进行小规模实验，验证工艺和生产性
能。
5
放大试验
根据实验结果进行中试放大，评估工
设计确认
6
艺可行性。
最终确定化工开发方案，准备投产。
化工开发中的技术问题
原材料选择
选择合适的原材料，满足产品质量和成本要 求。
设备选型
选择适合工艺要求的设备，保障生产的安全 性和高效性。
反应条件控制
调节反应条件，提高产品的收率和纯度。
产品分离纯化
采用适当的分离技术，提取和纯化目标产品。
化工开发的案例分析
通过实际工程案例，我们将深入探讨化工开发的设计流程和解决技术问题的 方法，为您带来新的视角和思考。
结语
知识点回顾
回顾课程中重要的知识点，加 深您的理解和记忆。
下一步学习计划
鼓励您进一步学习相关领域的 知识，拓宽自己的专业视野。
感谢致辞
感谢您的参与和耐心聆听，祝 您在化工开发领域取得更大的 成就。
《化工开发》PPT课件
欢迎来到《化工开发》PPT课件！本课程将带您深入了解化工开发的全过程， 包括课程介绍、概述、步骤、技术问题和案例分析等内容。
课程介绍
本节将给您介绍本课程的概述、目标和安排，让您对《化工开发》有一个整 体的了解。
化工开发概述
本节将讲述化工产业的现状、化工开发的重要性以及化工开发的分类，从宏 观的角度带您了解整个行业。
化工过程开发导论及内容
第二章 化工过程开发程序和内容
26
2.1 基本概念
科学与技术
科学是人对客观世界的认识，是反映客观世界和规律的知识 和知识体系，是一项与上述内容相关活动的事业。发现规律 ，形成理论。 技术的基本内容也是一种知识体系，包含硬件（如设备）和 软件（如工艺、方法）两方面，并通过社会协作完成既定的 目标。
技术可行性
社会需求
经济可行性 工艺条件优化 设备性能要求 系统集成与优化设计 过程放大研究
39
四、概念设计
工艺技术路线和工艺方法的说明
工艺流程简图
简单的物料/能量衡算
概
初步确定原材料和能耗指标
念
设
主要设备型式
计
预计“三废”排放量及毒害程度
估算投资和生产成本
小试存在的问题
对模型试验或中试提出的建议或设计
2
教学目的和要求
在实验室开发研究阶段就应实行工艺研究与工程研究的早期结 合，联系生产实际，提高分析问题解决问题的能力和效率。 一种新产品、新工艺或新技术能否开发成功，除纯技术问题之 外，还涉及市场、经济、资源、环保、能源、投资条件等多侧 面的社会经济问题。尤其是国民经济可持续发展已成为世界经 济发展的主流，清洁生产，绿色能源、生态工业、循环经济等 绿色GDP已成为国家经济发展水平的最重要指标。
17
第二节 化工发展简史
化工是化学工艺、化学工业与化学工程的简称。是一门研究物质和 能量的传递和转化的技术科学。 •A 化学工艺：化学工艺是以化学反应为手段，以创造新产品为目的的生产技术和过
程，研究重点是原料路线，催化技术、反应路线，工艺路线，针对的是个性问题；
•B 化学工业：是运用化学工艺生产化学品的工厂企业形成的产业部 类。
化工过程开发概要第二版教学设计
化工过程开发概要第二版教学设计前言化工过程开发是化学工业的核心。
一个新产品到达市场之前所经过的开发过程和工艺开发，涉及到诸多化工工艺，机械、电气、仪表等方面。
因此，化工过程开发是从生产发展和人员培训的角度来看，都非常重要的一个环节。
化工过程开发的课程，使化学学科不再仅仅是纸上谈兵，而变得更加具体、实际且直接地有助于学生未来的职业发展。
本次教学设计将以第二版化工过程开发概要课程为基础，介绍一组实用的学习资源、课程大纲以及教学方法。
学习资源化工过程开发涉及到的知识面实在太广泛了，学院和大学通常会为学生提供广泛的学习资源，以便于学生更好地学习相关知识。
以下是常用的学习资源：教材教材通常是本课程的核心资源，我们会用基本的教材作为我们的课程材料。
•《化学工业工程原理》：作者Geoffrey Lewis, John Ramage•《化学工业过程控制》：作者William L. Luyben•《化学反应工程》：作者Levenspiel这些教材都包含了众多的图表和实例，对于化工过程开发的基本理念和技术都有详细的介绍。
学生可以结合课堂讲解和实践操作一起学习。
实验室化工过程开发课程是一个非常实用的学科。
在化学工议教程中，学生将有机会去实验室进行实践操作。
实验室让学生能够亲身体验所有化学知识的应用，同时也有助于学习生产标准和生产流程。
网络资源化工过程开发课程可以从网络上获取许多资料和学习资源。
以下是常用的网络资源：•Coursera –这个是免费的在线资源，提供了大量的化工过程开发学习资源。
•MIT – MIT的开放式课程库提供了全球公认的信誉，包括了几门非常有用的化工课程。
•edX – edX提供了大量的化工学习资源，可以帮助学生为专业的化工过程开发课程做好准备。
这些学习资源已经充分地证明了自己的价值，被大量的学生和化工专业人员选用。
课程大纲课程概述本节主要介绍化工过程开发的基本定义、商业战略和标准化。
帮助学生对课程的整体架构和其重要性有基本的认识。
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《化工开发概论》教学大纲
课程名称：化工开发概论
英文名称：
课程编号：
课程类别：专业选修课
学时/学分：34学时/2学分；理论学时：34学时
开设学期：七
开设单位：化学化工学院
适用专业：应化专业
说明
一、课程性质与说明
1.课程性质：
专业选修课
2.课程说明
《化工开发概论》是对化工过程开发的有关技术和经济知识的概要性介绍，着重于从事应用和开发研究的一些思想方法阐述和建立技术经济观点的训练，适用于化工、应用化学等相关或相近专业。
二、教学目标
通过本课程的学习，使学生达到以下基本要求：
1.了解化工过程开发的基本步骤和内容。
2.掌握一些化工生产的基本知识。
3.掌握较为重要的工程研究方法和设计方法。
4.掌握技术开发的思维方法。
5.提高生产实际应用与开发研究的能力。
6.培养认真负责、一丝不苟和严谨求实的工程素养。
四、教学教法建议
本课程以讲授为主，配合多媒体教学，通过一定数量的实例让学生了解和掌握化工过程开发的基本内容。
五、课程考核及要求
1．考核方式：考查（√）
2．成绩评定：
计分制：百分制（√）
成绩构成：总成绩= 平时考核20% + 期末考核80%
六、参考书目
[1]武汉大学编．《化工过程开发概要》．北京：高等教育出版社，2002．
[2]于遵宏主编．《化工过程开发》．上海：华东理工大学出版社，1996．
[3]倪方进主编．《化工过程设计》．北京：化学工业出版社，1999．
[4]王静康主编．《化工设计》．北京：化学工业出版社，1995．
本文
第一章概述
教学目标：
1．了解化工过程开发的基本步骤。
2．了解化工过程开发各步骤的相互联系。
教学时数：2学时
教学内容：
1. 化工过程开发步骤
2. 开发研究选题
3. 过程研究和工程研究的关系
4. 放大程度和开发周期
教学重点：
化工过程开发步骤
教学难点：
化工过程开发步骤
考核要点：
化工过程开发步骤，过程研究和工程研究的关系。
第二章开发放大方法
教学目标：
1．掌握开发放大的基本方法。
2．了解各方法的特点及相互关系。
教学时数：4学时
教学内容：
1. 经验放大法
2. 数学模型法
3. 部分解析法
4. 相似放大法
教学重点：放大方法的概念及特点
教学难点：
无
考核要点：
放大方法的基本概念及关系。
第三章试验
教学目标：
1．了解试验的基本程序。
2．掌握典型的试验方法。
3．掌握一些常用的实验设计方法。
4．掌握常用的试验数据处理方法。
教学时数：3学时
教学内容：
1.试验工作程序
2.预试验和系统试验
3.冷模试验
4.中间工厂试验
5.试验设计
6.试验数据处理
教学重点：
冷模、热模试验概念
教学难点：
热模试验
考核要点：
试验及试验设计特点，常用数据处理方法。
第四章技术经济资料教学目标：
1．了解技术经济资料的内容。
2．了解化工常用数据的取得方法。
3. 掌握物料衡算及能量衡算方法。
教学时数：3学时
教学内容：
1.专门资料
2.外围资料
教学重点：
技术经济资料的分类及内容
教学难点：
技术经济资料的内容
考核要点：
常用化工数据的取得及物料衡算、能量衡算。
第五章反应器的类型及设计教学目标：
1．了解常用工业反应器的类型。
2．掌握不同反应器的操作特点。
教学时数：5学时
教学内容：
1.工业反应器的基本类型
2.间歇操作搅拌釜
3.管式反应器
4.连续操作搅拌釜
5.固定床
6.流化床
教学重点：
固定床、流化床反应器特点
教学难点：
流化床反应器特点
考核要点：
固定床和流化床反应器的模型及特点。
第六章工艺流程的合成与优化
教学目标：
1．了解工艺流程的基本内容。
2．了解反应器的选型方法。
3．了解热交换网络的合成方法。
4. 了解工艺流程的优化方法及注意的问题
教学时数：5学时
教学内容：
1.工艺流程的内容
2.反应器选型
3.热交换网络法
4.分离过程组合
5.物料搭配及最佳操作时间
6．工艺流程优化
教学重点：
工艺流程优化及热交换网络
教学难点：
工艺流程优化
考核要点：
完成热交换网络的设计任务，完成工艺流程优化的具体事例。
第七章投资、成本、折旧和盈利
教学目标：
1．了解投资、成本、折旧、盈利的计算。
2．掌握常用的投资、成本、折旧、盈利计算方法。
教学时数：3学时
教学内容：
1.投资估算
2.成本估算
3.折旧估算
4.工业企业资金流向
教学重点：
投资、成本、折旧、盈利的计算
教学难点：
投资、成本、折旧、盈利的计算
考核要点：
常用的投资、成本、折旧、盈利计算方法。
第八章市场预测和生产规模教学目标：
1.了解市场预测的概念、目的。
2.掌握常用的基本市场预测方法。
教学时数：4学时
教学内容：
1.市场预测的内容和程序
2.市场预测方法
3.生产规模确定
教学重点：
常用的基本市场预测方法、实例分析
教学难点：
常用的基本市场预测方法
考核要点：
掌握常用的基本市场预测方法。
第九章技术经济评价
教学目标：
1．了解技术经济评价的标准及方法。
教学时数：3学时
教学内容：
1.技术经济评价的标准和方法
2.评价工艺技术
3.经济分析与评价
4.对环境影响的评价
教学重点：
技术经济评价的标准和方法
教学难点：
技术经济评价的标准和方法
考核要点：
对技术经济评价及相关概念的掌握。
第十章概念设计与基础设计
教学目标：
1．了解概念设计与基础设计在化工开发过程中的作用。
2．了解简单工艺流程方案中各个环节的意义。
教学时数：2学时
教学内容：
1.概念设计
2.基础设计
教学重点：
概念设计与基础设计的作用
教学难点：
无
考核要点：
结合实例分析体会概念设计与基础设计的目的及意义。
执笔：审核：修订时间：2011.7。