《化工设计》
《天津大学化工设计》课件
职业卫生与安全防护措施
职业卫生措施
确保工作场所符合国家和地方的职业卫生标准，采取有效的 通风和换气措施，减少有害物质的产生和积累，提供个人防 护用品，定期进行职业健康检查。
安全防护措施
建立健全的安全管理制度和操作规程，对员工进行安全培训 和教育，提供完备的安全设施和个体防护装备，定期进行安 全检查和隐患排查。
05
环保与安全设计
环保设计理念与原则
环保设计理念
在化工设计中，应遵循绿色、低碳、循环的理念，通过减少资源消耗、降低环 境污染、提高资源利用效率等方式，实现可持续发展。
环保设计原则
遵循国家和地方的环保法律法规，采用清洁生产技术和工艺，减少废气、废水 、废渣的排放，合理利用能源和资源，确保化工生产与环境保护相协调。
安全可靠
设备应具备必要的安全保护装 置和措施，保证操作人员的安 全和生产的可靠性。
易于维护
设备的结构应简单明了，便于 安装、操作和维护，降低维修
成本。
典型化工设备设计
反应器设计
反应器是化工生产中的重要设备 之一，设计时应考虑反应速度、 温度、压力等工艺参数，以及设
备的结构、材料和安全性能。
塔器设计
详细描述
化工设计是化学工业发展的核心环节，它决定了企业的生产能力和产品质量。一个优秀的设计能够提 高生产效率、降低能耗和减少环境污染，为企业带来巨大的经济效益和社会效益。同时，化工设计也 是实现可持续发展的重要手段，通过节能减排和资源循环利用，推动企业绿色发展。
化工设计的流程
• 总结词：化工设计的流程包括工艺流程设计、设备设计与选型、管道设
通过模拟可以预测实际生产中的各种情况，为优化提 供依据和支持。
工艺流程模拟的方法
化工设计的概念
化工设计的概念
化工设计是指在化学工程领域中，根据特定的需求和目标，将化学过程和工艺转化为实际可操作的系统和设备的过程。
它涉及到从实验室规模到工业规模的各种化学反应、分离、传递和控制过程的设计和优化。
化工设计的概念包括以下几个方面：
1.化学反应设计：化学反应是化工过程中的核心环节，化工设计需要考虑反应的热力学和动力学特性，选择适当的反应条件和催化剂，确定反应器的类型和尺寸，以及控制反应的转化率和产物选择性。
2.分离过程设计：在化工过程中，常常需要将混合物中的不同组分进行分离和纯化。
化工设计需要选择适当的分离技术，如蒸馏、萃取、吸附、结晶等，设计分离设备的操作参数和尺寸，以实现高效的分离性能。
3.传递过程设计：传递过程包括物质和能量的传递，如传热、传质和传动。
化工设计需要考虑传递过程的效率和能耗，选择适当的传递设备和操作条件，以实现物质和能量的高效传递。
4.过程流程图设计：化工设计需要将各个单元操作和设备组织起来，形成一个完整的过程流程图。
这需要考虑操作步骤的顺序和相互关系，确定原料、中间产物和产品的流动路径，以及设备之间的连通和控制策略。
5.安全与环保设计：化工设计需要考虑工艺安全和环境保护的因素。
设计过程中要评估和控制危险物质的风险，采取措施预防事故和减少污染，确保工艺运行的安全可靠性和环境友好性。
综上所述，化工设计是一个综合性的工作，涉及到化学、工程、材料、安全、环保等多个领域的知识和技术。
它的目标是将化学反应和工艺转化为实际可操作的系统和设备，以实现高效、经济和可持续的化工生产。
化工设计第12章
化工设计第12章1. 引言本文档是化工设计第12章的学习笔记，主要包括化工设计的概述、设计流程和关键步骤等内容。
通过对该章节的学习，能够了解化工设计的基本原理和方法，掌握设计流程，为实际工程项目的设计提供指导。
2. 化工设计概述化工设计是指根据化学反应原理和工程技术要求，对化学工艺过程进行系统的设计和优化。
它是一个复杂的工程领域，涉及到化学、机械、热力学、材料、仪器控制等多个学科知识的综合运用。
化工设计的目标是在满足工艺要求的前提下，实现工程项目的经济性、可靠性和安全性。
化工设计涉及的内容包括：物料平衡、能量平衡、工艺流程、设备选择和设计、仪器控制、安全性、经济性等。
设计过程需要经验和专业知识的结合，以确保设计的可行性和合理性。
3. 化工设计流程化工设计的流程通常包括以下几个步骤：3.1. 确定设计目标和要求在开始设计之前，需要明确项目的设计目标和要求。
这包括工艺要求、工程规模、产品质量要求、环境要求等。
3.2. 进行前期工作前期工作主要包括调研和分析，了解项目的背景和需求，收集相关文献资料，分析市场需求和竞争情况，为后续设计提供依据。
3.3. 进行物料平衡和能量平衡计算物料平衡是指对物料进出过程进行量的平衡计算，确定反应过程的化学计量关系。
能量平衡是指对能量的进出过程进行计算，确保能量平衡和热力学条件的满足。
3.4. 设计工艺流程根据物料平衡和能量平衡结果，设计工艺流程。
工艺流程包括原料处理、反应过程、分离过程、产品处理等。
3.5. 设计设备根据工艺流程，选择和设计合适的设备。
设备设计需要考虑设备的材料、尺寸、工作条件等因素。
3.6. 设计仪器控制系统根据工艺流程和设备要求，设计仪器控制系统。
仪器控制系统包括传感器、控制器和执行机构等。
3.7. 进行安全性评估对设计方案进行安全性评估，确保设计方案符合安全要求。
安全性评估需要考虑化学品的性质和危险性，以及设备和工艺的安全性。
3.8. 进行经济性评估对设计方案进行经济性评估，包括投资成本、运营成本和维护成本等。
２０２３年《化工设计》１～６期分类索引
李先顺等 （５） 关于高填方边坡的地基处理方案对比分析 刘立锋 （５） 海外某天然气处理厂工艺流程优化 崔世华 （６） 搪玻璃设备及管道布置安装浅析 王佳宁 （６） １０５０ＭＷ 超超临界机组炉膛负压控制策略分析与优化
钟文龙 （２） 常压储罐改造为微内压储罐的稳定性分析 王金花 （２） 关于降膜蒸发器的布膜器的设计研究 亓建伟等 （２） 二氧化碳加氢制甲醇合成工艺探讨 周明灿 （３） 不同溶剂对光气介质体系影响比较 乔洪虎等 （３） 工业装置用塑料管材的选材设计 王兴龙 （３） Ｓ３２１０１经济型双相不锈钢焊接工艺研究 刘玉祥 （３） 球形封头开孔补强四种设计方法对比 孙 禹 （３） 基于有限元法的峰值应力计算的影响因素 李红星等 （３） ＡＳＭＥＢＰＶＣ． Ⅷ．１－２０２１中 换 热 管 与 管 板 连 接 焊 缝 强 度 计 算 及 探讨 王 任 （３） 楼板假定对于平面凹进框剪结构抗震计算的影响 张元琦 （３） ＡＰＣ系统在乙烯装置上的应用 彭志翔等 （３） 光伏并网逆变器拓扑结构的研究 刘 凯等 （３） 危险源识别及评价工作要点 樊华伟 （３） ＬＮＧ冷能发电模式分析 任 锦 （４）
多层螺旋管式换热器的计算 胡智力 （１） 中心化验室钢瓶储存间设计探讨 周卫红等 （１） 双氧水生产装置设计探讨 周 伦等 （１） 往复式压缩机管道振动跨度以及支架刚度设计分析
程 强等 （１） 圆形平盖开孔补强的对比讨论 杨 光 （１） 焊接顺序对厚壁筒体纵焊缝残余应力的影响 李静文 （１） 钢制圆筒形固体料仓设计 王传普等 （１） 薄膜型 ＬＮＧ储罐结构与施工研究 段圣杰等 （１） 现场智能接线箱的降温方式的研究与比较 姚勇涛等 （１） 加氢反应器温度测控方案探讨 张新旺 （１） 二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究 台宁宁等 （２） 硫酸法钛白酸解废渣中钛的回收及综合利用 孙群山 （２） 浅谈工程设计中再沸器的设计方法 贾会平 （２） 基于 ＡＮＳＹＳ的管道气柱共振研究 曾兆强等 （２） 化工装置模块化设计和建造技术的研究 蒋 飞等 （２） 多晶硅行业数字化交付实践 张立震等 （２） 尿素合成塔典型失效形式及应对策略 房全国等 （２） 防上筒仓管带输送机重锤自由坠落设计、施工优化
化工设计的步骤
化工设计的步骤
化工设计（Chemical Engineering Design）是指在化学工程领域进行工艺设计和设备设计的过程。
它是将化学原理、物理原理和工程技术应用于工业领域，以设计和优化化工过程和设备的方法。
化工设计的主要目标是创造和改进生产过程，以提高效率、降低成本、确保产品质量，同时保证安全和环境可持续性。
化工设计的步骤通常包括以下几个方面：
1.工艺设计：确定化工过程的基本流程、反应条件和操作参
数，选择适当的反应器、分离设备和控制系统。
2.设备设计：选择和设计适合工艺要求的各种设备，例如反
应器、蒸馏塔、换热器、泵等。
根据流体力学、传热学、传质学等原理进行设备尺寸和规格的计算。
3.材料选择与耐腐蚀性考虑：根据工艺要求和流体特性，选
择适合的材料，以保证设备的耐久性和安全性。
4.流程模拟与优化：使用数学模型和计算工具，对工艺流程
进行模拟和优化，以提高工艺效率和产品质量。
5.安全与环保考虑：确保设计满足安全要求，并考虑减少对
环境的影响，符合相关法规和标准。
6.经济性评估：对设计的工艺流程和设备进行经济性评估，
包括成本估算、投资回报率等，以确定设计的可行性和经济效益。
化工设计需要综合运用化学工程、工艺工程、机械工程、控制工程等多个学科的知识和原理。
同时也需要结合工程实践和经验，注重创新和提高效率。
化工设计的目标是实现可持续发展，并为社会与经济做出贡献。
化工设计专篇
化工设计专篇一、引言化工设计是指在化工工程领域中，对化工过程、设备和工厂进行设计、规划和优化的过程。
化工设计旨在最大限度地提高生产效率、降低成本并确保产品质量。
化工设计专篇是对化工设计领域的深入探讨和研究，旨在分享最新的设计理念、技术和工程实践经验，为化工设计工程师提供丰富的知识和信息。
二、化工设计原理1. 化工流程设计原理化工流程设计是化工工程中的重要组成部分，它涉及到单位操作过程的设计、排列和优化。
化工流程设计的关键原理包括物质平衡、能量平衡、过程流程图的绘制、设备选择和工艺参数的确定。
化工流程设计的核心目标是实现产品的高效生产，确保产品品质和安全性。
2. 化工设备设计原理化工设备设计是针对化工过程需求而进行的设备设计和选型工作。
化工设备设计原理包括对设备材料、结构、传热传质性能、操作条件以及安全性能的综合考虑。
化工设备设计需要充分考虑设备的可靠性、节能性和维护便捷性，以达到最佳的生产效益。
3. 化工工厂设计原理化工工厂设计是综合化工流程和设备的布局、配套设施的规划和设计工作。
化工工厂设计的原理包括对生产线的布局优化、生产设备的合理配置、工艺管道的设计、安全环保设施的设置等。
化工工厂设计需要兼顾生产效率、能源消耗、成本控制、安全性和环保要求。
三、化工设计技术1. CAD/CAE技术在化工设计中的应用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)技术在化工设计中的应用日益广泛。
CAD技术可以帮助化工工程师进行流程图绘制、设备布局、结构设计等工作，大大提高设计效率和准确度。
CAE技术则可以对设备结构、材料和工艺进行模拟分析，为设计优化提供科学依据。
2. 3D打印技术在化工设备设计中的应用随着3D打印技术的发展，越来越多的化工设备设计师开始将其引入到设备原型制作、定制部件制造和快速样机制作中。
3D打印技术可以实现复杂结构件的快速制造，减少生产周期和成本，同时也可以帮助设计师验证设计方案，加快产品研发过程。
化工设计第五章
化工设计第五章介绍化工设计第五章是一个涉及化工工程设计的重要部分。
在这一章中，我们将讨论化工设备的选择和设计原则。
化工设备的选择是一个关键的决策，它将直接影响到生产过程的效率和产品质量。
在本章中，我们将首先介绍化工设备的分类和常用的化工设备，然后我们将详细讨论每种设备的设计原则和技术要求。
最后，我们将通过一个实际的案例研究来展示如何应用这些设计原则和技术要求。
化工设备的分类化工设备可以根据其功能和用途进行分类。
常见的化工设备包括反应器、分离设备、传质设备、加热设备等。
反应器反应器是化工过程中最常用的设备之一。
它用于进行化学反应，并在一定的条件下实现物质的转化。
反应器可以根据其结构和操作方式进行分类，常见的反应器有批式反应器、连续反应器、固定床反应器等。
分离设备分离设备用于将混合物中的不同组分进行分离。
常见的分离设备包括蒸馏塔、吸收塔、萃取器等。
这些设备的选择和设计需要考虑分离效率、能耗和设备成本等因素。
传质设备传质设备用于在化工过程中进行物质传递，常见的传质设备包括传质塔、吸附塔等。
传质设备的设计需要考虑传质效率、传质速率和设备尺寸等因素。
加热设备加热设备用于提供热量，常见的加热设备包括加热炉、换热器等。
加热设备的设计需要考虑传热效率、能源消耗和设备成本等因素。
设计原则和技术要求化工设备的设计需要遵循一些基本的原则和满足一定的技术要求。
以下是一些常见的设计原则和技术要求：1.安全性：化工设备的设计应考虑操作安全和生产环境的安全。
设备应具有合适的安全装置和控制系统，以防止事故和污染的发生。
2.可靠性：化工设备的设计应考虑其可靠性和稳定性。
设备应能够在长时间运行和承受不同条件下的工作。
3.效率：化工设备的设计应追求高效率和低能耗。
设备的结构和操作应能够提高生产过程的效率，减少能源消耗和废物产生。
4.经济性：化工设备的设计应考虑经济成本。
设备的成本应合理，并且在使用寿命中具有较低的运行和维护成本。
5.可持续性：化工设备的设计应考虑环境保护和资源节约。
化工设计书籍
化工设计书籍
化工设计是化学工程领域的重要组成部分，可以为工业生产提供有效的解决方案。
因此，对于化工设计的学习和研究是非常重要的。
下面是几本值得推荐的化工设计书籍。
1.《化工设计基础》
这本书是化工设计的入门指南，介绍了化工设计的基本原理和方法。
它包括了化学反应工程、传递过程、热力学、流体力学、化学工艺和工艺经济学等方面的知识，是学习化工设计的必备之书。
2.《化工过程设计》
这本书是化工设计的进阶指南，介绍了化工过程设计的方法和技巧。
它包括了流程图设计、反应器设计、传热设备设计、分离设备设计、能量平衡和质量平衡等方面的知识，是化工设计工程师必备的工具书。
3.《化工系统的优化设计》
这本书介绍了化工系统的优化设计方法和技巧，包括了化学反应、传递过程、热力学、流体力学等方面的知识。
它介绍了如何考虑设备的互动、如何选取最佳操作条件、如何优化工艺流程等内容，是化工设计工程师必不可少的参考书。
4.《化工过程设计与控制》
这本书介绍了化工过程的设计和控制方法，包括了化学反应、传递过程、热力学、流体力学、控制系统等方面的知识。
它介绍了如何设计合适的控制系统、如何进行过程仿真、如何优化控制策略等内容，
是化工设计和控制工程师必备的工具书。
5.《化工设计实例》
这本书介绍了许多化工设计的实例，包括了化学反应、传递过程、热力学、流体力学、分离过程等方面的内容。
它将理论知识和实践应用结合起来，通过实例的讲解，让读者更好地理解和掌握化工设计的方法和技巧。
化工设计复习题答案
化工设计复习题答案填空题：1.根据化工过程开发程序分类,化工设计可分为四种设计类型,分别是概念设计、中式设计、基础设计和工程设计 ;2.化工设计中的计算主要包括：物料衡算、能量衡算和设备造型与计算 ;3.选择生产方法和工艺流程是应着重考虑先进性、可靠性和合理性三原则;4.换热器按照传热方式可分为直接传热式、间壁传热式和蓄热式 ;5.在化工施工图设计中,每个设备只能编一个位号,位号的第一个字母为设备类别代号,说明下列设备类别代号代表什么：T—储罐、塔 R—反应器 V—容器机运设备P—泵 E—换热器塔 F—容器6.在画设备布置图时,剖切到的厂房用粗实线画出,未剖到的厂房用细实线画出;7.在换热器的设计或选型时,需要核算液体在直管内的流速,根据经验,排出下列流体流速由小到大的顺序：a 冷却水；b油类蒸汽；c 气液混合流体；d 油类dacb ;8.在填料塔的设计时,陶瓷填料不适用于氢氟酸、热碱等工艺物料;9.工厂的三废治理工程要“三同时”, 即同时设计、同时加工安装、同时试车运行 ;10.工程设计中的种类主要有三段设计、二段设计和一段设计 ;11.化工设备布置设计的主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确位置,相应地确定厂房或框架的结构形式 ;12.在化工设计中,工艺设计人员提供设计条件的其他相关专业是土建、给排水、自控、电气、电讯等 ;13.扩大的初步设计完成后要编制的设计文件内容主要包括：编制准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算、设计说明书、设计说明书附图附表 ;14.易燃物品的自燃点随压力增加而降低 ;15.工艺流程草图又称为方案流程图、流程示意图 ,一般在生产方法确定后绘制,主要为工艺计算服务,也是工艺方案的确定和工艺流程图设计的依据,但不列入设计文件;16.在泵的选型中,要求流量大而扬程低的,可选用单级离心泵；要求流量小而扬程高的,宜选用复泵、多级离心泵 ;17.在厂房建筑物的视图中,凡未被剖切的墙、梁、柱、楼板等结构的轮廓,用细实线画出；而被剖切后的剖面结构轮廓,用粗实线画出;18.常见的化工设备主要有泵、压缩机、换热器、反应器、蒸馏塔等;19.化工设备的装备图,除了一般机械装备图的内容外,还有技术特性表、接管表、修改表、选用表、图纸目录等,以满足化工设备图的特殊要求;20.在施工图设计中,设备布置设计一般应提供设备布置图、首页图、设备安装图、管口方位图 ;21.管道支架按照其作用可分为：固定支架、滑动支架、导向支架、弹簧吊架;22.在带控制点的工艺流程图中,设备的位号应标注在设备的附近位置;23.物质的可燃性取决于其闪电、自然点、爆炸极限和燃烧热四个因素;24.在冷冻工程中,常用的载冷剂有水、盐和有机物;25.在进行工程投资经济评价时,通常采用静态评价和动态评价两类评价方法;26.项目经济分析评价中的静态评价方法的评价指标为投资收益率、静态还本期和累计现金价值 ;27.目前,国内外化工设计院大多采用的流程模拟软件包括 Aspen plus 、chemCAD和 PRO//II ;图示题：1.在工艺流程图中,下列图形符号分别代表什么设备p302.说明下列图形符号表示的意义p353.画出下列阀门管件的图形符号;p38截止阀异经管球阀隔膜阀4.画出换热器无相变时载热体流量控制的下列两种温度自控方案;p43载热体单回路控制载热体旁路控制5.按照设备布置要求,画出某楼层上圆形、正方形预留孔、单扇门、空门洞或墙孔、窗的表示方法;p376.在带控制点的工艺流程图中,画出第4工段第2个温度指示仪表,画出第4工段第3个压力记录仪表,画出第4工段第1个流量记录检出元件为限流孔板仪表三种集中仪表盘安装仪表的位号标注方法;p40-417.在管路布置中,画出下列管道在同一个立面上的俯视图;p1698.画出管线离开本图纸界区到图号为0103、设备位号为P0203的表示方法,以及管线离开装置设计界区的表示方法;同29.画出离心泵两种流量调节的自控流程：出口节流调节和旁路调节;p4210.分别画出平面图上：圆形安装孔或地坑、方形安装孔或地坑、门、窗的表示方法;同511.画出管道或管件单线表示之间的下列连接方式或表示方法：同7法兰连接承插连接螺纹连接焊接管道转向管道重叠管道交叉12.在管道设计中,画出从左到右坡度为4/1000的管道的表示方法p174是非题：1.可燃液体的燃点温度低于闪点温度,所以,在化工设计时可以只考虑其燃点温度; ×2.两种可燃液体混合物的闪点是它们摩尔分数的加权平均值; ×3.可燃气体的爆炸极限范围随温度的升高而缩小,随压力的增大而扩大; ×4.在化工设备和管道布置时,其定位尺寸的标注要以米为单位,并精确到小数点后3位; ×5.物料流程图不是设计文件; √6.带控制点的工艺流程图又称管道仪表流程图;×7.压缩机流量控制可以采取旁路调节和出口流量调节; ×8.在管道布置图中,管接头、弯头、三通、法兰等,应按规定符号画出,并标出定位尺寸; ×9.易燃混合气体的自燃点化学反应计量比时最低; √10.可燃液体混合物的闪点介于两者之间,而不是摩尔数的加权平均值; √11.可燃液体的燃点高于闪点; √12.可燃气体或可燃液体蒸汽与空气混合,温度越高爆炸极限范围越大,压力越大爆炸极限范围越大; √13.工艺流程草图中的设备高低和相对位置不要求准确画出; √14.不能在容积式泵的管道上直接安装节流装置来调节流量; √15.换热器的温度调节中,调节传热面积的方式主要适合于蒸汽冷凝换热器,调节阀装在冷凝管路上; √16.填料塔的物料为氢氟酸或热碱是不能选用陶瓷材料的填料;√简答题：1.简述化工厂设计的工作程序;p32.简述化工装置设计的主要程序;p63.在化工设计中,简述工艺设计人员提供设计条件的其他主要相关专业;p84.在工艺流程设计中,常进行多种方案的比较论证,简要说明工程上常用的判断根据;p185.简要说明化工容器或管道需要保温的场合类型;p236.简要说明在管道仪表流程图绘制中,常用的三种线条类别及其推荐应用;p297.在管道标注时,例如PL0901–50 A1A –H,说明有关数字及字母符号表示的意义;p358.在绘制化工设备图时,哪些零部件或结构常采用简化画法p969.化工设备图尺寸标注时,尺寸标注的基准面主要有哪些p10310.简述工厂车间布置设计的主要内容;p11511.浮头式换热器布置时需要注意的问题;p12512.简要说明设备布置图的线宽要求p13213.简述建筑统一模数的主要内容;p11714.简要说明设备平面布置设计时,设备定位尺寸的标注基准;p13515.简要说明化工装置管道布置设计的主要任务p15716.在化工设计中公用工程主要指那些p19517.管道仪表流程图和带控制点的工艺流程图有何不同p2818.在工艺管道和仪表流程图中,说明下列物料代码代表的物料名称：RO—原料油 CW—循环水PA—工艺空气 PG —工艺气体PW—工艺水 FG —燃料气IA—仪表空气 SC—蒸汽冷凝水19.简要说明化工设备图尺寸标注常选用的基准p10320.简要说明车间布置施工图设计的主要内容p11521.简要说明车间布置施工图设计和车间布置初步设计的区别p11522.简要说明大型转动设备车间安装布置应注意的问题p12223.简要说明车间设备布置的主要内容p11824.简要说明设备布置图的主要内容;p12825.容积泵主要有哪些种类,调节流量的方式有哪些p4226.循环水的水质稳定处理,有哪些措施p19627.在化工设计中,通风主要包括哪些方式p2021、化工厂设计的工作程序：以基础设计为依据提出项目建议书；经上级主管部门认可后写出可行性研究报告；经上级主管部门批准后,编写任务设计书,进行扩大初步设计；经上级主管部门认可后,进行施工图设计;2、化工装置设计的主要程序：设计准备工作；方案设计；化工计算；车间布置设计；配管工程设计；提供设计条件；编制概算书及编制设计文件;3、简述工艺设计条件的其他主要相关专业：总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、给排水、工业炉等4、多种方案比较论证,常用的判断依据：产物收率、原材料单耗、能量单耗、产品成本、工程投资、还有环保、安全占地面积等元素5、化工容器或管道需要保温的场合类型：凡设备或管道表面的温度超过50℃,需要减少热损失；设备内或输送管道内的介质要求不结晶、不凝结；制冷系统的设备和管道中介质输入要求保冷；介质的温度低于周围空气露点温度,要求保冷；季节变化大,有些常温湿气或液体冬季易冻结,有些介质在夏季易引起蒸发、汽化;6、管道仪表流程图绘制中,常用的三种线条类型及其推荐应用：粗线条：主要工艺物料管道、主产品管道和设备位号线、主辅助物料、主公用物料管道和设备位号线；中线条：次要物料、产品管道和其他辅助物料管道,设备、机械图形符号,代表设备、公用工程站等长方框,管道的图纸接续标志,管道的界区标志；细线条：其他图形和线条;如阀门、管件等图形符号和仪表图形符号线,仪表管线、尺寸线;各种标志线、引出线、范围线、表格线、分界线,保温、绝热层线,伴管、夹套管线,特殊件编号框及其他辅助线;7、PL 09 01-50 A1A-H物料代号工序号管道号管径管道等级隔热声8、哪些零部件或结构常采用简化画法：接管法兰、标准化零部件、外购部件、液面计、重复结构简化9、化工设备图尺寸标注基准面有：设备筒体和封头的轴线；设备筒体与封头的环焊缝；设备法兰的连接面；设备支座、裙座的底面；接管轴线与设备表面交点;10、简述工厂车间布置设计的主要内容：初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图、施工图阶段的车间平面布置图和立面布置图;11、浮头换热器布置时需注意要预留抽出管束所需的面积和空间12、设备布置图线宽要求：设备轮廓采用粗线~1.2mm；设备支架与设备基础采用中粗线~0.7mm；对于动设备机泵等如只绘出设备基础,图线宽度用0.9mm；除此之外均采用细线~0.3mm;13、建筑统一模数主要内容：建筑平面立面统一规定一套相应的基数,有关尺寸是相应基数的倍数,便于施工设计; 14、设备平面布置设计时,设备定位尺寸的标准基准：平面上设备平面定位尺寸应以建构筑物的定位轴或管架、管廊的柱中心线为基准线标注定位尺寸,或以已标注定位尺寸的设备中心线为基准线进行标注;也有采用坐标系进行定位尺寸标注的,但应尽量避免以区的的分界线为基准线来标注定位尺寸;15、化工装置管道布置设计主要任务：1确定车间中各个设备的管口方位与之相连接的管段的接口位置2确定管道的安装连接和铺设、支撑方式3确定各管段包括管道、管件、阀门、及控制仪表在空间的位置;4画出管道布置图,表示出车间中所有管道在平面和立面的空间位置,作为管道安装的依据;5编制管道综合材料表,包括管道、管件、阀门、型钢等材质、规格和数量;16、化工设计中公用工程主要指给排水、供电、供热与冷冻以及采暖通风等专业17、管道仪表流程图和带控制点的工艺流程图区别：带控制点的工艺流程图是与初步设计阶段绘制,是一个工程项目设计的一个指导性文件,也是各专业开展设计的依据之一,而管道仪表流程图又称施工流程图,是施工设计阶段的主要成品之一;二者内容不同,带控制点的工艺流程图应画出所有工艺设备;工艺物料管线、辅助物料管线、主要阀门以及工艺参数T、P、流量液位、物料组成、浓度等的测量点,并表示出自动控制的方案;而管道仪表流程图要求画出全部设备,全部物料管线和主要公用工程管线以及开车、停车、事故、维修、取样、备用、催化剂再生所设置的全部阀门、管件、标注所有测量、调节仪表和控制器的安装位置和功能代号;18、工艺管道和仪表流程图中：RO-原料油 CW-循环水 PA-工艺空气 PG-工艺气体PW-工艺水 FG-燃料气 IA-仪表空气 SC-蒸汽冷凝水19、化工设备图尺寸标注常选用基准：设备筒体和封头的轴线；设备筒体与封头的环焊缝；设备法兰的连接面；设备支座、裙座的底面；接管轴线与设备表面交点;20、车间布置施工图设计主要内容：对初步设计进行修改、完善和深化;确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；确定设备的安装方案；确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸；确定管道及电电气仪表管线的走向等21、车间布置施工图设计和车间布置初步设计的区别车间布置施工图设计除落实车间布置初步设计的内容外,还要完成如下设计：1绘制设备管口和仪表位置图2物料和设备移动运输设计3与设备安装有关的建筑和结构尺寸4设备安装方案5确定管线位置22、大型转动设备车间安装布置应注意周围留一定的操作维修空间,设备基础要和建筑物基础分离,要设吊装设备,用于设备的安装维修23、车间设备布置主要内容：①确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置②确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置③确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置和尺寸④在上述各项基础上确定建筑物与场地的尺寸;⑤其他24、设备布置图主要内容1一组视图2尺寸与标注3安装方位标4说明与附注25、容积泵主要类型,调节方式往复泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵；旁路调节或改变转速、改变冲程大小来调节流量;26、循环水的水质稳定处理措施：排污、防垢处理、防腐蚀处理、防止微生物生长、除机械杂质27、化工设计中,通风包括哪些方式自然通风、机械通风。
化工设计的内容和程序
第一章 化工设计概论
二、设计要求
由于本课程从工艺工程师的角度讨论化工车间（装置）设计 的主要内容和设计。 化工装置是由各种单元设备以系统的、合理的方式组合起来 的整体。它根据现有的原料和公用工程条件，通过最经济和 安全的途径，生产符合一定质量要求的产品。化工装置设计 必须满足下列要求：
• 1、产品的数量和质量指标。 • 2、经济性：除少数生产只考虑社会效益外，其余均考虑经
济性。 • 3、安全：化工生产中的特殊性（易燃、易爆、有毒）。
《化工设计》
第一章 化工设计概论
• 4、符合国家和各级地方政府的环境保护法规，对三废进行 处理。
• 5、整个系统必须可操作和可控制。 可操作：设计不仅能满足常规操作，而也能满足开、停车等 非常规操作。 可控制：能抑制外部扰动的影响，系统能适应和稳定。
主要包括五个专业：工艺、设备、自控、给 排水、电气及土建、热工等专业 化工厂组成 生产部门、辅助生产部门和行政、生活部门
六 立项过程(设计前期工作)
1 立项 国家级大型项目、中型项目、小型项目
2 招标 3 项目建议书的编制
项目建议书是进行可行性研究和编制设计任务 书的依据。
第一章 化工设计概论
• 本章主要内容
• 由此可见，设计是一个多目标的优化问题。不同于常规的数 学问题，不是只有唯一正确的答案，设计师在作出判决和选 择时要考虑各种经常是互相矛盾的因素——技术、经济和环 保等，在允许的时间范围内选择一个兼顾各方面要求的方案， 这种选择成决策贯穿整个设计过程。
《化工设计》
第一章 化工设计概论
三、设计性质和过程
原来的工艺专业部
工艺专业部（大部分为化学工程与工艺专业人员）
工艺系统专业部 （少量化学工程与工艺专业人员，大量其பைடு நூலகம்辅助专业）
化工设计 教案(全面)
化工设计教案(全面)第一章：化工设计概述1.1 化工设计的定义与目的解释化工设计的概念阐述化工设计的目的和意义1.2 化工设计的分类与流程介绍化工设计的分类详细讲解化工设计的流程1.3 化工设计的原则与要求阐述化工设计的原则列举化工设计的要求第二章：化工原料选择与工艺路线设计2.1 化工原料的选择介绍化工原料选择的重要性讲解化工原料选择的依据和方法2.2 工艺路线设计解释工艺路线设计的概念详细讲解工艺路线设计的方法和步骤2.3 工艺参数的确定与优化介绍工艺参数的概念讲解工艺参数的确定和优化方法第三章：设备选型与布局设计3.1 设备选型的依据与方法解释设备选型的依据讲解设备选型的方法和步骤3.2 常用化工设备介绍介绍常用化工设备的类型和特点讲解设备选型的注意事项3.3 布局设计的原则与方法阐述布局设计的原则讲解布局设计的方法和步骤第四章：管道与仪表设计4.1 管道设计的基本原则与方法解释管道设计的基本原则讲解管道设计的方法和步骤4.2 仪表设计的基本原则与方法解释仪表设计的基本原则讲解仪表设计的方法和步骤4.3 管道与仪表的安装与调试介绍管道与仪表的安装方法讲解管道与仪表的调试方法第五章：安全与环保设计5.1 安全设计的基本原则与方法解释安全设计的基本原则讲解安全设计的方法和步骤5.2 环保设计的基本原则与方法解释环保设计的基本原则讲解环保设计的方法和步骤5.3 安全与环保的评估与改进介绍安全与环保的评估方法讲解安全与环保改进的方法和步骤第六章：化工过程控制系统设计6.1 过程控制的基本概念介绍过程控制的重要性阐述过程控制的基本概念和原理6.2 控制系统的组成与设计解释控制系统的基本组成讲解控制系统的设计方法和步骤6.3 常用控制仪表与设备介绍常用控制仪表和设备的类型与功能讲解控制系统的安装与调试方法第七章：化工工厂布置与结构设计7.1 工厂布置的原则与方法阐述工厂布置的原则讲解工厂布置的方法和步骤7.2 结构设计的基本原则与方法解释结构设计的基本原则讲解结构设计的方法和步骤7.3 工厂布置与结构设计的综合考虑介绍工厂布置与结构设计的相互关系讲解综合考虑因素的方法和步骤第八章：化工项目经济评估8.1 经济评估的基本方法介绍经济评估的概念和目的讲解经济评估的基本方法和步骤8.2 成本分析与计算解释成本分析的重要性讲解成本分析的方法和步骤8.3 收益预测与投资回报分析介绍收益预测的概念讲解收益预测和投资回报分析的方法和步骤第九章：化工项目施工与验收9.1 施工准备与组织阐述施工准备的重要性讲解施工准备的方法和步骤9.2 施工过程的管理与控制解释施工过程管理的重要性讲解施工过程的管理和控制方法9.3 项目验收的标准与程序介绍项目验收的标准和程序讲解项目验收的方法和步骤第十章：化工设计的改进与更新10.1 化工设计改进的依据与方法解释化工设计改进的依据讲解化工设计改进的方法和步骤10.2 化工设计更新的原则与程序阐述化工设计更新的原则讲解化工设计更新的方法和步骤10.3 化工设计改进与更新的实施与监督介绍化工设计改进与更新的实施方法讲解化工设计改进与更新的监督方法重点和难点解析重点环节1：化工设计的定义与目的解析：化工设计的概念和目的对于理解整个化工设计过程至关重要。
(完整版)化工设计习题及答案
第一章化工厂设计的内容与程序1、化工设计的种类有哪些？答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。
4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？答：一、设计准备工作（1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4）收集第一手资料。
二、方案设计方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。
三、化工计算化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。
四、车间布置设计主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
五、配管工程设计任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。
六、提供设计条件工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。
七、编制概算书及编制设计文件概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章工艺流程设计1、化工工艺设计包括哪些内容？答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。
2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 答：先进性、可靠性、合理性；资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
3、工艺流程设计的步骤有哪些？答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
《化工设计》工艺流程设计
德士古（GE）水煤浆气化概略流程
煤
磨煤机
气化炉
混合器 旋 风 分 离 器
煤浆泵
锁斗
废渣
第二节 工艺流程设计
水洗塔
合成气
酸气
蒸 发 热 水 塔
渣水
例3-4 苯乙烯制取过程：反应器之间穿插着分离单元操作， 未反应完的物料重新回到反应器。
乙烯 苯
乙烯:苯=1:5
①
烷
苯乙
① 国内外生产方法及工艺流程； ② 原料来源及产品应用情况； ③ 试验研究报告； ④综合利用及三废处理； ⑤生产技术的先进水平； ⑥安全技术及劳动保护措施； ⑦ 设备的大型化及制造、运输情况； ⑧ 基本建设投资、产品成本、占地面积； ⑨ 水、电、汽、燃料及主要基建材料的用量及供应； ⑩ 厂址、地质、水文、气象等资料；工厂环境与周围的情况。
H
0 298
41.19kJ
/
mol
温度的影响：
压力对平衡无影响，但 加压变换比常压变换有以下优点：
（1）可以加快反应速率和提高催化剂的生产能力，加压下变换催化剂 的空速比常压下大一倍以上。采用加压流程的催化剂用量少，可降低 成本。
（2）由于干原料煤气的摩尔数小于干变换气摩尔数，加压比常压变换 后再压缩变换气的能耗低15～30％。
（3）湿变换气中的蒸汽冷凝温度高，有利于能量的回收利用。
加压变换缺点：
对设备腐蚀加重，且必须使用中压蒸汽。
2、变换工艺流程设计
变换反应分段进行，段间降温以达到高转化率
变换反应是剧烈的放热反应，随着反应的进行气体温度不断升高， 但最适宜反应温度则是随着变换率的增高而逐步降低的。因此，为 了提高变换率，使反应能在最适宜温度下进行，必须不断移走反应 热，使温度随反应进行不断降低以提高转化率。 其次，催化剂本身耐热性有一定限度（活性温度上限），为防止 催化剂层超温也必须及时移走反应热。 因此在两段反应器之间冷却降温，然后进行下一段反应。
化工设计目录知识点总结
化工设计目录知识点总结
一、化工设计概述
1. 化工设计的定义和意义
2. 化工设计的发展历程
3. 化工设计的基本原则
二、化工设计的基本理论
1. 化工过程计算
2. 化工过程流程图
3. 化工设备设计
4. 化工工艺设计
5. 化工系统设计
三、化工设计的基本知识
1. 化工原理
2. 化工材料
3. 化工流体力学
4. 化工热力学
5. 化工反应工程
6. 化工传热传质
四、化工设计的基本操作
1. 化工设计的工程分析
2. 化工设计的工艺流程
3. 化工设计的设备选型
4. 化工设计的工程经济性分析
五、化工设计的相关技术
1. 化工设计的CAD技术应用
2. 化工设计的模拟仿真技术
3. 化工设计的智能化应用
4. 化工设计的信息化管理
六、化工设计的现代化发展
1. 化工设计的绿色化技术
2. 化工设计的清洁生产技术
3. 化工设计的资源综合利用技术
4. 化工设计的循环经济技术
七、化工设计的质量管理
1. 化工设计的ISO认证
2. 化工设计的质量控制
3. 化工设计的安全管理
4. 化工设计的环境保护
八、化工设计的案例分析
1. 化工设计的典型案例
2. 化工设计的成功案例
3. 化工设计的失败案例
4. 化工设计的借鉴案例
以上是关于化工设计目录知识点总结的基本内容，希望对你有所帮助。
化工设计教学大纲
化工设计教学大纲一、课程概述本课程旨在培养学生能够掌握化工设计的基本理论和方法，具备进行化工过程设计的基本能力。
通过本课程的学习，学生将了解化工设计的基本原理、流程和方法，掌握化工设计中常用的计算方法和工具，培养实际问题解决的能力。
二、教学目标1.理论掌握：学生应掌握化工设计的基本理论，包括化工流程、化工装备、化工过程优化等方面的知识。
2.实践能力培养：学生应具备进行化工过程设计的基本能力，包括流程图绘制、装备选型和设计计算等方面的技能。
3.问题解决能力培养：学生应具备分析和解决实际化工设计问题的能力，包括结合理论知识进行问题分析、提出合理的解决方案等能力。
三、教学内容1.化工设计基础1.1化工流程概述1.2化工装备概述1.3化工过程优化概述2.化工流程设计2.1流程图绘制方法2.2化工流程模拟与优化方法2.3热力学计算方法2.4动力学计算方法3.化工装备设计3.1常用化工装备的分类和特点3.2化工装备选型方法3.3化工装备基本设计计算4.化工过程优化4.1化工过程优化的基本概念和原理4.2化工过程优化方法和工具4.3化工过程优化案例分析四、教学方法1.理论授课：教师通过讲授理论知识，介绍化工设计的基本原理和方法。
2.实践操作：学生通过进行实践操作，绘制流程图、进行装备选型和设计计算等，培养实际操作能力。
3.课堂讨论：通过案例分析和问题讨论，激发学生思考和研究的兴趣，培养问题解决能力。
4.实验实践：安排化工设计实验，让学生亲自进行实验操作和数据分析，提高实验实践能力。
五、评估方式1.平时表现：包括课堂表现、实践操作表现等。
2.期中考试：测试学生对化工设计基本理论和方法的掌握程度。
3.期末考试：综合考察学生对全部课程内容的理解和应用能力。
4.实验报告：评估学生在实验实践中的能力表现。
六、参考教材1.《化工设计基础》2.《化工流程模拟与优化》3.《化工装备设计与选型》4.《化工过程优化案例分析》七、教学资源1.实验室：提供化工设计实验所需的实验设备和材料。
《化工设计》题库.
《化工设计》题库一、填空题1、化工设计根据项目性质分类，可分为___________、___________、___________三种设计。
2、根据化工过程开发程序来分类，化工设计可分为___________、___________、___________和___________四种设计类型。
3、三阶段设计包括___________、___________、___________三个阶段。
4、两阶段设计包括___________、___________两个阶段。
5、化工厂通常由___ ________、___ ___ ____、____ _______、__________ _ 、、和厂外工程构成。
6、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的三项原则是 _________、_____ ____和______ ____。
7、凡设备或管道表面的温度超过______时，需要对设备或管道进行保温处理。
8、在化工设计过程中的工艺流程图有___________、___________、___________、___________等四种。
9、化工设备从总体上分为两类：___________、___________。
10、化工设备选型和工艺设计的五条原则是：___________、___________、___________、___________、___________。
11、化工设备设计文件按设计阶段可分为___________和___________。
12、化工设备设计文件按文件或图纸的用途可分为___________和___________。
13、一个较大的化工车间通常包括四个组成部分：___________、____ ______、_____ _____和______ ____。
14、管道支架按其作用可分为四种：__ _ _____、___ ______、_____ ____和_____ ____。
化工设计模板
化工设计模板第一部分：引言化工设计是指根据化学工程原理和化学工艺技术要求，对化工产品的生产过程进行设备设计和工艺设计的过程。
本模板将介绍化工设计的基本要素、流程和注意事项，以便为化工设计工作提供指导和参考。
第二部分：化工设计基本要素1. 原料和中间体选择：根据产品要求和工艺要求，选择适合的原料和中间体，保证产品质量和生产效率。
2. 反应过程：确定反应过程的条件和反应器的设计参数，包括温度、压力、物料循环等。
3. 分离和纯化：确定分离和纯化的工艺流程和设备参数，以确保产物的纯度和分离效率。
4. 能源消耗：评估能源消耗情况，设计合理的能源利用方式，提高能源利用效率。
5. 安全环保：考虑工艺过程的安全性和环保性，采取相应的措施保障生产过程的安全和环保。
第三部分：化工设计流程1. 前期调研：对产品的工艺流程和技术要求进行调研，确定化工产品的基本要求和工艺流程。
2. 工艺设计：根据产品要求和工艺流程，设计生产过程中各个环节的工艺流程和工艺参数。
3. 设备设计：根据工艺要求，设计生产设备的参数和尺寸，包括反应器、分离器、干燥器等设备。
4. 工艺优化：对设计的工艺流程和设备进行优化，提高生产效率和产品质量。
5. 安全评估：对设计的工艺流程和设备进行安全评估，确保生产过程的安全稳定。
第四部分：化工设计注意事项1. 合理选择原料和中间体，确保产品的质量和生产效率。
2. 设计反应过程时，考虑反应条件和设备的材质，以确保反应的安全和稳定。
3. 设计分离和纯化过程时，考虑分离效率和能源消耗，选择适合的分离设备和工艺条件。
4. 关注工艺过程的安全性和环保性，采取相应的措施保障生产过程的安全和环保。
5. 定期对设计的工艺流程和设备进行评估和优化，确保生产过程的稳定和高效。
结语化工设计是化学工程领域中的重要环节，需要考虑产品的质量、生产效率、能源消耗、安全和环保等方面的要求。
本模板提供了化工设计的基本要素、流程和注意事项，希望能为化工设计工作提供一定的指导和参考。
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目录前言 (3)第一章项目建议书 (4)1.1项目背景 (4)1.2产品方案及生产规模 (4)1.3劳动定员 (4)1.4厂址的选择及厂区分布 (5)1.5经济效益 (5)第二章烯丙基氯生产工艺 (6)2.1烯丙基氯的生产方案和选取 (6)2.1.1 烯丙基氯的生产方案 (6)2.1.2 生产方案的选取 (7)2.2烯丙基氯生产工艺说明 (7)2.3 丙级高温氯化法工艺流程说明 (7)2.4 原料及产品要求 (8)2.4.1 设计规模 (8)2.4.2 物料衡算 (8)2.5 精馏塔T101（脱氯化氢塔）的设计与优化 (10)2.6.精馏塔T102（脱丙烯塔）的设计与优化 (11)2.7精馏塔T103（烯丙基氯分离塔）的设计与优化 (11)2.8精馏塔T104（烯丙基氯精制塔）的设计与优化 (12)第三章设备设计（选型） (13)第一节、精馏塔塔T101（脱氯化氢塔） (13)设计计算结果汇总 (13)第二节、精馏塔T102设计（脱丙烯塔） (15)Φ⨯ (16)加热蒸汽管 15m/s 2983第三节、精馏塔T103设计（烯丙基氯分离塔） (16)第四节、精馏塔T104设计（烯丙基氯精制塔） (18)第四章自动控制设计 (20)4.1设计依据 (20)4.2自动控制要求 (20)4.3 泵的控制 (21)4.3.1流量的控制 (21)4.3.2 压力的控制 (21)4.3.3其他 (21)4.4 换热设备的控制 (22)4.5储罐的控制 (22)4.6塔的控制 (22)4.7仪表选型 (23)4.7.1 选型原则 (23)第五章经济分析 (23)1、主要设备价格表如下： (23)2、原料及产品的价格表如下： (24)3、总操作费用的估算 (24)4、赢利分析 (25)结束语 (26)附图 (27)参考文献 (28)前言概念设计又称为“预设计”，是在根据开发基础研究成果、文献数据、现有类似的操作数据和工作经验基础上，按照所开发的新技术工业化规模要求而作出的预设计，用以指导过程研究及提出对开发性的基础研究进一步的要求，所以它是实验研究和过程研究的指南，是开发研究过程中十分关键的一个步骤。
概念设计不同于工程设计，因而不能作为施工的依据，但是成功的概念设计不但可以节省大量的人力和物力，而且可以加快新技术的开发速度，提高开发的水平和实用价值。
一个很普通的单一产品的生产过程，可能有许多个方案可供选择，如何从技术、经济的角度把最有希望的方案设计出来，是作为强化研究开发工作的方向，这是一种系统化的分级决策过程，这正是概念设计的真谛。
概念设计是设计者综合开发初期收集的技术经济信息，通过分析研究之后。
对开发项目作出一种设想的方案，其主要内容包括：原料和成品的规格，生产规模的估计，工艺流程图的简要说明，物料衡算和热量衡算，主要设备的规模，型号和材质的要求，检测方法，主要技术和经济指标，投资和成本的估算，投资回收预测，三废治理的初步方案以及对中试研究的建议等。
随着计算技术和计算机技术的发展,化工流程过程模拟软件也越来越成熟，计算机辅助设计也日趋广泛。
在进行概念设计时，采用流程系统模拟物料衡算和热量衡算，投资和成本估算等问题以及采用流程模拟软件进行整体优化也越来越普遍。
本文采用国际上最流行的化工过程模拟软件之一的ASPEN作为辅助设计的主要工具，与过程有关的物料和能量的衡算基本上有该软件给出，并以设计流程计算的收敛与否来检验该流程是否可行[1]。
本文通过概念设计，其目标是寻找最佳工艺流程（即：选择过程单元以及这些单元之间的相互连接）和估算最佳的工艺设计条件。
第一章 项目建议书1.1项目背景随着技术发展，烯丙基氯市场前景将更加广阔，需求会进一步扩大，因此寻找一套最佳的3-氯丙烯生产工艺流程和估算最佳的工艺条件具有重要意义。
烯丙基氯主要用于制备环氧氯丙烷。
1.2产品方案及生产规模生产方法：高温氯化法原料: 丙烯含量>99.5 wt%、氯气含量98%，其它含量≤2 wt%产品：烯丙基氯含量>99.99 wt%、2-氯丙烯>95%，2,3-二氯丙烯>95%，盐酸31.5 wt%反应条件反应温度：500℃左右 丙烯/氯气摩尔比：4/1 反应压力：3.85bar1.3劳动定员本项目所招收的职工，应具备一定的文化程度，职工年龄推行年轻化制度，以适应现代化生产和管理的需要。
设经理室，财务部、行政科、生产技术设备科等多个可未反应的丙烯图1-1 生产系统功能流程图氯气 丙烯烯丙基氯 盐酸 2-氯丙稀是部门，初步拟定劳动定员48人。
1.4厂址的选择及厂区分布设计厂址选择在大连长兴岛经济技术开发区，因为大连长兴岛经济技术开发区是一个产业优势显著的石化产业集聚区。
长兴岛水深湾阔，腹地宽广，拥有渤海湾最优良的建港条件，其中可用于临港产业发展的岸线40公里，离岸400米即可达到20米等深线，离岸1公里即可达到30米等深线，是环渤海经济圈的最佳出海口。
厂区整体布置为矩形，东西方向长为600m，南北方向宽为500m，总面积为300000m2 。
厂区由T字型公路划分，铺设管道引入来自丙烯厂的原料；东西两面一条大道贯穿全厂，为产品运输主要通道；厂区四周均为绿化带，用以将厂区与外界危险因素隔离，保证安全生产。
1.5经济效益建厂总投资回收按6年计算：总成本费用=原料费用+能源费用+工资及福利费用+折旧费用+销售与研发费用+利息及保险+其他费用=14378.7万元/年增值税，按17%计算，则增值税为：增值税=限售税额-进项税额=税率（销售收入-原料费用）/（1+税率）=1524.2万元/年销售利润=销售收入-总成本费用-销售税金=18291.5-14378.7-1524.2=2388.58万元/年所得税按33%计算，则净利润为：净利润=利润总额-所得税=1600.35万元/年净利润率=净利润/总成本费用=11.13%由此可见，该项目盈利能力可观，可进一步研究。
第二章烯丙基氯生产工艺2.1烯丙基氯的生产方案和选取2.1.1 烯丙基氯的生产方案烯丙基氯的工业生产方案主要有两种：丙烯高温氯化法和丙烯氧氯化法。
2.1.1.1丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法的原理是过量的丙烯和氯气在高温（471-510 ℃）下反应，氯主要取代丙烯甲基上的氢原子，反应方程式为：CH2＝CH-CH3 + Cl2→ CH2=CH-CH2Cl + HCl此工艺的优点是工艺相对成熟，生产工艺较灵活；缺点是原料纯度要求较高，转化率较低，能耗较大。
所以丙烯高温氧化法的使用更普遍。
2.2.1.2丙烯氧氯化法丙烯氧氯化法的原理是丙烯、氧气和氯化氢在碲催化剂下反应生产烯丙基氯，反应方程式为：CH 2CHCH 3 +HCl +0.5O 2=CH 2CHCH 2Cl + H 2O 。
此工艺的优点是原料纯度要求不是很高，达到90%即可，转化率较高，能耗较低；缺点是使用的催化剂碲造成较大的腐蚀，材质要求较高。
因此，使用较少。
2.1.2 生产方案的选取烯丙基氯的两种生产方案，丙烯高温氯化法要求原料纯度较高，但是工艺成熟，操作更熟练和稳定；丙烯氧氯化法虽然原料纯度要求不高，但是其催化剂对设备腐蚀大，必定造成设备投资增加。
综上所述，本次设计优先选择丙烯高温氯化法。
2.2烯丙基氯生产工艺说明主反应：23222CH CHCH Cl CH CHCH Cl HCl →＝＋＝＋副反应：2CH 2=CHCH 3+3Cl 2 CH 2=CHCH 2Cl+3HCl +CH 2=CClCH 2Cl（2,3-二氯丙烯）23223CH CHCH Cl CH CClCH HCl →＝＋＝＋（2-氯丙烯）232CH CHCH 3Cl 3C 6HCl →＝＋＋（C ）纯度为98%的丙烯经过干燥以后预热到350-400℃，加热后的丙烯与氯气以（氯气：丙烯）1:4的比例混合，通过喷嘴将混合物喷入反应器（反应器内温度为500℃左右）中进行反应，以得到主产品烯丙基氯，还会产生一些副产品如氯化氢、1,2-二氯丙烯、1,3-二氯丙烯、1,2,3-三氯丙烷等。
反应产物经过急冷处理到50-100℃，可以除去副产品丙烯和氯化氢，在经过分馏操作即可得到目标产品烯丙基氯。
产品纯度可达98%，产品收率可达80%。
2.3 丙级高温氯化法工艺流程说明图2-2 分离装置流程2.4 原料及产品要求原料: 丙烯含量>99.5 wt%、氯气含量98%，其它含量≤2 wt%产品：烯丙基氯含量>99.99 wt%、2-氯丙烯>95%，2,3-二氯丙烯>95%，盐酸31.5 wt%2.4.1 设计规模本次模拟设计中烯丙基氯的年产量为2.5 wt ，烯丙基氯的纯度为99.99wt%，考虑到每年有3-4周检修，意外维修时间算一周，则生产时间为330天。
2.4.2 物料衡算1..物料衡算方框图图 2-3 物料衡算框图2.化学反应方程式主反应： 23222CH CHCH Cl CH CHCH Cl HCl →＝＋＝＋副反应：2CH 2=CHCH 3+3Cl 2 CH 2=CHCH 2Cl+3HCl +CH 2=CClCH 2Cl（2,3-二氯丙烯）23223CH CHCH Cl CH CClCH HCl →＝＋＝＋（2-氯丙烯） 232CH CHCH 3Cl 3C 6HCl →＝＋＋（C ）3.设计要求本次设计一年的烯丙基氯产量为25000吨，生产时间为330天。
2.化学反应方程式主反应： 23222CH CHCH Cl CH CHCH Cl HCl →＝＋＝＋副反应：2CH 2=CHCH 3+3Cl 2 CH 2=CHCH 2Cl+3HCl +CH 2=CClCH 2Cl（2,3-二氯丙烯）23223CH CHCH Cl CH CClCH HCl →＝＋＝＋（2-氯丙烯） 232CH CHCH 3Cl 3C 6HCl →＝＋＋（C ）3.设计要求本次设计一年的烯丙基氯产量为25000吨，生产时间为330天。
4计算依据年产25000吨烯丙基氯 年操作日300天操作过程中烯丙基氯的损耗按2%计算进反应器的原料配比（摩尔比）23CH CHCH ＝：2Cl = 5:1反应后的单程收率 ：氯气的单程转化率是80%（其中烯丙基氯95%，2-氯丙烯2%，2,3-二氯丙烯2%，碳1%）有关物质的分子量：烯丙基氯76.53，丙烯42，氯气71.06，盐酸36.53，2-氯丙烯76.53，2,3-二氯丙烯111.06利用NRTL 的热力学方法由计算结果得到反应器的物料衡算平衡表如下：表2-1 反应器进口气体混合物 组分 丙烯 氯气 合计 kg/h 11624.55 3933.5 15558 %（wt ） 74.72 25.28 100 Kmol/h 276.78 55.355 322 %(mol)86 14100表2-2 反应器出口混合物组分丙烯氯气氯化氢2-氯丙烯2,3-二氯烯碳烯丙基氯合计kg/h 9780.62 747.22 1656.5384.73 61.48 6.64 3219.70 15557%（wt）62.87 4.8 10.65 0.54 0.4 0.04 20.7 100Kmol/h 232.87 10.52 45.3844 1.1 0.5536 0.553642.07 333%(mol) 69.92 3.16 13.63 0.33 0.17 0.17 12.62 100 2.5 精馏塔T101（脱氯化氢塔）的设计与优化原材料经过反应器反应以后，出料包括大量未反应的丙烯和目标产物烯丙基氯以及副产品2-氯丙烯、2,3-二氯丙烯和氯化氢气体，所以需要对出料产品进行分离和提纯。