化工厂设计的内容与程序.doc
第一章 化工厂设计的内容与程序
Design of Chemical Engineering
思考题: （1）什么是化工设计？它包括哪些内容？ （2）化工工艺设计包括哪些内容？ （3）化工设计人员应具备哪些基本素质，才 能完成设计任务？
化工设计
Design of Chemical Engineering
1.3 化工设计分类
1.3.1、根据项目性质分类 1.3.2、根据设计性质分类
• 非工艺设计条件 （7章，2h）
• 毕业设计 • 复习（2h）
化工设计
（2h）
Design of Chemical Engineering
第一章 化工设计概论
•化工设计的目的意义 •化工厂设计的内容 •化工设计分类 •化工厂设计的工作程序 •化工车间工艺设计程序及内容 •国家和行业的基本设计政策和规范 •设计文件
编制初步设计书，其内容和深度能使对方了解设计方 案、投资和基本出处为准。
化工设计
Design of Chemical Engineering
工程设计
2). 扩大初步设计
• 根据已批准的初步设计，解决初步设计中 的主要技术问题，使之明确、细化。 • 编制准确度能满足控制投资或报价使用的 工程概算。
化工设计
生产装置规模进行的假想设计。 • 内容 根据研究者提供的概念和数据，确定流程和工艺条 件以及主要设备的型式和材质，三废处理等措施， 最终得出基建投资和产品成本等主要技术经济指标。 • 作用 暴露和提出基础研究中提出的一些问题，并为解决 这些问题提供途径或方案；结合技术经济评价，应 得出开发的新产品或新技术是否有工业化价值的结
• 现场环境污染状况；
• 周围地区工厂和居民点分布状况和协调要求；
3）选出几种方案，编写报告。
化工厂设计的内容与程序
化工厂设计的内容与程序1. 引言化工厂设计是指根据化工工艺原理和工艺流程，对化工生产设备、工艺参数进行综合研究和设计的过程。
它涉及到多个学科领域，如化学工程、机械工程、仪器仪表工程等，需要综合考虑安全性、经济性和环境保护等因素。
本文将介绍化工厂设计的主要内容与程序，并对其中的一些关键环节进行详细阐述。
2. 化工厂设计的内容化工厂设计的内容包括但不限于以下几个方面：2.1 工艺设计工艺设计是化工厂设计的核心内容，它涉及到物料流程、反应原理、反应条件、设备选择等方面。
在工艺设计过程中，需要确定最佳的工艺路线，优化工艺参数，提高产品质量和产能。
同时，还要考虑工艺的稳定性、可操作性和安全性等因素，确保化工生产过程的可控性和可持续性。
2.2 设备选型设备选型是根据工艺要求和生产规模，选择适合的设备和仪器。
在设备选型过程中，需要考虑设备的材质、尺寸、结构和性能等因素，确保设备能够满足工艺要求，并达到预期的生产效果。
同时，还要考虑设备的可靠性、维护性和成本等因素，确保设备的长期运行和经济性。
2.3 工程布局工程布局是将设备、管道、仪表等按照一定的规划和排列方式布置在化工厂内的过程。
在工程布局过程中，需要考虑设备之间的空间关系、管道的走向和连接方式，以及现场操作的便利性和安全性等因素。
同时，还要考虑厂区的土地利用、环境保护和消防安全等要求，确保化工厂的整体布局符合规范和要求。
2.4 安全设计安全设计是化工厂设计的重要内容，它旨在预防和控制事故的发生，保障生产过程中的人身安全和设备安全。
在安全设计过程中，需要考虑到工艺的危险性和风险性，采取相应的措施和技术手段，确保生产过程的安全性和可靠性。
同时，还要制定安全管理制度和培训计划，提高员工的安全意识和应急处理能力。
3. 化工厂设计的程序化工厂设计的程序可以分为以下几个阶段：3.1 前期研究前期研究是化工厂设计的第一阶段，主要包括市场分析、工艺研究和可行性研究等。
在前期研究过程中，需要收集和分析相关的市场信息和技术资料，评估工艺可行性和经济性，确定项目的投资规模和回报周期。
化工设计程序与内容
4. 工艺初步设计的工作程序
扩大初步设计程序图
设计任务书 工艺路线与生产方法的确定
物料衡算 能量衡算 设备工艺计算及选型号 工艺流程图设计 车间布置设计
概算 编写设计说明书
工艺流程方框图 物料平衡图 原料用量、消耗定额及三废排放表
能量消耗综合表 设备一览表 非定型设备条件表
带控制点工艺流程图
车间平面及立面布置图
概算书、投资额及材料表
扩大初步设计说明书
5. 初步设计的成果(成品)
• 初步设计说明书 • 附表:设备一览表,主要材料估算表 • 附图:物料流程图,管道及仪表流程图,
总平面布置图,车间设备布置图, 关键设备总图 • 附：概算书和技术经济分析资料
五、施工图设计阶段工作内容与程序
1.施工图设计的主要任务 2.施工图设计的依据与规范 3.施工图设计的主要工作内容 4.施工图设计的工作程序 5.施工图设计的深度 6.施工图设计的成果(成品)
料;④建厂条件调查;⑤专业条件调查;⑥确定工艺技术方案
2.进行设计:①专业间条件往返;②各专业完成设计条件;③各专
业设计条件校审
3.完成设计:①设计文件评审;②各专业会签;③入库前规格检查
;④文件复制、归档、发送;⑤完工报告
二、化工设计阶段的划分
1. 国外设计阶段的划分 国际上，通常把全部设计过程划分为
1. 施工图设计的主要任务
把初步设计中确定的设计原则和设计 方案，根据建筑安装工程或设备制作的 需要，进一步具体化。把工程设计各个 组成部分的布置和主要施工方法，以图 样及文字的方式加以确定，并编制设备、 材料明细表。
2. 施工图设计的依据与规范
➢已审批的初步(或扩初)设计 ➢行业标准《化工工艺设计施工图
化工部关于化工工厂初步设计内容深度的规定
化工部关于化工工厂初步设计内容深度的规定
一、化工工厂初步设计内容
1.厂区定位，选择合适的地点，确定厂区的大小，考虑地上、地下的空间布局，确定施工范围，以及临近设施和环境的影响。
2.厂房设计，依据企业生产需要，拟订生产工艺流程，确定工艺建筑空间，合理安排生产工序、生产线、生产网络，确定建筑尺寸，建筑材料的选择，建筑工艺流程，室内装饰、布置、空调通风、施工技术等。
3.机械工程结构设计，依据企业生产需要，确定机械设备的种类，型号，参数，安装位置，机械设备的安装，调试，维护等工作。
4.电气工程设计，根据企业的生产需要，确定电力系统的容量，电气设备的型号，参数，安装位置，电气设备的安装，调试，维护等工作。
5.内外装修，绘制建筑结构，墙、屋面及地面材料的组合，室内外装修材料布置，确定装修样式，给出装修的颜色设计，保持内外统一性。
6.电气改造，确定电气改造的内容，给出改造设计图，确定电气设备的种类，型号，参数，安装位置，电气改造的内容，设计安全措施，根据不同的生产需要，实施相应的高压，中压，低压工程。
7.给排水设计，根据厂房的功能。
1化工设计的内容与程序
投 料 试 车 ， 考 核 验 收
Chemical Engineering Design
具有毒性。在化工生产中，很多化工产品都是有毒的，对 化工生产装置操作的安全卫生等方面提出了持殊要求。
Chemical Engineering Design
易燃、易爆性。在化工生产中的原料及产品有些是易燃易爆 的。如一氧化碳、氢气、烷烃、烯烃、炔烃类及其衍生物， 特别是苯、甲苯的硝化物是属于炸药一类的物质，生产这些 产品的装置建设，对防爆要求很高，尤其是对电气工程、自 动化仪表工程的要求更高。（安全性） 非标设备多。化工生产过程的各个单元大部分是在静止设备 如反应器、换热器、蒸馏塔、结晶器、蒸发器、容器中进行 的，另外由于化工生产大多数物料是流体，故原料、半成品、 成品的贮存多采用贮罐、球罐、油罐、气柜一类的大型容器， 使化工生产的非标设备非常多。
的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等；
(5)原材料、燃料及水电汽的来源和供应；
Chemical Engineering Design
1.2 化工厂设计的工作程序
(6)建厂条件和厂址选择布局方案；
(7)公用工程和辅助设施方案；
(8)节能； (9)环境保护； (10)劳动保护与安全； (11)工厂组织、劳动定员和人员培训； (12)项目实施规划； (13)投资估算和资金筹措； (14)经济效益评价及社会效益评价； (15)结论：包括综合评价和研究结论、存在问题及建议等。
化工设计的内容与程序
中石油规划计划部），大型炼油和乙烯扩建和新建项目国家发改委 基础设计--由具有相应资质的工程服务单位协助下完成
批准：上级主管部门（板块、规划计划部) 详细设计--由相应资质的工程服务单位完成,由建设单位的工程管理部门
2. 工程设计
2.1 工程设计阶段的划分
• 项目建议书 • 可行性研究报告 • 总体设计(必要时) • 工艺包 • 基础设计 • 详细设计 • 施工配合 • 开车及性能考核 • 设计回访
2. 工程设计
2.2 各阶段主要内容
项目建议书（预可行性研究报告）—协助业主申请项目
可行性研究报告—作为项目咨询的第二阶段帮助业主立项。
化工设计的种类
一、项目性质分类 1、新建项目设计 2、重复建设项目的设计 3、已有装置改造
二、根据设计性质分类 1、 新技术开发过程中的设计 概念设计、中试设计、基础设计 2、工程设计
一、项目性质分类
1、新建项目设计
新产品的研制设计, 新工艺、新技术的 设计,这类设计一般由开发研究单位提供基 础设计, 然后工程研究部门根据建厂地区的 实际情况作出工程设计。
一、项目性质分类
2、重复建设项目的设计
因为市场需求大产品需扩大生产,需再建 生产装室.由于新厂的具体条件不同(就算生 产规模、工艺要求不变) 仍需要设计部门进 行设计。
一、项目性质分类
3、已有装置改造
一些老的生产装置产质量和产量均不能满足 市场需求, 或者由于技术原因,原材料消耗过高而 缺竞争能力,必须 对老装置进行改造,其中包括去 掉影响产品产量和质量的”瓶颈”优化生产过程 控制操作.提高能量的综合利用率和局部设备的工 艺改造.这类设计往往由生产企业的设计部门进行.
化工设计的程序及内容
化工设计电子课件
化
总图运输
建筑
结构
工
设
电气
自控
设备Biblioteka 计 专 业工艺给排水
暖通空调
动力
配 置
通讯
技术经济
概预算
环保
安全
化工设计电子课件
基本分类：
开发项目
实验研究 概念设计 中试过程设计 中试 基础设计
扩建项目 改造项目 工程项目 引进项目
化工设计电子课件
2 1 化工设计的种类 分类依据：项目性质 设计性质 一 根据项目性质分类 1 新建项目设计
国内包括项目建议书、预可行性研究、评估和决策、编制计划任务 书等内容。 在决策阶段，设计单位最重要的产品是一个详细的 可行性研究报告， 送政府有关部门或建设单位董事会审查批准。
化工设计电子课件
2 设计阶段 根据批准的可行性研究报告;制定设计计划任务书 完成初步设计
基础设计、施工图设计(详细设计) 设计阶段成果是一套可供施工的图纸和说明文件汇编，作为建设
概念设计是实现设计与研究的早期结合
化工设计电子课件
概念设计的作用： ①对开发项目进行初步的经济评价;以确定技术路线的先进性和可靠
性； ②开发项目需改正之处和小试需要补充的试验内容和课题； ③有无必要建立中试装置，确定中试的规模 范围和必须通过中试解
决的问题和取得的数据
化工设计电子课件
概念设计内容： 根据基础研究提供的概念和数据;以市场需求为依据，提出建立工业
化生产规模的方案，包括原料和产品规格，确定工艺流程； 对全系统进行物料衡算 热量衡算和设备工艺计算，确定工艺操作
条件、主要设备型式和材质； 确定三废治理措施； 计算基建投资、产品成本等主要技术经济指标
化工厂的设计步骤
化工厂的设计步骤一、前期准备阶段在进行化工厂设计之前，需要进行一系列的前期准备工作，包括确定项目类型、规模和功能，编制项目可行性研究报告等。
在这个阶段，需要考虑到项目的经济性、技术可行性以及环境保护等方面的因素。
二、工艺流程设计阶段1.原料与产品确定：确定需要加工的原料种类和产品种类，在此基础上，选择合适的工艺进行加工。
2.工艺流程设计：根据原料和产品的特性，设计合适的工艺流程。
工艺流程设计需要考虑到原料的预处理、反应、分离、精制等过程，并制定相应的程序控制和自动化系统。
3.物料平衡计算：根据工艺流程，进行物料平衡计算，确定物料的流量和浓度等参数。
4.热力平衡计算：根据工艺流程和物料平衡，进行热力平衡计算，确定需要提供或消耗的热量，以及热量传递的方式。
5.设备选择与设计：根据工艺流程和物料和热力平衡计算的结果，选择合适的设备，并进行相应的设计和参数计算。
三、设备布局设计阶段1.建筑物布局设计：确定化工厂各个建筑物的位置和相互之间的关系，包括生产车间、办公楼、实验室、仓库等。
2.设备布局设计：将各个设备按照工艺流程的要求进行布置，确保设备之间的空间和连通性，方便物料和人员的流动。
3.管道设计：根据工艺流程和设备布局，进行管道设计，包括选择管道材料、规格和布置方式等。
四、工艺安全设计阶段1.危险源辨识与评价：对化工厂的工艺流程和设备进行系统的危险源辨识和评价，确定潜在的安全风险和危险源。
2.安全防护措施设计：根据危险源评价的结果，设计相应的安全措施，包括防火、防爆、防毒、防腐蚀等。
3.安全装置的选择与设计：选择适当的安全装置，如安全阀、报警装置、紧急停车装置等，并进行相应的设计和参数计算。
五、环境保护设计阶段1.环境影响评价：对化工厂的环境影响进行评价，包括废气、废水、固体废物的排放与处理等。
2.环境保护措施设计：根据环境影响评价的结果，设计相应的环境保护措施，包括废气治理、废水处理、噪声控制等。
六、详细设计阶段在完成初步设计之后，进行详细设计，包括设备的结构设计、配管设计、电气设计、仪表设计等方面。
化工厂设计的内容与程序
2012-8-16
15
九、工艺流程设计步骤
• • • • • • • 1、确定工艺流程 2、确定每个过程的具体流程 3、产物的处理确定操作条件 4、确定控制方式 5、确定环境因素控制方案 6、确定安全措施方案 7、绘制工程流程图
16
2012-8-16
十、物料衡算的思维方法
• • • • • 1、绘出完整的工艺流程图 2、写明每个反应方程式 3、写明年产量年工作时间产率产品纯度 4、物料衡算 5、绘出物料衡算图验证物料平衡
20
2012-8-16
十四、毕业设计说明书主要内容
• • • • • • • • • • • 1、概述 2、工艺流程的选定与简介 3、工艺计算（物料热量） 4、设备的选择 5、原辅材料定额消耗量 6、环境保护措施 7、成本估算 8、安全措施和节能措施 9、设计体会与收获 10、参考文献 11、附图
21
2012-8-16
十五、换热器工艺计算
• • • • •
1、流体流速 2、流体路径 3、冷热端的温度 4、估算换热面积（总传热系数） 5、计算
2012-8-16
22
十六、化工管道设计依据
• • • • 1、满足工艺要求 2、满足安全要求 3、施工操作维修方便 4、整体美观省材省投资
2012-8-16
23
十七、化工管道设计内容
• • • • • • • 1、管道配件阀的选择 2、管路设计 3、管路保温设计 4、管架设计 5、管路热补偿设计 6、材料列表 7、绘图（平面立体）
24
2012-8-16
十八、工程概算类别
• • • • 1、土建工程 2、设备购置 3、安装工程 4、其他费用
25
2012-8-16
绪论 第一章 化工设计的内容与程序[详版课资]
![绪论 第一章 化工设计的内容与程序[详版课资]](https://img.taocdn.com/s3/m/9df4dd2d01f69e314232944a.png)
初步设计
工程设计
扩大初步设计
施工图设计
课堂优质
18
工程设计的内容： （1）设计依据和说明 （2）工艺流程 （3）设备、零部件明细表，非标准设备施工图 （4）消耗定额 （5）投资概算 （6）电路、控制线路施工设计
是过程开发的最终成果，它是工程设计的依据。
主要内容： （l）装置说明：设计依据、技术来源、生产规模、原
料、产品规格等； （2）工艺流程说明 （3）物料流程图及物平表 （4）热量衡算结果及设备热负荷 （5）带控制点的工艺流程图 （6）设备名称表及设备结构简图
课堂优质
17
（四）工程设计 大型企业和使用较复杂的技术时，可按初步设计、扩
课堂优质
7
3、经济性强 化工生产过程大多较为复杂，设计人员在确定生产方
法、设备选型、车间布置、管道布置时要认真进行技术经 济分析，达到技术上先进，经济上合理。 4、综合性强
一个化工工程设计包括：工艺、机械、自控、电气、 运输、土建、采暖、给排水、三废处理等多个专业，要求 各专业之间紧密合作、协同配合，其中化工工艺设计起着 贯穿全过程，并组织协调各专业设计工作的作用。
目 图 图 表 备 图 图 图 方路
录
设
位保
计
图温
条
及
件
防
图
腐
课堂优质
34
2、非工艺专业在施工图设计中的主要工作内容
非定型设备施工图、土建施工
图、供水、供电、给排水、自控仪 表线路安装图等。
化工设计的程序
化工设计的程序在化工工艺的设计与优化过程中，程序在起着越来越重要的作用。
计算机的快速计算和数据处理能力，使得使用程序进行化工设计成为可能。
化工设计的程序应该具备可行性、高效性和可靠性。
程序设计的原则化工设计的程序应该根据特定的化工工艺过程进行设计，并符合以下原则：1.全面考虑工艺参数：程序设计应该充分考虑到工艺过程中的各项参数，如反应速率、溶液浓度、温度等，以保证设计结果的准确性。
2.考虑多种化工过程：化工设计的程序可以应用于多种化工过程。
例如，可以设计用于化工反应器的程序，也可以设计用于分离过程的程序。
3.灵活性和可调节性：程序应该具备灵活性，能够根据用户的需求进行调整和修改。
用户可以通过修改输入参数，实现不同的工艺过程设计。
4.高效计算：程序应该具备高效计算的能力，能够在较短的时间内完成复杂的计算操作。
高效的计算能力可以提高化工设计的效率和准确性。
5.可视化结果：程序设计的结果应该以可视化的方式展示给用户，方便用户进行后续的分析和决策。
通过可视化结果，用户可以更直观地了解设计结果和可能的优化方向。
常见的化工设计程序化学反应器设计程序化学反应器是化工过程中经常使用的设备，因此有许多化学反应器设计程序可供选择。
这些程序能够根据反应物的性质、反应条件、催化剂的选择等参数，计算出反应器的尺寸、反应物的转化率等重要指标。
化学反应器设计程序一般含有以下功能：•输入参数的设置：用户可以输入反应物的性质、反应条件、催化剂的选择等参数，作为计算的基础。
•反应器尺寸的计算：程序可以根据输入的参数计算出反应器的尺寸，如反应器的容积、反应器壁厚等。
•反应物转化率的计算：程序可以根据反应物的性质和反应条件，计算出反应物的转化率，从而评估反应的效果。
•可视化结果的展示：程序一般可以将设计结果以可视化的方式展示给用户，如反应物转化率随时间的变化曲线。
分离过程设计程序在化工过程中，分离过程是不可或缺的环节。
分离过程设计程序可以帮助工程师确定合适的分离设备和工艺条件，实现对混合物的分离和纯化。
化工设计的内容和程序
类
热工、环境工程（环保）、工业炉
五 化工厂概况
1 化工厂的特点与分类 化工生产的特点
(1) 工艺流程复杂——流程很长，如乙烯、合成氨工业 （2）操作状态变化大——如原油的二次加工过程 （3）流体输送多——管道、输送设备多 （4）腐蚀性——管道、设备材质 （5）易燃、易爆、有毒——安全卫生 （6）非标设备多——反应器、塔等
• 2、重复建设项目设计
由于市场需要，有些产品需要再建生产装置，由于新建厂的 具体条件与原厂不同，即算是产品的规模、规格及工艺完全 相同，还是需要由工程设计部门进行设计。
《化工设计》
第一节 化工设计的种类
• 3、已有装置的改造设计
一些老的生产装置其产品质量和产量均不能满足客户要求， 或者由于技术原因，原材料和能量消耗过高而缺乏竞争能力， 必须对老装置进行改造，其中包括去掉影响产品产量和质量 的“瓶颈”，优化生产过程操作控制，以及提高能量的综合 利用率和局部的工艺或设备改造更新等。这类设计往往由生 产企业的设计部门进行。
Hale Waihona Puke 化工设计《化工设计》向群
《化工设计》
化工设计
一、课程的性质
本课程为化学工程与工艺专业的专业必修课。它基 于工程科学但重点是应用。
二、课程的内容和基本要求
本课程以化工生产车间(装置)的工艺设计为重点， 讲述与国际化工设计相接轨、目前国内通用的化工设计 的原则、方法、设计程序与技巧，和各种化工工艺图与 化工设备图的绘制与阅读方法，以及计算机在化工设计 计算与绘图中的应用。
《化工设计》
第一节 化工设计的种类
• 4、工程设计
• 工程设计是根据基础设计，结合建厂地区的具体条件由工程 设计单位作出完整的设计。
化工设计的程序
化工设计的程序概述化工设计是化工工程领域中的核心环节之一，它是将化学原理与工程实践相结合，对化工过程进行设计与优化的过程。
在过去的几十年里，随着计算机技术的快速发展，化工设计的程序成为了化工工程师不可或缺的工具之一。
化工设计的程序主要包括流程模拟、热力学计算、设备选择、材料选择和经济评价等部分。
这些程序能够帮助化工工程师在设计过程中直观了解流程的工作原理、预测设备的性能、选择合适的材料以及评估项目的经济可行性。
主要程序功能1. 流程模拟流程模拟是化工设计中最重要的部分之一，它可以通过数学模型对化工流程进行模拟。
在流程模拟中，化工工程师可以通过输入不同的操作条件和参数，来预测化工过程在不同条件下的表现。
这包括流程的物料平衡、能量平衡、动力学行为等方面的模拟。
常用的流程模拟软件包括Aspen Plus、HYSYS 和ProSim等。
这些软件具有友好的界面和强大的计算能力，可以模拟各种化工过程，包括化学反应、分离工艺、传热、传质等。
2. 热力学计算热力学计算是化工设计中的另一个重要部分。
它可以帮助化工工程师计算化学反应和相平衡条件下的热力学参数，如焓值、熵值、化学平衡常数等。
化学反应的热力学计算可以帮助工程师确定最佳操作条件，以提高反应的收率和选择性。
相平衡条件的热力学计算可以帮助工程师确定分离过程中的相平衡条件，如汽液平衡、固液平衡等。
常用的热力学计算软件包括FactSage、Thermo-Calc和Gibbs等。
设备选择是化工设计中的关键环节之一。
在设备选择中，化工工程师需要根据流程模拟的结果和设计要求，选择合适的设备来完成化工过程的操作。
设备选择涉及到多个方面的考虑，包括设备的工作原理、操作条件、处理量、占地面积、能耗等。
常用的设备选择软件包括Equipment Sizing 和ChemSep等。
材料选择是化工设计中的另一个重要环节。
化工过程中的材料选择与流体介质的性质、工作条件和设备选择密切相关。
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。
化工厂设计的内容与程序
第一章化工厂设计的内容与程序第一节化工设计的种类化工设计可根据项目性质分类，也可按设计性质分类。
一、根据项目性质分类（一）新建项目设计新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品的设计。
这类设计往往由开发研究单位提供基础设计，然后由工程研究部门根据建厂地区的实际情况作出工程设计。
（二）重复建设项目设计由于市场需要，有些产品需要再建生产装置，由于新建厂的具体条件与原厂不同，即算是产品的规模、规格及工艺完全相同，还是需要由工程设计部门进行设计。
（三）已有装置的改造设计一些老的生产装置其产品质量和产量均不能满足客户要求，或者由于技术原因，原材料和能量消耗过高而缺乏竞争能力，必须对老装置进行改造，其中包括去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”，优化生产过程操作控制，以及提高能量的综合利用率和局部的工艺或设备改造更新等。
这类设计往往由生产企业的设计部门进行。
二、根据设计性质分类（一）新技术开发过程中的设计①概念设计。
基础研究结束后，应进行概念设计。
概念设计的规模应是工业化时的最佳规模。
概念设计是从工程角度出发进行的一种假想设计，其作法可参照常规的工程设计方法和步骤，设计工艺流程，进行全系统的物料衡算、热量衡算和设备工艺计算，确定工艺操作条件及主要设备的型式和材质，进行参数的灵敏度和生产安全分析，确定三废治理措施，计算基建投资、产品成本等主要技术经济指标。
②中试设计。
按照现代技术开发的观点，中试的主要目的是验证模型和数据，即概念设计中的一些结果和设想通过中试来验证。
③基础设计。
基础设计是新技术开发的最终成果，它是工程设计的依据。
基础设计有些类似于我国的技术设计，但又有很大的差别。
与技术设计不同的是基础设计除了一般的工艺条件外，还包括了大量的化学工程方面的数据，特别是反应工程方面的数据，以及利用这些数据进行设计计算的结果。
（二）工程设计根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度及计划任务书的规定，工程设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。
化工设计习题及答案(陈声宗)讲解
第一章化工厂设计的内容与程序（陈声宗习题与思考题2010.9）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。
化工设计的内容
化工设计的内容
《化工设计那些事儿》
咱今天就来聊聊化工设计这个听起来好像很神秘的东西。
化工设计啊，那可真是涵盖了好多方面呢。
就说有一次，我们团队负责一个化工厂的设计项目。
从最开始那可是绞尽脑汁啊，要考虑各种设备怎么摆放才能最合理，管道怎么铺设能让物料流动得顺畅，就跟玩拼图似的，得把各个小块完美地拼在一起。
然后呢，我们研究那些化学反应，得确保反应条件都设置得恰到好处，温度啊、压力啊都得刚刚好，不然出了岔子可不得了。
比如说有个反应需要在一定温度下进行，温度低了反应不完全，温度高了又可能引发危险，这火候可得把握得死死的。
再看看那些设备的选型，那也是个大工程啊。
得考虑设备的性能啦、耐用性啦、价格啦，就跟咱平常买东西一样，得综合衡量。
我们为了选到最合适的一个反应釜，那是查阅了大量的资料，还专门去实地考察了一些厂家，看看他们的产品质量到底咋样。
还有安全方面的设计，这可是重中之重啊。
得想好各种防护措施，什么防火啊、防爆啊、防毒啊，都得安排得明明白白的，不能有一点马虎。
这就好比给化工厂穿上了一层厚厚的铠甲，保护它不受伤害。
化工设计可不只是画几张图纸那么简单，那背后是无数的思考和努力。
每一个细节都不能放过，每一个环节都得精心设计，只有这样，才能打造出一个高效、安全、可靠的化工厂。
所以啊，化工设计可不简单，我们这些做化工设计的人，就像是化工厂的建筑师，用心地为它们搭建起一个完美的家园。
下次如果你看到一个化工厂，别忘了想想背后那些默默付出的化工设计师们呀！他们可是为了让化工厂能顺利运转付出了很多很多呢！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化工厂设计的内容与程序化工设计概论镇江高等专科学校第一章化工厂设计的内容与程序化工设计概论镇江高等专科学校第一节化工设计的种类一、根据项目性质分类（一）新建项目设计（二）重复建设项目设计（三）已有装置的改造设计（改建、扩建）二、根据设计性质分类（一）新技术开发过程中的设计1. 概念设计 2. 中试设计 3. 基础设计（二）工程设计 1 1 ．初步设计 2 2 ．扩大初步设计3. 施工图设计化工设计概论镇江高等专科学校第二节化工厂设计的工作程序一、项目建议书二、可行性研究报告三、编制设计任务书四、初步设计五、施工图设计六、现场施工的设计代表七、试车投产及工程的竣工验收一般的化工设计的工作程序是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，上级批准后，编写设计任务书，进行（扩大）初步设计，后者经上级主管部门认可后进行施工图设计。
设计前期工作设计后期工作工程设计阶段化工设计概论镇江高等专科学校接受任务可行性研究报告初步设计施工图设计施工配合试车、考核工程总结、设计回访项目后评价预可行性研究厂址选择技术考察复查厂址设备采购提出初勘要求提出详堪要求项目建议书化工设计概论镇江高等专科学校项目建议书 1. 项目建设目的和意义，即项目提出的背景和依据，投资的必要性及经济意义； 2. 产品需求初步预测； 3. 产品方案和拟建规模； 4. 工艺技术方案（原料路线、生产方法和技术来源）； 5. 资源、主要原材料、燃料和动力的供应； 6. 建厂条件和厂址初步方案； 7. 环境保护； 8. 工厂组织和劳动定员估算； 9. 项目实施规划设想； 10. 投资估算和资金筹措设想； 11. 经济效益和社会效益的初步估算。
化工设计概论镇江高等专科学校可行性研究 1. 总论。
包括项目名称、进行可行性研究的单位、技术负责人、可行性研究的依据、可行性研究的主要内容和论据、评价的结论性意见、存在问题和建议等，并附上主要技术经济指标表。
2. 需求预测。
包括国内外需求情况预测和产品的价格分析。
3. 产品的生产方案及生产规模。
4. 工艺技术方案包括工艺技术方案的选择、物料平衡和消耗定额、主要设备的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等内容。
5. 原材料、燃料及水电汽的来源与供应。
6. 建厂条件和厂址选择布局方案。
7. 公用工程和辅助设施方案8. 环境保护及安全卫生。
9. 工厂组织、劳动定员和人员培训。
10. 项目实施规划。
11. 投资估算和资金筹措。
12. 经济效益评价及社会效益评价。
13. 结论包括综合评价和研究报告的结论等内容。
化工设计概论镇江高等专科学校第三节化工车间工艺设计的程序及内容一、设计准备工作（l l ）一熟悉设计任务书。
（2 2 ）了解化工设计以及工艺设计包括哪些内容，其方法步骤如何。
参照设计进度订出个人工作计划。
（3 3 ）查阅文献资料。
（4 4 ）收集第一手资料。
二、方案设计（生产方法的选择）这个阶段的任务是确定生产方法和生产流程，它们是整个工艺设计的基础。
要求运用所掌握的各种资料，根据有关的基本理论进行不同生产方法和生产流程的对比分析。
这个阶段的工作可以培养分析、归纳和理论联系实际的能力。
化工设计概论镇江高等专科学校第三节化工车间工艺设计的程序及内容三、工艺流程设计根据已确定的生产工艺方案进一步确定生产过程的具体内容、顺序和组合方式，并以流程图的方式表示出整个生产过程全貌，并对流程作详细的叙述。
四、化工计算化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算三个内容。
要完成的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。
经验表明，在化工计算阶段会用到大量的基本理论、基本概念和基本技能（数据处理、计算技能、绘图能力等）。
化工设计概论镇江高等专科学校五、车间布置设计这是工艺人员的主要设计任务之一，它也是决定车间面貌的又一个重要设计项目。
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的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
六、化工管路设计管路配置设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管件及各种管架的位置，以满足工艺生产的要求。
应注意节约管材，便于操作、检查和安装检修，而且做到整齐美观。
第三节化工车间工艺设计的程序及内容化工设计概论镇江高等专科学校第三节化工车间工艺设计的程序及内容七、提供设计条件设计条件内容包括总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、空调、给排水、工业炉等非工艺专业的设计条件。
是各专业据以进行具体设计工作的依据。
八、编制概算书及编制设计文件概算书是在初步设计阶段编制的车间投资的大概计算，作为银行对基本建设单位贷款的依据。
化工设计概论镇江高等专科学校第四节设计文件一、扩大初步设计文件（一）设计依据（1 1 ）文件，如计划任务书以及其他批文等。
（2 2 ）技术资料，如中试试验报告、调查报告等。
（二）设计指导思想和设计原则（1 1 ）设计所遵循的具体方针政策和指导思想。
（2 2 ）总括各专业的设计原则，如工艺路线的选择、设备的选型和材质选用、自控水平等原则。
（三）产品方案①产品名称和性质；②产品质量规格；③产品规模（吨／年）；④副产品数量（吨／年）；⑤产品包装方式。
化工设计概论镇江高等专科学校（四）生产方法和工艺流程 ( (1 1) ) 生产方法。
扼要说明设计所采用的原料路线和工艺路线。
( (2 2) ) 化学反应方程式。
写出方程式，注明化学反应名称、主要操作条件。
( (3 3) ) 工艺流程①工艺划分简图，用方块图表示。
②带控制点工艺流程图和流程简述。
带控制点工艺流程图应表示出全部工艺设备、物料管线、阀件、设备的辅助管路以及工艺和自控仪表图例、符号。
第四节设计文件化工设计概论镇江高等专科学校第四节设计文件（五）车间（装置）组成和生产制度 (1) 车间（装置）组成。
(2) 生产制度，年工作日、操作班制，间歇或连续生产。
（六）原料、中间产品的主要技术规格( (1 1) ) 原料、辅助原料的主要技术规格。
(2) 中间产品及成品的主要技术规格。
化工设计概论镇江高等专科学校（七）工艺计算 1. 物料衡算物料衡算结果以物料平衡图表示，计量单位用小时( ( h) （连续操作）或每批投料量 Kg 或M M 3 3 （分批操作），采用计量单位在一个项目内要统一。
2. 能量衡算在化工生产中，能量的消耗是一项重要的技术经济指标，它是衡量工艺过程、设备设计、操作制度是否先进合理的主要指标之一。
能量衡算的基础是物料衡算，只有在进行完备的物料衡算后才能作出能量衡算。
第四节设计文件化工设计概论镇江高等专科学校第四节设计文件 3. 主要工艺设备的选型、化工计算和材料选择 (1) 基础数据来源包括物料及热量计算数据、主要化工数据等。
(2) 主要工艺设备的工艺计算按流程编号为序进行编写。
4. 一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选择结果。
工艺设备一览表按非定型工艺设备和定型工艺设备两类编制。
5. 工艺用的水、蒸汽、冷冻用量。
6. 分批操作的设备要排列工艺操作时间表和动力负荷曲线化工设计概论镇江高等专科学校第四节设计文件（八）主要原料、动力消耗定额及消耗量（九）生产控制分析（十）仪表和自动控制（十一）技术保安、防火及工业卫生（十二）车间布置（十三）公用工程（十四）三废治理及综合利用（十五）车间维修（十六）土建化工设计概论镇江高等专科学校（十七）车间装置定员（十八）概算（十九）技术经济包括投资和产品成本两部分（二十）存在问题及建议（二十一）扩大初步设计中必要的附表及附图附表：工艺设备一览表、自控仪表一览表、公用工程设备材料表附图：带控制点工艺流程图、车间布置图（平面图及剖面图）、关键设备总图、建筑平面、立面、剖面图第四节设计文件化工设计概论镇江高等专科学校第四节设计文件二、施工图文件的编制( ( 一) ) 施工图设计文件目录编制各主项施工图设计时，应编写主项图纸总目录、非定型设备图纸目录和工艺图纸目录。
( ( 二) ) 工艺施工图设计文件 (1) 工艺设计说明。
(2) 带控制点工艺流程图（施工流程图）。
(3) 辅助管路系统图。
(4) 首页图。
(5)设备布置图。
(6) 设备一览表。
(7) 管路布置图。
(8)配管设计模型。
(9) 管段图。
(10) 管架和非标准管件图。
(11) 管段表。
(12) 管架表。
(13) 综合材料表。
(14) 管口方位图。
(15) 换热器条件图。
化工设计概论镇江高等专科学校工艺设计方案的优化优化的工艺设计方案应是：（1 1 ）有较好的经济效益和社会效益；（2 2 ）工艺技术先进适用；（3 3 ）生产安全、可靠、并有良好的环保措施。
化工设计概论镇江高等专科学校工艺流程方案优化洋葱头模型（由史密斯、林霍夫提供的模型）反应器分离与再循环系统换热网络公用工程●洋葱头模型是工艺流程开发和设计的方法。
●从图中可以十分直观的表示了反应系统的开发和设计是核心，它为分离系统规定了处理物料的条件，而反应和分离系统一起又规定了过程的冷、热物流的流量和换热的热负荷，最后才是公用工程系统的选择和设计。
化工设计概论镇江高等专科学校●洋葱头模型强调了过程开发和设计的有序和分层性质，也表明了反应和分离系统的开发是关键，因此工艺流程方案的优化应主要集中在反应和分离系统的优化，一旦确定了反应和分离系统的设计，即能对换热网络和公用工程系统进行设计，有效地开发和设计出全过程最优或接近最优的流程。
工艺流程方案优化化工设计概论镇江高等专科学校根据洋葱头设计开发概念，其步骤为：(1) 根据经验规则初步建立反应和分离系统的流程。
( (2 2) ) 变化主要的设计优化变量，如反应的转化率、惰性物质循环的浓度等，确定每组变量：1 1) ) 反应和分离系统中主要设备的投资及原材料的消耗耗； 2 2) ) 利用夹点分析法确定换热网络和公用工程消耗的最佳总费用。
( (3 3) ) 建立全过程总费用与主要优化变量之间的关系，其总费用包括： 1 1) ) 反应和分离系统中的主要设备的投资费； 2 2) ) 原材料消耗和除换热网络和公用工程之外的反应与分离系统的操作费用； 3 3) ) 换热网络和公用工程消耗的各类操作费用。
( (4 4) ) 确定最佳条件，并对全流程调优。
( (5 5) ) 对其他备选流程重复上述步骤，最后比较各流程的总费用，获得最佳流程。
化工设计概论镇江高等专科学校 1. 反应流程优化反应流程优化需要考虑的问题较多，问题复杂。
如反应动力学、反应收率、催化剂特性、反应历程、反应途径。
反应器的最优操作条件有如何保证反应温度、反应压力、混合要求、换热要求、各物料配比、给定条件下的生产成本等等。