化工设计
化工设计培训
通过优化工艺流程、降低能耗、 提高产品质量和产量，实现经济 效益和社会效益的统一。
化工设计流程
工艺流程设计
根据原料和产品要求，确定工 艺流程，选择合适的反应器和
单元操作，确定工艺参数。
设备选型与设计
根据工艺要求，选择合适的设 备类型和规格，进行设备设计 和计算，确保设备性能和可靠 性。
化工设计培训
汇报人：可编辑
2023-12-25
目录
CONTENTS
• 化工设计基础 • 化工工艺设计 • 化工管道设计 • 化工设备设计 • 化工设计软件应用 • 化工设计案例分析
01 化工设计基础
化工设计概念
化工设计定义
化工设计是根据化学工程原理， 将原料转化为产品的过程，包括 工艺流程设计、设备选型、管道 布置、操作规程制定等环节。
详细描述
储罐设计需要考虑物料性质、储存量和安全性等因素， 涉及的工艺参数包括储罐直径、高度和材料选择等。换 热器设计需要关注传热效率和流体阻力，涉及的工艺参 数包括传热面积、流速和热负荷等。不同类型的储罐和 换热器适用于不同的应用场景，如固定顶储罐、浮顶储 罐、管壳式换热器和板式换热器等。
05 化工设计软件应用
采用国际或国内相关标准与规范，如 压力容器、管道、阀门等的设计标准 ，确保设备的安全性和可靠性。
02 化工工艺设计
工艺流程设计
总结词
确定工艺流程方案，进行物料衡算和热量衡算，绘制工艺流程图。
详细描述
在化工工艺流程设计中，首先需要确定工艺流程方案，包括原料的来源、产品的种类和质量要求等。接着进行物 料衡算和热量衡算，以确定各单元操作所需的理论数据和设备参数。最后绘制工艺流程图，将各单元操作按照流 程顺序连接起来，形成完整的工艺流程。
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。
化工设计院培训内容
化工设计院培训内容
化工设计院的培训内容主要包括以下方面：
1. 化工工艺设计：包括各种化工工艺流程的设计、优化和实现，涉及的领域非常广泛，如石油化工、煤化工、精细化工等。
2. 化工设备设计：包括各种化工设备的选型、设计和优化，如反应器、塔器、换热器、储罐等。
3. 管道设计：涉及管道系统的设计、计算和优化，以确保管道系统的安全、可靠和经济。
4. 自动化和控制系统设计：涉及自动化设备、控制系统的设计和优化，以确保生产过程的自动化和可控性。
5. 环保和安全设计：涉及环境保护和安全生产方面的设计和优化，以确保化工生产过程符合环保和安全要求。
6. 工程经济：涉及工程项目的投资、成本和经济效益等方面的分析和评估。
7. 法律和规范：涉及国内外相关法律法规、标准和规范等方面的学习和掌握。
8. 实践操作：涉及实际操作、实验和模拟等方面的实践训练，以提高员工的实际操作能力和问题解决能力。
此外，为了提高设计质量和效率，化工设计院还会对员工进行软件操作方面的培训，如CAD、CAE、CFD等软件的使用和操作。
同时，为了适应新技
术的发展，化工设计院还会不断更新培训内容和方法，以满足市场和客户的需求。
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。
化工设计培训
THANKS
感谢观看
化工设备的结构设计应合理，便于制 造、安装和维护，同时应考虑设备的 可扩展性和可维修性。
04
化工管道设计
管道材料选择
耐腐蚀性
选择耐腐蚀性强的管道材料，如不锈钢、铸铁、塑料等，以适应 各种化学介质的输送。
温度和压力承受能力
根据工艺要求，选择能够承受一定温度和压力的管道材料，以保证 管道的正常运行。
础。
化工设计分类
根据不同的分类标准，化工设计 可以分为多种类型，如按设计阶 段可分为初步设计和施工图设计 ，按工程范围可分为总体设计和
单元设计。
化工设计基本原则
化工设计必须遵循一系列基本原 则，如科学性、经济性、安全性 和环保性等，以确保设计的可行
性和有效性。
化工设计流程
设计前期准备
方案设计
在开始设计之前，需要进行详细的需求分 析、资料收集和现场勘查等工作，为后续 的设计工作提供基础。
环保设计要求
总结词：了解化工环保设计的基本要 求，包括废气、废水、固体废物的处
理和排放控制等方面。
详细描述
废气处理：采用有效的废气处理措施 ，如洗涤、吸附、燃烧等，降低废气 中有害物质的含量。
废水处理：进行合理的废水处理，包 括物理、化学和生物处理方法，确保 废水达到排放标准。
固体废物处理：对固体废物进行分类 处理，可回收利用的进行回收，不可 回收利用的进行无害化处理。
2023-12-26
化工设计培训
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目录
• 化工设计基础 • 化工工艺流程设计 • 化工设备设计 • 化工管道设计 • 化工安全与环保设计 • 化工设计软件应用
01
化工设计的内容和程序
化工设计的内容和程序1. 简介化工设计是指在化工项目中进行设计、优化和改进的过程。
它涵盖了各种化工工程的要求，包括生产工艺、设备选择、物料平衡、能量平衡、工艺流程和系统设计等。
2. 化工设计的内容化工设计的内容非常广泛，包括但不限于以下几个方面：2.1 生产工艺设计生产工艺设计是化工设计中最重要的一部分。
它涵盖了从原料到最终产品的整个流程，包括反应器选择、反应条件确定、化学反应平衡计算、生产步骤优化等。
2.2 设备选择与设计设备选择与设计是化工设计的另一个重要方面。
它涉及到根据工艺流程要求选择合适的设备，并进行具体的设计和布置。
例如，化工反应器的选择、换热设备的设计与选择、分离设备的选择等。
2.3 物料平衡与能量平衡物料平衡与能量平衡是化工设计的基础。
物料平衡是指在化工过程中物质的输入与输出之间的平衡关系，能量平衡是指化工过程中能量的输入与输出之间的平衡关系。
通过物料平衡和能量平衡的计算，可以确定化工过程的输入和输出、热效益等。
2.4 工艺流程与系统设计工艺流程与系统设计是化工设计中的另一个重要方面。
它涉及到整个化工过程的布局与设计，包括不同设备之间的流程连接、管道设计、仪表设计等。
3. 化工设计的程序化工设计的程序一般包括以下几个步骤：3.1 数据收集与分析在进行化工设计之前，首先需要收集相关的数据，并进行详细的分析。
包括原料性质、工艺要求、市场需求等。
3.2 设计方案选择与优化在收集和分析数据之后，根据要求和条件选择合适的设计方案，并进行优化。
优化的目标通常是提高生产效率、降低成本等。
3.3 设备选型与设计在确定设计方案之后，需要进行设备的选型和设计。
根据工艺要求，选择合适的设备，并进行具体的设计和布置。
3.4 物料平衡与能量平衡计算根据设备设计和工艺要求，进行物料平衡和能量平衡的计算。
通过平衡计算，确定化工过程的输入和输出，以及热效益等。
3.5 工艺流程与系统设计根据设备设计和平衡计算结果，进行工艺流程和系统的设计。
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。
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。
化工设计常用公式与数据
化工设计常用公式与数据化工设计是指利用化学、物理和工程原理，开发和设计能够从原材料中生产出所需产品的过程。
在化工设计过程中，需要使用一些常用的公式和数据来进行计算和设计。
下面是一些化工设计常用的公式和数据。
1.反应速率公式：化工设计中经常需要计算反应速率，可以根据不同反应的类型和机制采用不同的反应速率公式。
例如，在二级反应中，反应速率公式可以表示为r=kC_A^2，其中r是反应速率，k是反应速率常数，C_A是反应物A的浓度。
2.物质平衡公式：物质平衡是化工设计中一个重要的考虑因素。
根据质量守恒定律和物质守恒定律，可以得到物质平衡公式。
例如，在一个闭合系统中，物质平衡可以表示为Σ(m_i*x_i)=0，其中m_i是物质i的质量，x_i是物质i的摩尔分数。
3.能量平衡公式：能量平衡是化工设计中考虑的另一个重要因素。
根据能量守恒定律，可以得到能量平衡公式。
例如，在一个恒温系统中，能量平衡可以表示为Q=ΔU+W，其中Q是系统吸收的热量，ΔU是系统内部能量的变化，W是系统对外做的功。
4.蒸馏塔设计公式：蒸馏是化工过程中常用的分离技术之一、在蒸馏塔的设计中，需要使用一些公式来计算塔的高度和塔板的数目。
例如，麦克百尔公式可以用于计算理论塔板数目N，该公式为N=H/Δh+1，其中H 是有效塔高，Δh是每个塔板的高度。
5.流体力学公式：在液体和气体的流动过程中，需要使用一些流体力学公式来进行计算和设计。
例如，伯努利方程可以用于计算流体在不同位置的速度和压力。
另外，雷诺数可以用于判断流体流动的状态是层流还是湍流，可以表示为Re=ρVD/μ，其中ρ是流体密度，V是流体速度，D 是流体流动的特征长度，μ是流体的动力粘度。
6.化学能值数据：在化工设计中，需要使用一些化学能值数据来进行计算。
例如，反应热可以用于计算反应的放热或吸热程度，化学键能可以用于计算特定化学键的能量。
这些数据可以通过化学数据库或相关文献获得。
7.物性数据：化工设计中，需要使用一些物质的物性数据。
化工设计流程
化工设计流程1. 确定需求：首先需要确定化工产品的需求，包括产品性能指标、生产规模、工艺流程等。
在确定需求的过程中，需要考虑市场需求、技术可行性、经济可行性等因素。
2. 工艺设计：在确定需求的基础上，进行工艺设计。
工艺设计主要包括原料选型、反应条件、分离工艺、产品纯度要求等内容。
3. 设备选型：根据工艺设计确定的工艺参数，进行设备选型。
设备选型主要考虑设备的适用性、生产能力、安全性等因素。
4. 工艺流程图设计：在确定了工艺设计和设备选型后，需要绘制详细的工艺流程图。
工艺流程图需要包括原料进料、生产过程、产品分离与回收等内容。
5. 设备布局设计：根据工艺流程图，设计设备的布局。
设备布局主要考虑生产效率、操作安全、设备维护等因素。
6. 安全设计：需要对化工生产过程中可能存在的安全隐患进行评估，并设计相应的安全措施。
7. 环境保护设计：在化工生产过程中，需要考虑对环境的影响，设计相应的环保措施。
8. 生产实施：在完成以上设计工作后，进行化工生产实施。
需要对生产过程进行监控和控制，确保产品符合要求。
化工设计流程是一个系统的过程，需要综合考虑产品需求、工艺设计、设备选型、安全设计、环境保护设计等多个方面，确保产品生产过程安全、高效、环保。
化工设计流程是一个复杂的系统工程，需要综合考虑市场需求、技术可行性、经济可行性等多个因素，并在工程实施中严格遵循一系列的设计原则和规范。
9. 原料采购：在开始生产前，需要进行原料采购。
原料的质量和稳定性对产品的质量和稳定性具有直接影响，因此在采购原料时需要严格把控其质量，确保原料的合格和可靠。
10. 工艺试验：在正式投产前，通常需要进行工艺试验。
通过工艺试验可以验证工艺流程的可行性、调整工艺参数、检验产品质量等，从而为产品生产提供可靠的数据和经验。
11. 设备安装调试：在确定了工艺流程和设备运行参数后，需要进行设备的安装和调试。
设备的安装和调试直接关系到生产过程的正常运行、产品质量的稳定和生产效率的提升。
化工设计岗位职责
化工设计岗位职责
化工设计师是化工行业中至关重要的一员，旨在为企业的生产、工艺流程和设备等提供专业的设计服务。
其职责如下：
1. 设计产品：化工设计师需要了解客户的需求和要求，根据给
定的规范和标准设计出符合要求的产品。
包括产品的外观、性能、
材料选择等方面。
2. 制定工艺流程：化工设计师需要制定产品生产的详细工艺流程，包括原材料的配比、反应过程、控制参数等。
在设计时，还需
要考虑生产成本、生产效率和安全性等因素。
3. 设计设备：化工设计师需要对生产设备进行设计规划，包括
设备的选型、布局和设计方案。
设计中需要考虑设备的性能和效率，还需要确保设备符合国家和行业的安全规范要求。
4. 编制设计方案：化工设计师需要撰写详细的设计方案，包括
各个方面的设计细节、实施方法和技术参数等，为实施生产提供指导。
5. 绘制设计图：化工设计师需要运用专业的软件或绘图工具，
绘制出各种设计图，包括产品的三维模型、工艺流程图、设备布局
图等，以便于产品生产和设备制造。
6. 参与生产指导：化工设计师需要参与产品生产的过程，对设
计方案进行指导并进行调整，确保产品生产的质量和安全性。
7. 管理项目：化工设计师需要在项目中充当负责人的角色，负
责协调和管理各种专业人员在项目中的工作，确保项目的顺利进行。
8. 做好文档记录：化工设计师需要对每个项目的过程进行详细
的文档记录，以便于今后对于类似项目进行经验总结和参考。
化工设计工作主要内容
化工设计工作主要内容朋友，你知道化工设计工作是做什么的吗？今天，咱们就来好好聊聊化工设计工作的那些主要内容。
简单来说，化工设计就是为了建造化工厂或者优化化工生产流程而进行的一系列规划和设计工作。
那具体都包含些什么呢，别着急，咱慢慢讲。
在化工设计里，有一个特别重要的前期工作，那就是调研和可行性研究。
就好比你要盖一座房子，得先看看地基稳不稳，周围环境合不合适一样。
在化工设计中，设计师们需要了解项目的背景、目标和需求，还要深入研究市场情况、原材料供应、产品需求、技术可行性等。
比如说，如果要设计一个生产某种化工产品的工厂，那得先搞清楚这种产品的市场需求量有多大，生产这种产品的原材料能不能稳定供应，现有的技术能不能支持高效生产等等。
调研完了，接下来就是方案设计啦。
这个阶段，设计师们就像建筑师一样，要开始构思整个化工厂的“蓝图”。
要确定生产的工艺流程，也就是原料从进入工厂到变成产品的整个过程。
比如生产化肥，要确定是先进行化学反应生成中间产物，再经过加工处理得到成品，还是有其他更优的流程。
还要确定各种设备的选型和布置，想象一下，反应釜、储罐、换热器、输送泵等等这些设备，要怎么摆放，怎么连接，才能让生产过程高效、安全地进行。
方案设计好了，下面就是详细设计阶段。
这个阶段就像是给刚刚画好的“蓝图”填充细节。
要对每一个设备进行详细的设计，确定它们的尺寸、材质、结构等等。
还要设计管道系统，确定管道的直径、壁厚、走向，以及管道上的阀门、仪表等附件的位置和型号。
同时，还要设计电气系统、自控系统、给排水系统、消防系统等等，让整个化工厂能够正常运转起来。
再接下来，就是编制设计文件了。
这就像是给这个化工厂项目写一份详细的“说明书”。
设计文件包括工艺流程图、设备布置图、管道布置图、设备一览表、材料清单、施工说明等等。
这些文件会详细地告诉施工人员和操作人员，这个化工厂应该怎么建造，怎么操作，怎么维护。
除了这些设计工作，化工设计师们还要考虑安全环保的问题。
解释化工设计的概念
解释化工设计的概念
化工设计是指在化学工程领域中，根据产品需求和工艺要求，对化工过程进行综合设计和优化的过程。
化工设计涉及到将化学品原料经过一系列物理、化学及工艺操作，转化为所需的产品。
在化工设计中，首先需要确定产品的物理和化学特性，然后通过合适的反应、分离和精制等工艺操作，设计出实现产品转化的反应装置和工艺流程。
化工设计还需要考虑到物料和能量的平衡、反应条件的选择、反应速率的控制、工艺安全以及环境保护等因素。
化工设计的过程涉及到化学工程、热力学、动力学、质量与能量平衡、反应工程、传热传质、流体力学、工艺控制等多个学科知识的综合运用。
通过对材料、化学反应和反应条件的理解，结合先进的计算模拟与实验技术，化工设计可以准确预测和评估化工过程中的各种参数和指标，以实现工艺效益的最大化。
化工设计是将科学理论和工程实践相结合的过程，需要化工工程师具备扎实的专业知识和实践经验。
化工设计的目标是提高产品质量和产量，降低生产成本，提高生产效率，并满足环境保护和安全要求，使得化工过程得以可持续发展。
化工设计pdf
化工设计化工设计是一个涵盖多个领域的复杂过程，它包括将化工产品的生产从概念阶段转化为实际操作的各个步骤。
以下是化工设计的一些关键方面：1. 项目启动：确定设计任务和目标。
进行项目可行性研究，评估项目的经济、技术和社会环境影响。
2. 基础工程设计：进行流程设计，确定原料和产品的物理和化学特性。
设计设备的尺寸和类型，确保工艺流程的有效性。
进行物料和能量平衡计算，确保工艺的效率。
3. 详细工程设计：准备设备图纸和管道布置图。
设计控制和自动化系统，确保操作的安全性和可靠性。
进行建筑和土木工程设计，包括结构、电气、管道、通风等。
4. 安全、健康与环境（HSE）考虑：确保设计符合安全标准和规定，防止事故和污染。
采取措施保护工人健康和环境，如通风、防爆等。
5. 设备和材料选择：选择耐腐蚀、耐高温、耐压等特性的材料。
考虑设备的可靠性和维护方便性。
6. 控制系统设计：设计工艺控制逻辑和参数设置。
选择合适的控制器和传感器，确保精确控制。
7. 施工、安装和调试：准备施工图纸和指南。
监督现场施工，确保按照设计进行。
进行设备调试，确保运行正常。
8. 文档和交付：准备详细的设计文档和操作手册。
提交给客户或施工团队，进行建设或运营。
9. 后续支持：提供操作和维护培训。
在投产后提供技术支持和服务。
化工设计需要跨学科的知识和技能，包括但不限于化学、机械工程、电气工程、土木工程等。
设计团队通常由多专业工程师组成，共同协作，确保项目的成功实施。
化工设计概论
第三节 化工车间（装置）工 艺设计的程序及设计内容
一、设计准备工作 （l）熟悉设计任务书。 （2）制定设计工作计划。 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。 （3）查阅文献资料。 （4）收集第一手资料。
第三节 化工车间（装置）工 艺设计的程序及设计内容
二、方案设计 任务是确定生产方法和生产流程，是整个
第四节 设计文件
（四）生产方法和工艺流程 (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)化学反应方程式：写出方程式，注明化学物质
的名称、主要操作条件。 (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。
五、配管工程设计 配管工程设计是化工设计最重要的内容之一。 HG/T 20549-1998《化工装置管道布置设计规定》 SH 3012-2000《石油化工管道布置设计通则》 任务是确定生产流程中的全部管线、阀件、管件及各种
管架的位置、规格尺寸和材料，以满足工艺生产的要求。 设计中应注意节约管材，便于操作、检查和安装检修，
第一节 化工设计的种类
目前国际习惯划分： 工艺设计 基础工程设计 详细工程设计
第二节 化工厂设计的工作程序
一、项目建议书
项目建议书是进行可行性研究和编制设计任务书的依据。 化计发（1992）995号《化工建设项目建议书内容和深度
的规定》（修定本） 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.市场初步预测分析； 3.产品方案和生产规模； 4.工艺技术初步方案（原料路线、生产方法和技术来源）；
化工设计
1、化工设计的种类有哪些？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、化工工艺设计包括哪些内容？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。
3、工艺流程设计的步骤有哪些？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。
4、工艺流程图的种类有哪些？工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图，管道仪表流程图。
5、某管道标注为“PG1310-300 A1A-H”，表示什么意思？6.化工设备图的绘制方法及步骤a.确定绘图比例、选择图幅、布图、画图b.尺寸和焊缝代号标注c.编写零部件序号和管口符号d.填写明细栏和管口表e.填写设计数据表、标题栏等7．化工设图阅读的基本要求a.了解设备的性能，作用和工作原理；b.了解设备的总体结构、局部结构及各零件之间的装配关系和安装要求；c.了解设备各零部件的主要形状、材料、结构尺寸及强度尺寸和制造要求；d.了解设备在设计、制造、检验和安装等方面的技术要求。
8、简述车间布置设计的内容：答：车间布置设计可分为车间厂房布置和车间设备布置车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内、按照在生产中和生活中所起的作用进行合理的平向布置和平面布置。
车间设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定区域内进行排列。
9、工艺对设备布置有哪些要求？1）满足工艺流程顺序，要保证水平和垂直方向的连续性。
2）相同类型设备尽可能布置在一起。
3）设备与设备之间按规定留足间距、留有操作空间，便于操作、维修。
4）考虑设备互换使用的可能性。
5）设备安排要考虑管路走向，走直线，少弯路。
化工设计关键知识点汇总
化工设计关键知识点汇总化工设计是指在化学工程中，根据所需产品的性质和生产目标，通过设计和操作化工流程，使原料经过一系列的物理、化学或生物变换，最终转变为所需的产品或物质。
在化工设计中，有一些关键的知识点非常重要。
本文将对这些关键知识点进行汇总，并进行简要介绍和解释。
一、物质平衡物质平衡是化工设计中最基本的知识点之一。
它是指在化工过程中各组分的质量或物质的输入和输出要保持平衡。
通过物质平衡，可以确定化工过程中各组分的流量、浓度和纯度等重要参数，进而优化化工过程。
二、能量平衡能量平衡是指在化工过程中，各种能量形式（如热能、机械能等）的输入和输出要保持平衡。
通过能量平衡，可以确定化工过程中的热负荷、能量转化效率等重要参数，进而优化化工过程的能源利用。
三、流程图在化工设计中，流程图是一种常用的图形工具，用于表示化工过程的流程和操作步骤。
流程图一般由方框、箭头和文字等元素组成，可以清晰地展示化工过程中各个步骤之间的关系和顺序。
通过流程图，可以更好地理解和分析化工过程，提高设计和操作的效率。
四、化工设备在化工设计中，化工设备是至关重要的一环。
化工设备包括各种反应器、分离器、换热器、泵和管道等，在化工过程中承担着承载物料、传递能量和传递动量的功能。
设计合理的化工设备可以提高化工过程的效率和安全性。
五、安全性在化工设计中，安全性是最重要的考虑因素之一。
化工过程中常常涉及到高温高压、易燃易爆、腐蚀性和毒性等危险因素。
设计合理的安全措施和应急预案，确保化工过程的安全运行，是化工设计中必须考虑的重要因素。
六、环保性环保性是现代化工设计的主要要求之一。
化工过程中产生的废水、废气、废渣等污染物对环境造成的影响成为社会关注的焦点。
设计环保合理的化工过程，减少污染物的产生和排放，实现资源的可持续利用，是化工设计的重要目标。
七、可持续性可持续性是化工设计的追求目标之一。
化工过程中常常消耗大量的能源和原料，对环境资源的消耗和破坏是不可忽视的。
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湖北大学化学化工学院化工设计发酵法年产5万吨乙醇的工艺设计学生姓名王庆玲学号2009221106100126专业化学工程与工艺年级2009级指导老师杨世芳日期2013-1-7目录1概述 (4)1.1乙醇的性质及质量标准 (4)1.1.1物理性质 (4)1.1.2化学性质 (4)1.1.3生化性 (4)1.1.4质量标准 (4)1.2乙醇生产的意义及发展史 (5)1.2.1乙醇生产的意义 (5)1.2.2乙醇生产的发展 (5)1.3乙醇的应用领域 (6)1.4主要生产工艺 (6)1.4.1合成法 (6)1.4.2发酵法 (7)2 乙醇发酵工艺 (11)2.1木薯的处理 (11)2.1.1原料除杂 (11)2.1.2原料粉碎 (11)2.1.3原料输送 (12)2.2液化和糖化 (12)2.2.1液化 (12)2.2.2糖化 (13)2.3.1乙醇发酵常用的微生物 (13)2.3.2酵母生长条件 (14)2.3.3酵母的培养工艺 (14)2.3.4发酵乙醇的机理 (16)2.3.5乙醇发酵工艺 (16)2.3.6乙醇发酵的成熟指标 (16)3 物料衡算 (17)3.1原料消耗的计算 (17)3.1.1每吨95%乙醇木薯干的消耗量 (17)3.1.2每吨95%乙醇α-淀粉酶的消耗量 (17)3.1.3每吨95%乙醇糖化酶的消耗量 (18)3.2醪液量的计算 (18)3.3发酵过程的计算 (19)3.3.1发酵罐的计算 (19)3.3.2发酵热的计算 (20)3.3.3成熟醪发酵液中乙醇含量 (22)3.4换热器选型 (22)3.4.1塔（T-1）塔顶冷凝器（E-1） (22)3.4.2塔（T-2）塔顶冷凝器（E-2） (23)3.5储罐选型 (23)3.5.1储罐(V-1) (23)3.5.2其它储罐选型 (23)3.6泵的选型 (24)3.6.2其它泵的选型 (24)3.7小结 (25)符号说明 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录工艺流程图 (29)1 概述1.1乙醇的性质及质量标准乙醇又名酒精，是由碳、氢、氧3种元素组成的有机化合物，分子式为C2H5OH，结构简式为CH3CH2OH，相对分子质量为46。
乙醇既是食品、化工、医药、染料、国防等工业十分重要的基础原料，又是可再生的清洁能源。
乙醇作为重要的溶剂和化工原料而广泛应用于化学工业和医药卫生事业，它又是饮料酒工业的基础性原料，也是一种方便而较干净的液体（或固体）燃料。
1.1.1物理性质乙醇是无色透明的液体，比水轻，具有特殊的芳香气和刺激味，吸湿性很强，可与水以任何比例混合并产生热量。
乙醇易挥发易燃烧，燃烧时产生大量的热量，燃烧产物是水和二氧化碳。
乙醇蒸汽与空气能形成爆炸性混合气体，爆炸极限为3.5%-18%（体积分数）乙醇的物理指标：熔点(℃)：-114.1 沸点(℃)：78.3相对密度(水=1)：0.79 相对蒸气密度(空气=1)：1.59饱和蒸气压(kPa)：5.33(19℃) 燃烧热(kJ/mol)：1365.5蒸发热(kJ/L)：918.76 临界温度(℃)：243.1临界压力(MPa)：6.38 辛醇/水分配系数的对数值：0.32闪点(℃)：12 引燃温度(℃)：363溶解性：与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。
1.1.2化学性质1）氧化作用下乙醇的变化2C2H5OH + O2→2CH3CHO + 2H2OC2H5OH + O2→CH3COOH + H2OCHOH + O 2CO2+3H2O2）碱金属，碱土金属与乙醇的作用2Na + 2C2H5OH→2C5H5ONa + H2↑Mg + 2C2H5OH→C(C2H5O)2 Mg + H2↑3）酸与乙醇的反应CH3COOH + C2H5OH→CH3COOC2H5 + H2O4）乙醇的脱水反应CH3CH2OH CH2=CH2↑+ H2O2CH3CH2OH C2H5OC2H5 + H2O1.1.3生化性乙醇能使细胞蛋白质凝固，尤以75%（体积分数）的乙醇作用最为强烈，浓度过高，细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜，阻止乙醇向内部渗透，作用效果反而降低，浓度过低则不能使蛋白质凝固[1]。
因此常选用75%（体积分数）的乙醇作消毒剂乙醇易被人体肠胃吸收，吸收后迅速解放出热量。
少量乙醇对大脑有兴奋作用，数量较大则有麻醉作用，大量乙醇对肝脏和神经系统有害作用。
1.1.4质量标准乙醇作为一种原料性的产品，其产品质量必须达到一定的标准。
通常，乙醇按含杂质多少分为：无水乙醇、试剂乙醇、食用乙醇，医药乙醇，工业乙醇。
其食用乙醇国家标准如表1.1所示。
表1.1乙醇的质量指标表项目特级优级普通级色度/号≤10 10 10 乙醇/％（体积分数）≥96.0 95.5 95.0 硫酸试验/号≤ 5 10 60氧化时间/min ≥40 30 20醛/mg/L ≤ 1 3 30甲醇/mg/L ≤ 2 50 150正丙醇/mg/L ≤ 2 35 100 异丁醇＋异戊醇/mg/L ≤ 1 2 30酸（以乙酸计）/mg/L ≤7 10 20 酯（以乙酸乙酯计）/mg/L ≤10 18 25 不挥发物/mg/L ≤10 20 25 重金属（以Pb计）/mg/L ≤ 1 1 1氰化物（以HCN计）/mg/L ≤ 5 5 51.2乙醇生产的意义及发展史1.2.1乙醇生产的意义乙醇是可再生能源,若采用小麦、玉米、稻谷壳、薯类、甘蔗、糖蜜等生物质发酵生产乙醇,其燃烧所排放的二氧化碳和作为原料的生物源生长所消耗的二氧化碳, 在数量上基本持平,这对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。
发展乙醇不仅可以促进农业的可持续发展，并且可以作为清洁能源代替汽油或汽油添加剂，减少工业大气污染，保护环境，同时也可缓解原油进口的压力。
根据我国《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》，“十一五”期间，我国将生产600万吨生物液态燃料，其中燃料乙醇500万吨，生物柴油100万吨；到2020年，生产2000万吨生物液态燃料，其中燃料乙醇1500万吨。
如果完全用玉米来生产，按照1：3.3比例计算，2010年对玉米的需求将达到1650万吨，2020年将达到4950万吨，加上其他工业消费对玉米需求的增长，未来我国玉米生产将难以满足燃料乙醇生产的工业化需求，完全使用玉米生产燃料乙醇在我国并不现实。
随着陈化粮食逐步消耗殆尽和玉米价格节节攀升，考虑到玉米生物乙醇的发展可能威胁到国家的粮食安全，为此，2006年起国家停止新批玉米燃料乙醇企业，并大力鼓励发展非粮食作物为原料开发燃料乙醇。
所以以非粮作物为原料生产乙醇有着广阔的市场前景，对解决日益紧迫的液体燃料短缺问题具有极其重要的意义。
1.2.2乙醇生产的发展1）生产技术的现代化新中国成立前，我国乙醇工业的规模很小，生产工艺均为间歇式，以麦芽作淀粉糖化剂，原料不经粉碎，淀粉利用率只有60%左右。
20世纪50年代中期开始进行技术革新，首先在糖化剂方商采用微生物糖化剂代替麦芽，1964年推行机械通风制曲，随后普遍应用液体曲，1978年开发出高活力糖化酶新菌种（UV-11）进入20世纪90年代后逐步使用具有国际水平的耐高温X-淀粉酶和高转化率糖化酶。
在淀粉质原料的蒸煮、糖化工艺方面采用一级真空冷却连续糖化。
在发酵方面，出现了应用耐高温酵母、酿酒用活性干酵母（或鲜酵母）及固定化酵母的新工艺。
在蒸馏方面乙醇蒸馏的塔器配置从两塔、三塔/四塔、五塔发展到八塔蒸馏，近年来差压蒸馏等新技术正在生产中推广应用。
50年来，我国的乙醇生产技术得到很大发展，淀粉利用率达90%以上，水平高的企业淀粉出酒率达55～56%；发酵液乙醇浓度由5%提高到10%左右；每吨乙醇耗煤从过去普遍在2吨以上降到1吨以下（最低达500公斤）。
进入90年代后，随着食用乙醇国家标准的制订和实施，我国乙醇工业的生产技术水平得到了普遍性的提高2）建立了完善的乙醇产品质量标准，具有生产多种规格乙醇产品的实力20世纪50年代初期，我国乙醇产品无统一的质量标准。
有的厂"够度"即算合格，有的厂参考外国标准自行规定一些检查项目，也有的厂按中华药典中医药乙醇的要求生产。
1954年，哈尔滨、济南、天津等乙醇厂应军工的需要按原苏联的乙醇标准（roct5921-51）试制成功"精馏酒精"，并按此生产。
1956年，原食品工业部参照原苏联乙醇标准及中华药典制订了"精馏酒精"（食酒0301-56）和"医药酒精"（食酒0302-56）的部颁标准。
至此，我国乙醇工业有了全国统一的产品质量标准。
现今，我国已经具备较完整的乙醇产品质量标准体系，并正在对食用乙醇国家标准（GB13043-89）组织进行修订，以使其进一步和国际先进水平接轨。
不断提高并有着先进性的产品标准，有力促进了我国乙醇生产和质量水平的不断提高。
现在大多数企业都能生产普级食用乙醇，相当一部分企业具有生产优级食用乙醇的实力，有多家企业进行着高纯度特级乙醇的生产。
3）糟液治理与综合利用取得长足发展过去，糟液除略行简单过滤直接用作饲料外，基本上不予处理。
随着生产的发展，对糟液的治理逐步引起重视，20世纪60年代用薯类乙醇糟液大规模进行沼气发酵取得成功，逐步推广并不断完善，现在最大的沼气发酵罐容已达5000立方米。
针对沼气发酵后消化液的进一步处理，好氧法取得一定成效；近来南阳乙醇总厂开发出一套实用而有效的治理措施，采用物理化学法去除悬浮扬（制得部分干酒糟和肥料），利用生物法去除可溶性有机物（获得沼气），从而使薯类乙醇糟液的治理实现了经济上有利的达标排放[2]。
1.3乙醇的应用领域乙醇的用途很广，主要有：1）消毒剂：医院用的一般用浓度为70%～75%的乙醇溶液，因为这种浓度的乙醇溶液杀菌能力最强；此外也是碘酒消毒剂的成分之一。
2）饮料：乙醇是酒主要成分（含量和酒的种类有关系）如白酒为56度的酒。
3）基本有机化工原料：乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。
4）汽车燃料：乙醇可以调入汽油，作为车用燃料，美国销售乙醇汽油已有20年历史。
此外乙醇还做：稀释剂、有机溶剂、涂料溶剂等几大方面，其中用量最大的是消毒剂。
1.4主要生产工艺乙醇工业生产方法分为发酵法和合成法两大类。
1.4.1合成法化学合成法是利用炼焦炭、裂解石油的废气为原料，经过化学合成反应而制成乙醇。
目前工业上采用的合成法主要是乙烯直接水合法，即将乙烯在浸渍有磷酸的固体催化剂上进行水合反应。
所得稀乙醇溶液需经过精馏提纯以除去部分水和副产物。
此外还有乙烯间接水合法、乙醛加氢法、CO-H 2合成乙醇等。