化工工艺流程设计教学课程
化工工艺流程教案模板范文
教学目标：1. 让学生掌握化工生产工艺流程的基本概念和组成。
2. 使学生了解化工生产工艺流程图的表达方式和功能。
3. 培养学生分析、设计和评价化工生产工艺流程的能力。
教学重点：1. 化工生产工艺流程的组成。
2. 化工生产工艺流程图的表达方式。
3. 化工生产工艺流程的评价原则。
教学难点：1. 复杂化工生产工艺流程的分析和设计。
2. 化工生产工艺流程的评价方法。
教学准备：1. 多媒体课件。
2. 化工生产工艺流程图案例。
3. 相关化工工艺教材。
教学过程：一、导入1. 引导学生回顾化工生产的基本概念和过程。
2. 提问：什么是化工生产工艺流程？它在化工生产中有什么作用？二、新课讲授1. 化工生产工艺流程的组成- 原料：生产所需的各种物质。
- 设备：完成化学反应和物料处理的设备。
- 操作：生产过程中所需的各种操作步骤。
- 产品：经过化学反应和物料处理得到的最终产品。
2. 化工生产工艺流程图的表达方式- 文字描述：用文字详细描述生产过程。
- 图解方式：用图示和符号表示生产过程。
3. 化工生产工艺流程图的功能- 描述生产过程。
- 分析和设计生产过程。
- 评价生产过程。
三、案例分析1. 展示化工生产工艺流程图案例。
2. 分析案例中的流程组成、表达方式和评价方法。
四、实践操作1. 分组讨论：让学生分组讨论如何设计一个简单的化工生产工艺流程。
2. 学生展示：每组展示自己的设计，并进行评价。
五、课堂小结1. 总结本节课所学内容。
2. 强调化工生产工艺流程的重要性。
六、作业布置1. 阅读教材相关章节，了解化工生产工艺流程的更多知识。
2. 完成课后习题，巩固所学内容。
教学反思：本节课通过讲解化工生产工艺流程的基本概念、组成、表达方式和评价方法，使学生了解了化工生产工艺流程的重要性。
在实践操作环节，学生分组讨论和展示自己的设计，提高了他们的实际操作能力。
在教学过程中，要注意引导学生积极参与，培养学生的创新思维和团队协作精神。
化工工艺包开发设计系列课程
化工工艺包开发设计系列课程化工工艺包开发设计是化工领域的重要工作之一，它涵盖了化工工艺的方方面面，包括工艺流程、设备选型、工艺参数调整等。
为了提高学生对化工工艺包开发设计的理解和应用能力，开设化工工艺包开发设计系列课程是非常必要的。
一、课程目标和意义化工工艺包开发设计系列课程的目标是培养学生的工程实践能力和创新意识，使他们能够独立完成化工工艺包的开发和设计工作。
通过学习该课程，学生将掌握化工工艺包开发设计的基本理论、方法和技能，能够运用所学知识解决实际工程问题。
二、课程内容安排1. 化工工艺包开发设计概述：介绍化工工艺包的定义、作用和发展现状，以及化工工艺包开发设计的基本流程和要求。
2. 工艺流程设计：详细介绍工艺流程设计的步骤和方法，包括原料准备、反应过程、分离和纯化等环节的设计原则和技巧。
3. 设备选型与布置：讲解化工设备的基本原理和分类，介绍设备选型的依据和方法，并重点讲解设备的布置与间距的计算方法。
4. 工艺参数调整与控制：介绍工艺参数的优化和调整方法，包括温度、压力、流量等参数的控制原则和技巧，以及常见故障的解决方法。
5. 工艺安全与环保：强调化工工艺包开发设计中的安全与环保意识，介绍相关法规和标准，讲解事故防范和应急处理措施。
6. 工艺包的评估与改进：介绍工艺包的评估方法和指标体系，讲解如何根据评估结果进行工艺改进和优化，提高工艺包的经济效益和可持续发展能力。
三、教学方法和手段1. 理论讲授：通过课堂讲解，系统介绍化工工艺包开发设计的基本理论和方法。
2. 实例分析：选取实际工程案例，分析解决方案，培养学生的实际应用能力。
3. 课程设计：要求学生完成一定的课程设计任务，锻炼他们的综合运用能力和创新能力。
4. 实验操作：引导学生进行化工实验操作，培养他们的实验技能和安全意识。
5. 计算机辅助设计：利用化工软件进行工艺流程模拟、设备选型和参数优化，提高学生的计算机应用能力。
四、教学评价与考核1. 课堂参与：评价学生在课堂上的积极性和主动性。
化工设计的课程设计
化工设计的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解化工设计的基本概念、原理和方法，掌握化工流程的绘制和优化。
2. 使学生掌握化工设备的设计与选型，了解材料选择、工艺参数确定等关键环节。
3. 帮助学生了解化工安全、环保等方面的知识，提高其在化工设计中的责任意识和风险防控能力。
技能目标：1. 培养学生运用CAD等软件绘制化工图纸的能力，提高其空间想象和实际操作能力。
2. 培养学生运用化工原理和计算方法解决实际问题的能力，提高其分析、解决问题的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，提高其在项目实践中的组织和协调能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工设计的兴趣，培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生关注化工行业的发展，使其认识到化工技术在国民经济中的重要性。
3. 引导学生树立安全、环保意识，培养其良好的职业素养和社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合化工学科特点，注重理论知识与实践操作的相结合。
通过本课程的学习，使学生能够具备化工设计的基本知识和技能，为未来从事相关工作打下坚实基础。
同时，注重培养学生的团队协作、沟通表达等综合素质，提升其在化工行业中的竞争力和发展潜力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 化工设计基本概念：介绍化工设计的目的、意义、基本原理和方法，使学生了解化工设计在工程实践中的应用。
2. 化工流程绘制与优化：讲解化工流程图的绘制方法，运用CAD等软件进行流程图绘制，分析并优化化工流程。
3. 化工设备设计与选型：学习化工设备的设计原理，掌握设备选型的依据和方法，了解材料选择、工艺参数确定等关键环节。
4. 化工安全与环保：介绍化工设计中安全、环保方面的知识，分析典型事故案例，提高学生在设计过程中的风险防控能力。
5. 化工设计实例分析：结合实际案例，分析化工设计过程中的关键问题，使学生学会运用所学知识解决实际问题。
教学内容安排如下：第一周：化工设计基本概念及方法；第二周：化工流程绘制与优化；第三周：化工设备设计与选型；第四周：化工安全与环保；第五周：化工设计实例分析及总结。
石油化工技术《第三章：工艺流程设计内容教案》
扬州工业学院信息化设计教案化工工艺过程包含哪些环节？〔教师提出问题学生回忆所学知识小组讨论教师总结要点〕化学加工过程是将一种或几种化工原料，经过一系列的物理和化学的单元操作，最终获得产品。
一个典型的化工工艺流程一般可由六个单元组成，如下图。
知识链接工艺流程设计的内容：〔知识点授课教师总结〕l 原料贮存原料贮存是指保证原料的供给与生产的需求相适应。
在化工生产中，贮存量主要根据原料的性质、贮存量可为几天至几个月。
本企业可以自己供给的，除了产品生产处有贮存量外，还要有一定裕量作缓冲之用。
2 进料预处理过程一般来说原料大多不符合要求，需要进行处理。
根据反响特点，对原料提出如纯度、温度、压力以及加料方式等的要求，据此采取预热〔冷〕、汽化、枯燥、粉碎、筛分、提纯、混合、配制、压缩等操作或加以组合。
原料预处理的过程是根据原料性质、处理方法而选取不同的装置、不同的输送方式及连接方式，从而可能设计出多种不同的流程。
3 反响反响是化工生产过程的核心。
将原料按比例配好，送入反响器中，在适当的反响条件下，发生化学变化得到产品。
根据反响过程的特点、产品要求、物料特性、根本工艺条件来确定采用的操作条件、反响器类型及采用的生产方式。
确定主反响装置：可参考文献、资料、中试结果或已工业化装置。
①反响器类型及操作方式连续、间歇—反响的动力学特性、物料特性、工艺条件②能量供给、移出方式——反响器结构设计和辅助设施。
③催化反响——催化反响方式和催化剂的选择。
4 产品的别离在实际反响过程中，往往会出现一些副产物或不希望得到的杂质。
反响结束后，产品、副产品、杂质与未反响的原料别离，再分别加以利用。
如果原料的转化率低，可将经别离后未反响的原料再循环返回反响器，再次参与反响以提高收率。
用于产物的净化、别离的过程，往往是整个工艺过程中最复杂、最关键的局部，有时甚至成为制约整个工艺生产能否进行的关键环节，是保证产品质量的极为重要的步骤。
别离技术的选择根本原那么。
化学工艺流程教学设计
化学工艺流程教学设计1.教学目标：通过本次教学，学生将能够了解化学工艺流程的基本概念和步骤，掌握常见化工流程图的解读方法，了解化学工艺流程在实际生产中的应用。
2.教学内容：（1）化学工艺流程的基本概念和步骤；（2）常见的化工流程图解读方法；（3）化学工艺流程在实际生产中的应用。
3.教学过程：（1）引入：通过提问和讨论的方式，引导学生了解化学工艺流程的重要性和应用范围，并帮助学生理解本次课程的意义。
（2）讲解化学工艺流程的基本概念和步骤：逐步介绍化学工艺流程的定义和步骤，包括原料准备、反应过程、分离和纯化、产物收集等。
通过实际案例和示意图的展示，让学生对化学工艺流程有一个直观的认识。
（3）介绍常见的化工流程图解读方法：讲解常见的化工流程图符号和表示方法，例如平行线符号、曲线符号、箭头符号等。
通过多个实际案例的展示，向学生解释如何读取和解析化工流程图。
（4）案例分析：选择一个典型的化学工艺流程图，结合实际生产情况，逐步解析和分析该流程的步骤、原理和实施细节。
让学生参与讨论和分析，提高他们对化学工艺流程的理解和应用能力。
（5）实践操作：组织学生分组，根据所学的化学工艺流程图解读方法，选择一个简单的化学工艺流程图，进行解析和分析。
每组学生向其他组展示其解析和分析结果，共同评价和改进。
（6）总结：对本次教学内容进行总结和复习，强调化学工艺流程的重要性和应用范围，鼓励学生继续深入学习和探索。
4.教学评价：（1）课堂参与度：观察学生在课堂中的积极参与程度，包括提问、回答问题和讨论的机会。
（2）案例解析和分析能力：评价学生对实际化工流程图的解析和分析能力，包括对步骤、原理和实施细节的理解。
（3）实践操作表现：评价学生在实践操作环节中的表现，包括解析和分析的准确性、逻辑性和可行性。
5.教学资源：（1）化学工艺流程图实例；（2）化学工艺流程的案例分析材料；（3）多媒体资料和实验室设备。
6.教学延伸：学生可以根据自己的兴趣和实际需求，选择一个具体的化学工艺流程进行更深入的学习和探索，可以通过实验室实践和实习参与实际化工流程的研发和设计，提高实际操作能力和创新意识。
化工设计教案(全面)
化工设计教案(全面)第一章：化工设计基本概念1.1 化工设计的定义和意义1.2 化工设计的内容和流程1.3 化工设计的任务和目标1.4 化工设计的依据和标准1.5 化工设计的注意事项第二章：化工工艺流程设计2.1 工艺流程设计的原则和步骤2.2 工艺流程图的绘制和符号表示2.3 物料平衡计算和设备选型2.4 工艺参数的确定和优化2.5 工艺流程的评析和改进第三章：化工设备设计3.1 常用化工设备类型和结构特点3.2 设备设计的基本原则和计算方法3.3 设备材料的选择和规格确定3.4 设备强度计算和应力分析3.5 设备的制造和验收要求第四章：化工布局设计4.1 布局设计的原则和步骤4.2 平面布局图的绘制和优化4.3 空间布局设计和设备排列4.4 管道布置设计和常用符号表示4.5 布局设计的评析和改进第五章：化工安全与环境设计5.1 安全设计的原则和内容5.2 危险分析和风险评估5.3 安全设施和防护措施的设计5.4 环境保护的原则和措施5.5 化工事故应急预案和处理措施第六章：化工经济性评估6.1 投资估算和成本分析6.2 经济效益评价指标和方法6.3 现金流量分析和财务评价6.4 成本控制和降低措施第七章：化工设备Piping 和Instrumentation 设计7.1 管道系统设计和常用管件7.2 管道材料选择和压力等级7.3 管道布置和走向优化7.4 仪表选型和控制系统设计7.5 设备接口和管道连接方式第八章：化工控制系统设计8.1 控制系统的类型和原理8.2 控制器选型和参数整定8.3 控制系统设备和元件的选择8.4 控制系统的安装和调试第九章：化工工艺模拟和优化9.1 工艺模拟软件的选择和应用9.2 工艺参数的模拟和优化9.3 工艺过程的模拟和结果分析9.4 工艺优化方法和案例分析10.1 设计文件的整理和归档10.2 设计成果的汇报和讲解10.3 设计中存在的问题和改进措施10.4 设计成果的评价和反馈10.5 答辩准备和注意事项重点和难点解析重点环节一：工艺流程设计的原则和步骤补充和说明：工艺流程设计是化工设计的核心，其合理性和科学性直接影响到整个化工生产过程的效率和安全性。
化工工艺流程设计教学课程
化工工艺流程设计教学课程1. 工艺流程的基本概念学生将首先学习工艺流程的基本概念，包括流程图、工艺过程和原理、生产设备及其功能等。
他们将了解不同工艺流程对产品质量和产量的影响，以及如何选择最优的工艺流程。
2. 化工原理和化学反应学生将学习化工原理和化学反应，以了解不同原料在特定条件下的化学变化过程。
他们将学习如何选择最佳反应条件，以及如何优化反应条件以提高产量和产品质量。
3. 传热、传质和反应工程在这一部分，学生将学习传热、传质和反应工程的基本原理。
他们将了解如何设计和优化传热、传质和反应设备，以确保工艺流程的高效运行和产品质量的稳定。
4. 流体力学和设备设计学生将学习流体力学的基本原理，并了解不同设备的设计和选择原则。
他们将了解如何选择合适的泵、阀门和管道，以确保流体能够顺利流动，并满足工艺流程的要求。
5. 过程控制和自动化学生将学习过程控制和自动化的基本原理，并了解不同控制系统的设计和应用。
他们将学习如何使用传感器、仪表和控制器来监控和调节工艺流程，以确保产品质量和生产效率。
通过这门课程的学习，学生将能够掌握化工工艺流程设计的基本原理和方法，并能够应用这些知识来解决实际的化工生产问题。
他们将学会如何选择合适的工艺流程和设备，以确保生产过程的高效和产品质量的稳定。
同时，他们还将学会如何使用现代的控制技术来优化生产过程，以满足不断变化的市场需求。
化工工艺流程设计是化工工程领域中至关重要的一环，它直接影响到生产过程的效率和产品质量。
在这门课程中，学生将学习如何运用化工原理、传热、传质和反应工程知识，以及流体力学和设备设计原理，来设计和优化化工工艺流程。
这些知识将帮助他们更好地理解生产过程的复杂性，以及如何应用科学原理来解决生产中的技术难题。
在课程中，学生将学习如何进行工艺流程的基本设计。
这将涉及到选择适当的反应设备、控制设备、传热和传质设备等，以确保生产过程的顺利进行。
学生将学会如何进行合理的设备布局，以减少能源消耗和提高生产效率。
化工设计概论之工艺流程设计PPT(共103页)
反 应
产品 分离
产品 精制
贮存 包装
一、概念设计
1.工艺路线的流程化
将这六个过程详细地加以研究，具体 化到各个过程需要哪些化工单元操作加以 组合，各化工单元操作又需要什么样的装 备、设备、机械，这些单元操作的运行参 数以及它们的运行次序，物料在化工单元 操作中的“流水线”关系，以保证获得预 期质量和数量的产品，这个将工艺过程具 体化的设计过程，称为工艺路线的流程化。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计步骤 工艺流程设计一开始，首先进行概
念设计或方案设计，设计出工艺流程草图， 经物料计算后，再设计出工艺物料流程图， 当设备计算结束时，开始绘制初步设计的 管道及仪表流程图，只有当车间设计结束， 进一步修改流程图后才能最后画出正式的 施工图阶段的管道及仪表流程图。
第三节 工艺流程设计
产控制和管理。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计是工艺设计的核心，它 通过工艺流程图的形式，形象地反映化 工生产由原料输入到产品输出的过程， 其中包括物料和能量发生的变化，物料 的流向以及生产中所经历的工艺过程和 使用的设备仪表等。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的主要任务
（1）确定生产流程中各个过程的具体内容， 顺序和组织方式，操作条件，控制方案，确定 “三废”治理方案，确定安全生产措施，达到 加工原料以制得所需产品的目的。
（2）在工艺流程设计的不同阶段，绘制不 同的工艺流程图。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的原则
(1)尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟 的科学技术成就，以保证产品质量。
(2)充分利用原料，努力提高原料利用率，提高生 产率，采用高效率的设备，降低原材料消耗及 水电汽消耗，降低产品的生产成本，降低投资 和操作费用，以便获得最佳的经济效益。
化工设计 教案(全面)
化工设计教案(全面)第一章：化工设计基础1.1 教案概述：本章节主要介绍化工设计的概念、目的、任务和基本原则。
使学生了解化工设计的基本要求和流程，掌握化工设计的基本方法。
1.2 教学目标：了解化工设计的概念和任务。
掌握化工设计的基本原则和流程。
掌握化工设计的基本方法。
1.3 教学内容：1.3.1 化工设计的概念和目的1.3.2 化工设计的任务和分类1.3.3 化工设计的基本原则1.3.4 化工设计的流程1.3.5 化工设计的方法1.4 教学方法：讲授：讲解化工设计的概念、目的、任务和基本原则。
案例分析：分析实际化工设计案例，让学生了解化工设计的流程和方法。
1.5 教学评估：课堂问答：检查学生对化工设计概念、目的、任务和基本原则的理解。
案例分析：评估学生对化工设计流程和方法的应用能力。
第二章：化工过程设计2.1 教案概述：本章节主要介绍化工过程设计的基本原理和方法。
使学生了解化工过程设计的重要性和基本步骤，掌握化工过程设计的方法。
2.2 教学目标：了解化工过程设计的重要性和任务。
掌握化工过程设计的基本步骤和原理。
掌握化工过程设计的方法。
2.3 教学内容：2.3.1 化工过程设计的重要性2.3.2 化工过程设计的基本步骤2.3.3 化工过程设计的原理2.3.4 化工过程设计的方法2.4 教学方法：讲授：讲解化工过程设计的重要性、基本步骤和原理。
案例分析：分析实际化工过程设计案例，让学生了解化工过程设计的方法。
2.5 教学评估：课堂问答：检查学生对化工过程设计重要性、基本步骤和原理的理解。
案例分析：评估学生对化工过程设计方法的运用能力。
第三章：化工设备设计3.1 教案概述：本章节主要介绍化工设备设计的基本原理和方法。
使学生了解化工设备设计的重要性和基本步骤，掌握化工设备设计的方法。
3.2 教学目标：了解化工设备设计的重要性和任务。
掌握化工设备设计的基本步骤和原理。
掌握化工设备设计的方法。
3.3 教学内容：3.3.1 化工设备设计的重要性3.3.2 化工设备设计的基本步骤3.3.3 化工设备设计的原理3.3.4 化工设备设计的方法3.4 教学方法：讲授：讲解化工设备设计的重要性、基本步骤和原理。
化工设计教案(全面)
化工设计教案(全面)章节一：化工设计基本概念教学目标：1. 了解化工设计的定义和基本流程。
2. 掌握化工生产过程的基本单元操作。
教学内容：1. 化工设计的定义和意义。
2. 化工设计的基本流程：设计任务书、工艺路线选择、设备选型、工艺计算、物料平衡、能量平衡、环境保护和安全评价。
3. 基本单元操作：流体流动、传热、传质、反应工程、分离工程等。
教学方法：1. 讲授法：讲解化工设计的定义、基本流程和单元操作。
2. 案例分析法：分析实际化工生产过程中的设计案例。
章节二：化工工艺路线选择教学目标：1. 了解化工工艺路线选择的原则和方法。
2. 掌握常见化工工艺路线的特点和应用。
教学内容：1. 化工工艺路线选择的原则：技术可行性、经济合理性、环境影响、安全生产等。
2. 常见化工工艺路线的选择方法：比较法、类比法、专家咨询法等。
3. 常见化工工艺路线的特点和应用：合成路线、精炼路线、聚合路线等。
教学方法：1. 讲授法：讲解工艺路线选择的原则和方法。
2. 案例分析法：分析实际化工生产过程中的工艺路线选择案例。
章节三：设备选型及工艺计算教学目标：1. 了解化工设备选型的原则和方法。
2. 掌握常见化工设备的工艺计算方法。
教学内容：1. 化工设备选型的原则：满足工艺要求、经济合理、安全可靠、便于操作和维护等。
2. 常见化工设备的选型方法：根据工艺参数、设备性能、材料性能等综合考虑。
3. 常见化工设备的工艺计算方法：流体流动、传热、传质、反应工程等。
教学方法：1. 讲授法：讲解设备选型的原则和方法。
2. 案例分析法：分析实际化工生产过程中的设备选型和工艺计算案例。
章节四：物料平衡和能量平衡教学目标：1. 掌握物料平衡和能量平衡的基本原理和方法。
2. 能够进行简单的物料平衡和能量平衡计算。
教学内容：1. 物料平衡的基本原理：系统内物料的守恒定律。
2. 能量平衡的基本原理：系统内能量的守恒定律。
3. 物料平衡和能量平衡的计算方法：列出平衡方程式，解方程得到平衡结果。
《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。
《化工工艺设计》课件
化工设备的设计原则与要求
原则
化工设备设计应遵循安全、可靠、经 济、环保等原则，确保设备在正常操 作和异常情况下都能安全、稳定地运 行。
要求
化工设备设计应满足工艺要求、操作 要求、安全要求等方面的要求，同时 要考虑到设备的可维护性和可扩展性 。
化工设备的选型与计算
选型
根据工艺要求和设备特点选择合适的 化工设备型号，需要考虑设备的性能 参数、材料、结构形式等因素。
选择合适的保温材料，并定期进行维 护和更换，以减少热损失和提高能源 利用效率。
对易腐蚀部位采取有效的防腐措施， 如设置牺牲阳极、外加电流等。
05
化工工艺安全设计
化工工艺安全风险评估
1 2 3
工艺流程安全评估
对化工工艺流程进行全面分析，识别潜在的安全 风险，如高温、高压、腐蚀、泄漏等。
设备安全评估
要了解各个符号和设备的含义和作用，以及整个工艺流程的工作原理和特点。
03
化工设备设计与选型
化工设备的分类与特点
分类
化工设备可以根据其用途、操作 原理、结构形式等进行分类，如 反应设备、分离设备、换热设备 等。
特点
不同类型的化工设备具有不同的 特点和使用范围，如高温、高压 、腐蚀等环境下的特殊要求。
足工艺要求。
经济性
在满足安全性和可靠性 的前提下，尽可能降低 管道的建设和运行成本
。
环保性
减少管道对环境的污染 和破坏，合理利用资源 ，符合可持续发展要求
。
管道的布置与安装
合理规划管道走向
根据工艺流程和设备布置，合理规划 管道的走向，尽量减少管道长度和弯 曲。
确定管道支架形式和位置
根据管道的重量、长度、直径等因素 ，合理确定管道支架的形式和位置， 确保管道稳定可靠。
《化工工艺学》教学大纲
教学大纲是指为教学目标的实现提供指导和规范的文件，它对教学内容、教学方法、教学要求等进行全面的规划和安排。
本文将详细介绍《化工工艺学》教学大纲的内容，分为引言概述、正文内容和总结三部分。
引言概述：化工工艺学是化学工程专业的核心课程之一，旨在培养学生的工艺设计和控制能力，使其能够熟练掌握化工生产过程的基本原理和技术方法。
《化工工艺学》教学大纲为教师提供了教学的指导方针和参考标准，有效提升教学质量和教学效果。
正文内容：一、基础知识与理论1.化工工艺学概述a.化工工艺学的定义和发展历程b.化工工艺学的基本概念和原理2.化工工艺学相关知识a.物质转化与反应动力学b.质量平衡和能量平衡c.流体流动与输送d.传热与传质3.化工工艺学的经济性评价a.生产成本的计算与分析b.利润与投资回报率的评估c.经济性指标的计算和比较二、工艺流程与设计1.工艺流程的基本要素a.原料准备和处理b.反应器的选择与设计c.分离和纯化技术2.化工工艺流程的优化a.工艺流程的改进和优化技术b.节能与减排的措施c.安全与环保要求3.工艺设备与控制a.工艺设备的选型和设计b.工厂自动化控制系统的应用c.工艺操作与控制策略三、工艺模拟与优化1.工艺模拟的基本原理a.工艺模拟的定义和目的b.工艺模拟的模型建立方法c.模拟软件的选择与应用2.工艺优化的方法与技术a.整体工艺优化的数学模型的建立b.优化算法的选择与应用c.工艺优化的案例分析四、工艺安全与环保1.安全生产管理与控制a.安全生产管理的基本原理和组织机构b.安全生产控制的技术手段和方法2.工艺环保与减排措施a.废水废气的处理与回收利用技术b.固废的处理与处置技术c.绿色工艺与可持续发展五、案例分析与实验教学1.典型工艺流程的案例分析a.化工产品的生产工艺与流程b.工艺缺陷与问题分析2.实验教学与实习a.实验教学内容和实验方法b.实习环节的安排和要求总结：《化工工艺学》教学大纲的编制旨在全面培养学生的工艺设计和控制能力，让学生掌握化工生产过程的基本原理和技术方法。
工艺流程设计教材(PPT 121页)
• 所含有害物质在排放前应该达到排放标准；
• 尽量综合利《工用业，三变废废处为理宝新工；艺污新染技问术题与不检测解控决制，标 不允许投准产规范及环境影响评价实用手册》
《工业三废（废水、废气、废物）相关法律
• 相关政策法法规规条文释义与违法处理程序、标准及案例
分析实务全书》 《化学工业职业标准·化工三废处理工》 《工厂与环境--三废的弊害与治理》 《国外石油化工三废 》
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化工设计 Design of Chemical Engineering
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化工设计 Design of Chemical Engineering
(4) 确定控制方案
a 离心泵的流量控制
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化工设计 Design of Chemical Engineering
b 液位控制
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化工设计 Design of Chemical Engineering
设项目，必须保证在其服务期限内有足够的、稳 定的原料来源。
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化工设计 Design of Chemical Engineering
3．合理性
①中国人民的消费水平及各种化工产品的消费趋势；
②中国化工机械设备及电气仪表的制造能力；
③中国化工生产所用的化工原材料及设备用金属 材料的供应情况；
④中国环境保护的有关规定和化工生产中三废排 放情况；
⑤劳动就业与化工生产自动化水平的关系； ⑥资金筹措和外汇贮备情况。
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化工设计 Design of Chemical Engineering
2.1.2 生产方法和工艺流程设计的步骤 3 • (1) 搜集资料，调查研究
（技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工 程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术 路线的发展情况与动向等）
化工工艺流程设计
❖ ( 2 ) 经济上合理 原材料及能源消耗少，成本低，产品质量好。在评 价时，应在同一规模情况下进行比较，以避免规模 效应的影响。
❖ ( 3 ) 原料的纯度及来源 原料应价廉易得，纯度高，开发利用率高，同时应 尽量减少原料的流通环节和预处理过程，降低产品 的原料成本。
求。需要是个体活动的基本动力，是个体行为动力的重要源泉。 为了维持生命和保持健康，所有人都必须满足其基本需要。
一、概 述
（二）需要的特征 1、需要的对象性 2、需要的发展性 3、需要的无限性 4、需要的独特性 5、需要的历史制约性
二、需要层次理论的内容
（一）人的基本需要层次 1、生理需要 2、安全需要 3、爱和归属的需要 4、尊重的需要 5、自我实现的需要
二、化工生产方法的选择
❖ 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。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，从而选取一 种先进合理的生产方法。
❖ 化工生产方法的确定，主要考虑的因素有：
❖ ( l ) 技术上先进可行 首要条件是技术上先进可行、工艺路线成熟可靠， 技术上要尽可能先进，体现当代化工生产水平的企 业，才可能有较大的竞争能力。
二、一般系统理论的内容
（一）系统的分类 1、按人类对系统是否施加影响分类
自然系统和人为系统 2、按系统与环境的关系分类
开放系统和闭合系统 3、按组成系统的内容和要素的性质分类
实体系统和概念系统 4、按系统状态是否随时间推移而变化分类
动态系统和静态系统
二、一般系统理论的内容
（二）系统的基本特征 1、目的性 2、相关性 3、动态性 4、层次性 5、整体性
化工工艺学教学大纲
化工工艺学教学大纲一、课程背景《化工工艺学》是化学工程学科的重要基础课程之一，是培养学生掌握化工领域重要理论、方法和工具的核心课程。
该课程旨在深入探究化工工艺的基本原理和方法，培养学生综合应用工程学、化学和数学等学科知识，解决实际工程问题的能力，为学生日后从事化工相关工作打下坚实的理论和实践基础。
二、课程目的本课程旨在：1.系统讲解化工工艺的基本原理和方法；2.培养学生具备分析和设计化工工艺的能力；3.促进学生综合运用化学、数学、物理和工程学等学科知识解决实际化工工艺中遇到的问题；4.提高学生对于化工工艺的认识和理解，激发学生对于化工工艺的兴趣和探究欲望。
三、课程内容本课程主要包括以下几个方面的内容：1.化工工艺学基础知识：化学反应动力学、过程热力学、传热传质基本原理；2.物理化学基础：物理化学平衡及其应用、化学反应反应平衡及其应用、化学反应的热力学原理；3.化工工艺基本设计：反应器、搅拌器、流程图、压缩机、分离塔、设备及仪器选型、反应器的热力学计算、换热器的计算；4.化工工艺过程的仿真与优化：化工工艺模拟软件、化工工艺仿真建模与计算、化工工艺优化的一般方法和措施。
四、教学方法本课程的教学方法主要包括以下几点：1.讲授：通过教师的示范、解释及演示等方式进行学科讲解，深入讲解化工工艺学的基本原理和方法； 2.实验：通过实验教学，加深学生对化工工艺学原理和方法的理解，提高学生的分析和解决化工工艺问题的能力； 3.设计：培养学生分析和设计化工工艺的能力，通过设计化工工艺流程和设备的实践，提高学生的应用能力。
五、教学评估1.平时考核：考查学生对于课程内容的掌握及应用能力；2.期末考试：考查学生针对化工工艺不同阶段的设计及分析能力；3.实验考核：考查学生准备实验、实验操作及分析实验数据的能力。
六、参考教材1.林卫平等，《化工原理》，化学工业出版社；2.徐翔等，《化工过程模拟及优化》，化学工业出版社； 3.贾克斯，《化工原理与计算方法》，化学工业出版社； 4.邹卫华，《化工过程概论》，清华大学出版社。
高中化学_《化工工艺流程》复习专题教学设计学情分析教材分析课后反思
《化工工艺流程》复习专题【教学设计】【教学目标】知识目标：1、了解科学、技术、社会的相互关系，了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
2、掌握中学化学基本理论、元素化合物、实验基本及操作的方法。
能力目标：培养学生获取信息的能力、分解解决问题的能力、化学语言的表达能力。
情感态度价值观：通过流程图题中的化工生产与化学知识的整合渗透，增强学生的学习意识品质、树立科学的解题思想。
【教学重点、难点】培养学生获取信息的能力、分解解决问题的能力、化学语言的表达能力。
【教学策略】归纳、总结、交流、讨论【教学资源】多媒体【教学过程】[复习导入][要点精讲]一、化工工艺流程题的类型1、实验型2、元素化合物型3、化学反应原理型[错题展示]师生互动：学生回答、教师评价。
[小组讨论]工艺流程题的特点[小结]二、化工流程图题的特点1、常见呈现的形式：流程图、表格、图像2、常考知识点：(1) 反应速率、平衡理论的运用反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等盐类水解：利用控制pH分离除杂(2)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(3)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(4)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(5)环境保护与绿色化学评价，安全生产思想及从经济的视角分析。
三、知识点透析1．化工流程图题主要分三部分：（1）题干部分。
介绍原材料及所要得到的目标产品，以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。
（2）流程图部分。
呈现整个化工生产过程。
（3）问题部分。
提出了所要解决的问题。
2、一般流程图过程可分为三部分：I：原料的预处理。
II：物质的分离、提纯（题目的关键部分）。
III：产品获得。
3、流程图中有三种线：主线主产品、侧线副产品、回头线为循环四、解答化工流程图题的程序此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验）流程以及供参考的数据（以表格、图像等呈现）。
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杂环化合物→低值副产品
反应器的选型
1反应器的分类 形状：管式、釜式、塔式 换热方式：等温、绝热、非等温非绝热 反应物系的相态：均相、非均相（气固、气液、气液固） 2反应器选型的方法 形态分析法：对一个问题的各个部分的所有可能方案进行分 析和评价，用逻辑结构代替随机的想法，从而筛选出最佳方 案。 过程分为二步
正己烷
06
蒸汽
正己烷 02
FIC
M01
V03
LIC
05
R01
TIC
03
正己烷 蒸汽
R02
环己酮肟
CWR
07
07
R03
V02
P-02 01
FIC
酸团
04
E01
CW
P-01 P-03
V02
P01
M01
V03
P02 R01 E01 P03 R02
环己酮肟中间槽 环己酮肟进料泵 混合器 环己酮肟溶解槽 循环泵 反应器 冷却器 循环泵 熟化反应器
（2）温度： 提温对反应无利，但利于皂化，可省换热器
（3）丙烯由并联改为串联，增强传质。
（4）溶氯填料塔改为喷射溶氯，降低造价。
（5）加压下溶氯试验（常压下氯丙醇、盐酸水溶液的氯溶解 度偏差较小，加压后可能偏差较大。需要研究人员补充试验 ）
（6）材质试验（尤其温度对腐蚀的影响）
7 中试装置设计 概念设计任务之三，研究有无必要建立中试装置，确定中试 的规模、范围及中试解决的问题和取得的数据。 （1）必要性 气体分布器孔径增大，传质情况发生变化 新材料（氟塑料）、新设备（喷射溶氯）试验 （2）中试装置的地点 （3）中试装置的流程（可用单个循环反应间歇操作） （4）中试规模
主要工艺参数选择（略）
（二）分离过程的合成
分离方案数
A AB
A
ABC
B
A ABC
ABC C
B AB
C A
C B
ABC B B
A
BC
ABC B
C
A
A ABC
ABC
BC C
B C
C
1分离方法选择
探试规则：根据过去的经验和研究对象的热力学性质进行半 定量分析所得的结论。
根据探试规则得出的结论不一定是最佳方案，但是它能大幅 度减少可能的方案数，从而提高设计速度。
（5）填写标题栏，注写图名、图号。
反应式 环己酮肟 浓硫酸
己内酰胺 -H
正己烷
正己烷蒸汽 浓硫酸
环己酮肟中 间槽
环己酮肟 溶解槽
重排反应 器
熟化反 应器
M01
V03
R01 R02
P02
V02 E01
P01 P03
V02
P01
M01
V03
P02 R01 E01 P03 R02
环己酮肟中间槽 环己酮肟进料泵 混合器 环己酮肟溶解槽 循环泵 反应器 冷却器 循环泵 熟化反应器
ⅰⅰ）反应器操作参数的确定
1）温度
a 可逆反应的平衡（吸热或放热）
如：EB Sty + H2 +△H 采用二段反应，温度序列为先低后高
b 考虑反应的选择性（按主付反应活化能的大小）
如
A E1 P
A E2 S
如果E1为主反应的活化能，且 E1﹥E2 则高温有利于主反应
c 温度的限制条件（材质和催化剂的要求）
2现有生产装置情况
放 空
气体循环 压缩机
反应 器
出料
丙烯
溶 氯 器
氯气
3 过程分析和试验 （1）二氯丙烷由氯气与丙烯在气相中直接反应的产物 （2）二氯异丙基醚是串联副产物
要抑制付反应，提高反应的选择性，须阻止氯气与丙烯接触， 降低主产品氯丙醇的浓度。
4 小试流程
水放 空反应器来自放空放空反应器
出 料
O2 硝酸 H2
肟化 重排
(2) 确定各个过程或工序的组成
例如 合成氨工艺中的变换工段
H2, N2, CO CO2及少量惰 性气体
变换反 应
水洗
碱洗
变换反应： CO + H2O
水洗
CO2 + H2O
碱洗
CO2 + NaOH
CO2 + H2 H2CO3 Na2CO3 + H2O
(3) 确定操作条件。
2）压力
a 反应速度 b 反应物料的相态（如气相烃化和液相烃化） c 后续分离的要求（希望水冷后就产生气液两相）
3）组成
a 某一反应物要求很高的转化率 例如 CO + Cl2 → COCl（光气） 二异氰酸酯的原料 要求不含氯，Cl2的转化率100%，采取CO过量 b 产物与反应物分离困难
如C6H6（苯） + H2 → C6H12（环己烷）
以100kmol丙烯进料计，可对两种工艺的可变成本进行计算 ，结果如下：
气相法
液相法
单耗 单价 费用 单耗 单价 费用
丙烯 氯气 电力
0.865 3900 6 1.448 800
417.4 0.65
3376. 6
1158. 4
271.3
0.792 1.325 116.7
3900 800 0.65
3088. 8 1060
74.4
合计
4806.
4223.
对多数化工产品，可变成3 本占生产成本80%2左右，投资折
旧约占10%，且两工艺的皂化工段相同，因此液相法比气
相法总生产成本低10%以上，经济上占优势。
6 流程和工艺参数的改进
概念设计的任务之二，考察小试数据是否齐全，流程、工艺 参数是否可改进。
（1）压力： 加压，利于溶氯
3塔型的选择
板式塔的适用场合： （1）大直径 （2）液体负荷特别小（泡罩塔） （3）脏的物系，须定期清理 （4）有多股侧线进出料 （5）反应精馏，需要一定的停留时间 填料塔的适用场合 （1）要求低阻力 （2）热敏物质（持液量少，停留时间短） （3）发泡系统 （4）腐蚀性介质
例 环氧丙烷过程概念设计
第五章 化工工艺流程设计
一. 工艺流程设计的目的和任务
目的：用图解形式来表达整个生产工艺过程
任务：（1）确定生产工艺流程中各个过程的
具体内容、顺序和组织形式。 （2）绘制工艺流程图。
要求（1）确定整个流程的组成
例如 合成氨生产工艺
煤或油 水蒸气
造气
变换
铜洗
己内酰胺生产工艺
合成
苯 加氢 H2
氧化
羟胺
b 若回收的冷量或热量可利用，取常规R/Rmin的高限。 c 对于产品纯度极高的精密精馏，取较大R/Rmin值（因为
R/Rmin较小，塔板数急剧增加）
3）产品纯度和回收率
（正确选定产品的纯度有重大的经济意义）
(4) 确定控制方案。
a 离心泵的流量控制
FRC
PI
FRC
PI
b 液位控制
LIC
溢流控制液面
100.0
密度 kg/cm3
粘度mpa.s
966.1 4.35
648.0 0.26
03 Kg/h %wt 90.00 15.0 0.10 0.02
04 Kg/h %wt
86.71 23.11
0.04 41.67 105.7
0.01 11.12 28.21
510.0 0.03
84.98 0.00
68.51 60.00 11.89 0.34
几个名词定义：
分配系数：在平衡状态下某组分在轻相与重相中分子分数的比
分离因子：两个组分分配系数的比例
质量分离剂和能量分离剂：加到分离单元，对所需要的分离做出贡献
的组分
次序表：进料各组分按照分配系数递减的次序所排列的表
关键组分：决定分离要求的两个组分
选择分离方法的探试规则：
（1）选择具有大的分离因子的分离过程
1过程简介 主反应
Cl2 + H2O → HCl + HClO HClO + C3H6→ ClC3H6OH 副反应 C3H6 + Cl2→ C3H6Cl2 ClC3H6OH + C3H6 + Cl2 → HCl+ (C3H6Cl)2O （二氯异丙基醚) 皂化反应 2ClC3H6OH + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O + 2C3H6O
反应器
Cl2 C3H6
循环泵
循环泵
循环泵
5 对小试数据的初步评价 已知条件 （1）气相法丙烯选择性86%
液相法---------------94% （2）皂化反应选择性99% （3）精馏塔PO回收率99.5% （4）循环气组成C3H6 30%, C3H8 70% （5）丙烯进料组成C3H6 99.5% C3H8 0.5% （6）循环比（循环气比丙烯进料）7.5 （7）丙烯价格3900元/吨 （8）氯价格800元/吨 （9）电价格0.65元/kw.h
2分离序列的确定
探试合成法、调优合成法、最优化算法合成法
探试法有以下几条原则：
a 应把关键组分的相对挥发度最接近于1的最困难分离放在 最后。
b 根据汽液平衡常数的大小进行排列，把轻组分逐个脱除 ，即采取顺序流程。
c 应首先把混合物分成分子数接近的两股流。
d 对于回收率要求高的分离应放在最后。
e 对于容易造成系统腐蚀或结焦的组分应首先除去，以降 低后续设备的材质要求，保持稳定操作。
18.28 16.01 3.17 0.09
600.1 39.30 2.31 668.5
100.0
374.8 100.0 71.0 2.01 1061.0
出料控制液面
FC LIC
进料控制液面