【天津工业大学】精品课程《化工设计》--全册课件
《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》课件
未来化工设计的发展趋势
绿色化工
发展低能耗、低污染、低风险、高效益的绿色化工 技术和产品，推动可持续发展。
精细化工
发展特种化学品、功能化学品、高效催化剂和智能 化工产品，提高产品附加值和市场竞争力。
新材料
新能源
发展先进材料技术，例如：纳米材料、高分子材料、 石墨烯等，引领科技创新。
发展可再生能源技术，例如：太阳能、风能、地热 能等，推进能源转型。
化工产品的分类
基础化工产品
例如：合成氨、丙烯等。
间体产品
例如：氯乙烯、硫酸等。
下游行业产品
例如：塑料制品、合成纤维等。
化工产品的设计流程
市场需求分析
收集需求、市场动态、竞争对手情况等信息，进 行市场调查和分析。
工艺设计与改进
选择先进设备，确定生产流程，制定标准化、规 范化的操作程序。
工艺研究与开发
选择技术路线，研究新工艺、新材料及其应用， 完成可行性研究。
工艺评价与优化
对产品性能、工艺流程、生产成本、能源消耗、 环境影响等指标进行评估和优化。
化工设计流程中的关键技术
反应工程学 传递过程 分离操作 热力学分析技术
研究反应过程、动力学，优化反应条件，提高反 应效率。
研究质量传递、热传递、动量传递等基础理论和 实践应用。
化工设计 PPT 课件
本课程将分享化工设计的定义、历史、设计流程，关键技术，环境与安全等 方面的知识，并提出未来的发展趋势。
化工设计的定义
1
广义定义
2
包括产品设计、设备设计、过程设计、
工艺评价、技术经济分析等一系列活动。
3
狭义定义
化学工程中将原料加工成合成的有用化 学品的过程。
化工设计培训ppt
采用国际或国内标准，如API、ASME 、GB等标准，确保设备、材料、配件 等的质量和可靠性。
02
化工工艺设计
工艺流程设计
总结词
详细描述
总结词
详细描述
工艺流程设计是化工工艺设 计的核心，它决定了产品的 质量和产量。
工艺流程设计是根据原料和 目标产品的特性，选择合适 的化学反应和单元操作，确 定最佳的工艺参数，以达到 高效、低能耗、低成本的生 产目标。
新材料在化工设计中的应用
总结词
新材料在化工设计中扮演着越来越重要的角色，为化工 生产提供了新的解决方案和可能性。
详细描述
新材料具有优异的物理、化学和机械性能，能够满足化 工生产中的特殊需求。例如，新型的高分子材料、复合 材料、纳米材料等可以应用于化学反应的催化剂、反应 介质、分离介质等方面，提高化学反应的效率和产物的 纯度。同时，新材料还可以应用于设备的制造和工艺流 程的优化，提高设备的耐腐蚀性和使用寿命。
• 总结词：工艺安全与环保需要贯穿整个化工工艺设计的过程，从方案制定到实施都需要充分考虑。 • 详细描述：在化工工艺设计的过程中，需要始终关注安全和环保问题，对各种可能出现的风险进行充分评估和预防；在实
施阶段，需要加强安全管理，确保工人了解并遵守安全规定；同时还需要合理处理废弃物，减少对环境的污染。只有这样 ，才能实现化工企业的可持续发展和社会责任。
工艺安全与环保
• 总结词：工艺安全与环保是化工工艺设计中必须考虑的重要因素，它关系到企 业的可持续发展和社会责任。
• 详细描述：工艺安全与环保要求在化工工艺设计中充分考虑安全问题和环保问题，采取有效的措施预防事故的发生，减少 对环境的污染。例如，采用安全可靠的工艺流程和设备、加强安全管理和培训、合理处理废弃物等。
化工设计
知识改变命运，学习成就未来！ 知识改变命运，学习成就未来！
化工设计电子课件
化工设计的特点？ 化工设计的特点？
政策性很强——严格遵守国家政策、法令，如安全生产、环保等。 严格遵守国家政策、法令， 安全生产、环保等 政策性很强 严格遵守国家政策 国家基本建设的一个环节，它有一定的程序，遵守化工设计的程序 国家基本建设的一个环节，它有一定的程序，遵守化工设计的程序 的一个环节 一定的程序 和规范，按照规定的格式和要求，进行设计并完成工作。 和规范，按照规定的格式和要求，进行设计并完成工作。 多学科集体工作，要在工作中与非工艺人员协作、配合， 多学科集体工作，要在工作中与非工艺人员协作、配合，要做到什 协作 麽都懂，什麽都只懂一点。 麽都懂，什麽都只懂一点。 实践性很强：扎实的专业理论知识+丰富的实践经验 实践性很强：扎实的专业理论知识 丰富的实践经验、运用先进设 专业理论知识 丰富的实践经验、 计手段操作能力，设计人员要善于向前人学习。 计手段操作能力，设计人员要善于向前人学习。 创造性劳动：不能照搬照抄，在设计中尽量采用先进技术， 创造性劳动：不能照搬照抄，在设计中尽量采用先进技术，消化吸 照搬照抄 采用先进技术 收，“出神入化”。 出神入化”
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化工设计电子课件
1.2 化工厂概况 一、化工厂分类 我国化学工业分类与美国、欧盟有区别， 逐步接轨。 我国化学工业分类与美国、欧盟有区别，但逐步接轨。 美国 有区别 化工 化工 化工 化工 化 工业 工业 工业 工 、 、 、化 化工
，学
有 化工 有 化工
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化工设计电子课件
三、化工设计课程内容 第一章 绪论 第二章 化工设计的内容与程序 第三章 工艺流程设计 第四章 物料衡算和能量衡算 第五章 化工设备的选型和设计 第六章 化工厂布置 第七章 化工管道布置设计 第八章 非工艺专业设计
化工设计教材目录
化工设计目录0 绪论0.1 化工设计的概念及重要性0.2 化工设计类型及内容0.3 化工设计的特点0.4 化工设计的总体要求0.5 课程的目的及学习内容第一章化工设计的程序和内容1.1 化工设计的工作程序1.1.1 基本建设程序1.1.2 环境评价1.1.3 可行性研究1.1.4 计划任务书1.1.5 安全评价1.1.6 初步设计（基础工程设计）1.1.7 施工设计（详细工程设计）1.2 化工厂整体工艺设计所包含的内容1.3 化工工艺设计1.3.1 化工工艺设计内容1.3.2 初步设计的内容和程序1.3.3 施工设计的内容和程序1.3.4 初步设计的文件1.3.5 施工设计的文件1.4 整体设计中的全局性1.4.1 厂址的选择1.4.2 总图布置1.4.3 安全防火与环境保护1.4.4 公用工程1.4.5 土建第二章化工工艺流程设计3.1 工艺路线选择3.1.1 选择原则3.1.2 工作步骤3.2 工艺流程设计3.2.1 工艺流程设计原则3.2.2 工艺流程设计中要解决的问题3.2.3 工艺流程设计步骤3.3 工艺流程图绘制3.3.1 工艺流程图中阀门、管件的图形符号3.3.1 仪表参数代号、仪表功能符号和仪表图形符号3.3.3 物料代号3.3.4 工艺设备位号3.3.4 物料流程图3.3.4 带控制点工艺流程图3.3.5 管道仪表流程图3.4 化工典型设备的自控流程3.4.1 泵的流程自控3.4.2 换热器的温度自控3.4.3 精馏塔的控制方案3.4.4 釜式反应器的釜温自控第四章物料衡算和能量衡算4.1 物料衡算的基本方法4.1.1物料衡算进行的步骤4.1.2物料衡算式4.1.3物料衡算的基准4.2 物料中用到的基本量4.2.1 流体的流量和流速4.2.2 摩尔分数和质量分数4.2.3 混合物的平均分子量4.2.4 气体的体积4.2.5 气体的密度4.2.6 流体的密度4.2.7 物质的饱和蒸气压4.2.8 溶液上方蒸汽中各组分的分压4.2.9 转化率、收率和选择性4.2.10 气液平衡常数4.3 物理过程中的物料衡算4.3.1 混合4.3.2 连续蒸馏4.3.3 增湿4.3.4 气体混合物的部分冷凝4.3.5 液体混合物的部分气化4.3.6 闪蒸4.3.7 物理吸收4.3.8 提浓4.3.9 脱水4.4 用元素的原子平衡的方法作物料衡算4.5 直接使用反应计量方程式作物料衡算4.6 利用联系物作物料衡算4.7 复杂反应体系使用产物、副产物各自的收率数据作物料衡算4.8 带有物料循环的流程的物料衡算4.9 多步串联过程的物料衡算第五章热量衡算5.1 热量衡算在化工设计工作中的意义5.2 热量衡算的基本方法5.2.1 热量衡算的基本关系式5.2.2 热量的计算方法5.2.3 热量衡算的基准5.3 热量衡算中使用的基本数据5.3.1 热熔5.3.2 焓5.3.3 汽化热5.3.4 反应热5.3.5 溶解热5.4 一些物质的热力学性质图5.4.1 焓温图(H-T图)5.4.2 温熵图(T-S图)5.4.3 蒸汽的焓熵图(H-S图)5.4.4 溶液的焓浓图5.5 物理过程的热衡算5.5.1 气化5.5.2 分流5.5.3 溶液稀释5.5.4 增湿5.5.5 非等温吸收5.5.6 连续蒸馏5.5.7 提浓5.6 伴有化学反应过程的热衡算5.7 化工生产常用热载体5.8 冷冻剂和载冷剂5.8.1 冷冻剂5.8.2 载冷剂5.9 加热剂、冷却剂用量的计算5.10 动力消耗综合表5.11系统能量的合理利用第六章化工设备的工艺设计6.1 化工设备工艺设计的内容6.2 泵的选用6.2.1 对化工用泵的要求6.2.1 泵型式的确定6.2.3 扬程和流量的安全系数6.2.4 扬程和流量的校核6.2.5 泵的轴功率的校核6.2.6 泵的台数和备用率6.2.7 离心泵安装高度的校核6.3 换热设备的设计和选用6.3.1 传热设备的类型和性能比较6.3.2 传热器的系列化6.3.3 传热器部分设计参数的取值6.3.3.1 流体的流速6.3.3.2 流体的路径6.3.3.3 传热器两端冷热流体温差的取值6.3.3.4 供初估换热面积使用的总传热系数推荐值6.3.3.5 污垢系数经验值6.4 贮罐的选型和设计6.4.1 贮罐的系列化和标准化6.4.2 贮罐存贮量的确定6.4.3 贮罐设计的一般程序6.5 塔器的设计6.5.1 塔型的选择6.5.2 板式蒸馏塔的设计6.5.2.1 板式蒸馏塔的设计程序6.5.2.2 板式蒸馏塔实际板数的确定6.5.2.3 板式蒸馏塔塔径的确定6.5.3 填料蒸馏塔的设计6.5.3.1 填料蒸馏塔的设计程序6.5.3.2 填料的选用6.5.3.3 填料塔塔径的确定6.5.3.4 填料蒸馏塔填料高度的计算6.5.3.5 液体的最小喷淋密度6.5.3.6 填料的分段6.5.4 填料吸收塔的设计6.5.5 板式吸收塔的设计6.5.5.1 板式吸收塔理论塔板数6.5.5.2 板式吸收塔的板效率6.6 反应器的设计6.6.1 常用工业反应器的类型6.6.2 工业反应器的放大6.6.3 釜式反应器的设计6.6.3.1 釜式反应器的系列化6.6.3.2 釜式反应器设计的工作内容6.6.3.3 釜式反应器体积的计算6.6.4 固定床催化反应器的设计6.6.4.1 固定床催化反应器的类型6.6.4.2 固定床催化反应器催化剂用量的确定6.6.5 流化床反应器的设计6.6.5.1 流化床反应器的构造6.6.5.2 流化床反应器与固定床反应器的比较6.6.5.3 流化床反应器的各种类型6.6.5.4 流化床反应器的传热装置6.7 非定型设备的设计程序和设计条件6.7.1 非定型设备的设计程序6.7.2 非定型设备设计条件图（表）6.7.3 设备管道方位图6.8 工艺设备一览表第七章车间管路设计7.1 车间管路设计包含的内容7.2 化工用管7.3 化工管路常用阀门和管件7.3.1 化工管路常用阀门7.3.2 化工管路常用管件7.4 公称压力和公称直径7.4.1 公称压力和公称压力系列7.4.2 公称直径和公称直径系列7.5 管径和壁厚的确定7.5.1 管径的确定7.5.2 管子壁厚的确定7.6 管路布置设计7.7 管路布置图7.7.1 视图的配置7.7.2 视图的画法7.7.3 管路布置图的标注第八章车间布置设计8.1 车间布置设计概述8.2 厂房的整体布置和厂房轮廓设计8.2.1 厂房的整体布置8.2.2 厂房的平面布置8.2.3 厂房的立体布置8.3 车间设备布置设计8.4 车间生产辅助用室和行政福利用室的配置8.4.1 车间生产辅助用室的配置8.4.2 行政福利用室的配置8.5 车间布置图8.5.1 车间布置平、立面图8.5.2 车间首页图第九章向非工艺专业提供的设计条件9.1 土建设计条件9.1.1 化工建筑基本知识9.1.2 工艺专业向土建设计提供的条件9.2 非定型设备设计条件9.3 变配电及电气设计条件9.3.1 变配电9.3.2 电气设计条件9.4 自动控制设计条件9.5 给排水、暖通条件9.5.1 给排水设计条件9.5.2 采暖通风设计条件9.6 供热及冷冻设计条件9.6.1 供热系统设计条件9.6.2 冷冻系统设计条件第十章概算10.1 概述10.2 工程项目设计概算的内容10.3 工程项目设计概算的编制依据和编制方法10.3.1 概算的编制依据10.3.2 概算的编制方法第十一章计算机辅助化工设计11.1 化工设计软件概述11.1.1 化工设计软件主要作用11.1.2 常用化工设计软件11.1.3 应用化工设计软件的重要性11.2 化工流程模拟软件11.2.1 化工流程模拟软件用途11.2.2 流程模拟方法及软件组成11.2.3 稳态模拟和动态模拟11.2.4 常用化工流程模拟软件简介11.2.5 ASPEN PLUS流程模拟应用举例11.3 化工装置及系统设计软件11.3.1 换热器设计软件11.3.2 换热流程与PINCH11.3.3 塔内件水力学计算软件11.3.4 管网计算软件11.3.5 CFD软件11.4 化工装置布置设计软件11.4.1 设备布置设计软件11.4.2 管道应力计算软件11.4.3 4D模型技术11.5 计算机绘图软件11.5.1 常用的制图软件11.5.2 AutoCAD基础知识11.5.3 AutoCAD绘制工艺流程图11.5.4 AutoCAD绘制设备布置图第十二章毕业设计12.1 毕业设计的作用和目12.2 毕业设计的工作程序12.3 毕业设计的指导12.2.1 毕业设计的选题12.2.2 毕业设计的指导书12.2.3 毕业设计的评阅12.2.4 毕业设计的答辩12.2.5 毕业设计成绩的评定12.3 毕业设计说明书12.3.1 概述12.3.2 生产方案选择12.3.3 工艺流程设计12.3.4 工艺计算书12.3.5 主要设备的工艺计算和设备选型12.3.6 工艺流程图的设计与绘制12.3.7 环境保护与安全措施12.3. 8设计体会和收获。
《化工专业课程设计》课件
。
工艺流程设计的基本步骤
确定生产任务和目标
明确产品的规格、产量和品质要 求。
收集资料
了解原料、产品、工艺条件等相 关信息。
工艺流程构思
根据生产任务和目标，初步确定 工艺流程方案。
工艺流程优化与改进
根据实际情况，对工艺流程进行 优化和改进，提高生产效益。
工艺流程图绘制
用图形符号表示工艺流程中各个 单元操作和设备。
课程设计的成果展示与评价
成果展示
通过PPT课件详细介绍了课程设计的 成果，包括工艺流程图、设备布置图 、管道布置图等。
评价标准
建立了科学的评价标准，从设计方案 的可行性、技术创新性、经济性等方 面对课程设计进行了全面评价。
课程设计的经验教训与改进建议
经验教训
总结了课程设计过程中遇到的问题和困难，如方案调整、团队协作等，并分析其原因。
确保管道系统在各种工况下的安全稳定运 行，避免出现泄漏、超压等问题。
在满足工艺要求的前提下，尽可能降低管 道系统的投资和运行成本。
环保性原则
适应性原则
合理选用绿色环保的管材和防腐保温材料 ，减少对环境的污染和破坏。
根据工艺流程和设备布置，合理确定管道 走向和支架位置，方便后期维护和改造。
管道设计的材料与规格
改进建议
针对经验教训，提出了具体的改进措施和建议，如加强前期调研、提高团队协作能力等 。
化工专业课程设计的未来发展
发展趋势
分析了化工专业课程设计的发展趋势，如数字化、智能化、绿色化等。
展望未来
基于发展趋势，对未来化工专业课程设计的发展方向进行了展望，并提出了相应的对策和建议。
THANK YOU
制定合理的维护和检修计划，定期对管道 进行检查、清洗、维修和更换，确保管道 系统的长期稳定运行。
化工设计 ppt课件
步
设
非定型设备条件表
计
工艺流程图设计
程
带控制点工艺流程图
序
图
车间布置设计
车间平面及立面布置图
概算
概算书、投资额及材料表
编写设计说明书
扩大初步设计说明书
三、施工图设计 这是最详细、最深入的工程设计阶段。只有它的设计文件，才能交给施工
队进行施工建设。是针对初步设计或扩初设计的完全具体化。
对化工工艺部分的设计，施工图设计要出的主要文件： 1、PID最终版； 2、UID图； 3、所有设备的施工图； 4、平立面布置图； 5、配管图（配管设计图）； 6、施工材料明细表； 7、工程预算书； 8、施工图设计说明书。等等。
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电
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、环境保护和安全卫生。 9.工厂组织、劳动定员和人员培训。 10.项目实施规则。 11.项目估算和资金筹措。 12.经济效益评价及社会效益评价。 13.结论。
（10）、投资估算、资金筹措方案； （11）、基建及投资规划； （12）、经济效益初步分析与评价； （13）、结论及建议
项目建议书的实质： 想投资该项目的主体，将它前期收集的所有资料（信息），经过加工
（初步定量计算、并结合专家经验）处理，按以上主要章节整理成一本文 件。其目的就是要打动上级决策者，让决策人下决心上该项目。
结论
三门峡水库建成后取得了很大效益，但这是以牺牲库 区和渭河流域人民的利益为代价的（水利部副部长索丽生 语）；是造成渭河河床淤积抬升、南山支流倒灌的根本原 因。
《化工设计第一章》课件
安全与环保设计的原则
预防为主
在设计阶段充分考虑生产过程 中可能存在的危险因素，采取 有效的预防措施，降低事故发
生的概率。
综合治理
对化工生产过程中产生的各种 污染物进行综合治理，实现达 标排放。
详细描述
化工设计是根据化学工程原理和方法，对工艺流程、设备、管道等工艺系统进行整体设计的过程。它涉及到多个 学科领域，如化学、物理、热力学、流体力学等，需要综合考虑各种因素，如工艺流程、设备性能、安全环保等 。
化工设计的重要性
总结词
化工设计是实现化工生产的基础和关键，对提高生产效率、降低能耗、减少污染等方面具有重要意义 。
03
安全可靠：化工设备设计应遵循安全可靠的原则，确保设备在使用过 程中不会发生安全事故。
04
经济合理：化工设备设计应遵循经济合理的原则，在满足工艺要求和 使用安全的前提下，尽量降低设备的制造成本和使用成本。
04
化工管道设计
管道设计的定义与特点
总结词
管道设计的定义、特点
VS
详细描述
管道设计是化工设计中的重要组成部分， 它涉及到管道系统的布局、材料选择、压 力等级、流动特性等多个方面。管道设计 的特点在于其需要考虑的因素众多，需要 综合考虑工艺流程、安全、环保、经济等 多方面的因素。
化工设备设计的重要性
总结词：重要性
稳定性：良好的化工设备设计能够保证生产的稳定性和 产品的质量。
安全性：化工设备是化工生产的核心部合理的化工设备设计可以降低生产成本，提高 经济效益。
化工设备设计的原则
01
精品课程《化工设计概论》课件(全)
第四篇 装置范围的可控性评定 控制结构的定性分析 流程的可控性分析
否
过程是否仍有希望？
是
第三篇 详细设计、确定设备尺寸、优化
最终产品是：大众化学品、专用化学品定型消费产 品或工业产品(其使用化学品或化学品混合物？)
确定设备尺寸 换热器设计、塔设计、泵和压缩机设计
产品设计
投资费用估算 利润率分析 优化
〔2〕设计团队将遵循一系列公认的化工设计 〔可延伸为产品和过程设计〕步骤处理设计问 题。
2021-03
1.3 化工设计的步骤
1.3.1 化工设计步骤的比较 1.3.2 初始问题的创立和审查 1.3.3 发现具有所需性质和性能的化学 1.3.4 过程创立 1.3.5 根本方案的开发 1.3.6 利用算法进展详细过程合成 1.3.7 全装置范围的可控性评价 1.3.8 详细设计、设备尺寸确定和优化 1.3.9 书面设计报告和口头陈述 1.3.10 装置设计、施工、开车和运转
思路。最好的思路可能是那些开场遭到最剧烈批评的 方案。所有思路都经过收集、整理、讨论和仔细地评 审〔基于技术和市场的考虑〕。
现考虑以下可供选择的设计方案，这是从上面两个 初始问题的各种思路中选择的典型方案。注意，在 开场时最好深入地考虑至少两种方案，可能的情况 下考虑三种方案。
2021-03
例1.3 〔例1.1的再次讨论〕 为满足每年增加36万吨氯乙烯的需要，选择下面 四个看似合理的方案作进一步的研究。
否 过程和/或产品是否仍合理可行？ 是
第四篇 装置范围的可控性评价
开车评价
可靠性和平安性分析
第五篇 书面设计报告和口头陈述
2021-03
装置设计、建立、开车和操作
图1.3 化学产品和生产过程设计的步骤
化工设计课件第一章1(1)
设计文件（四）
计划书 批文等
中试 试验报告
调查 报告等
文件
技术资料
1.设计依据
设计文件（五）
工艺路线 选择
设备选型 材料选用等 专业设计原则
2.设计指导思想和设计原则
设计文件（六）
产
产
品
品
名
质
产品
称
量
பைடு நூலகம்
规模
副产
产品
和
规 （吨/年） 数量
包装
性
格
（吨/年） 方式
质
3.产品方案
设计文件（七）
化
学
生
车间布置 设计内容
确定设备在 平面、空间 的具体位置。
确定厂房和 框架结构形 式。
放映土建、 暖通、电气、 给排水、自 控等设计参 数等。
五、化工管路设计(1/2)
确定装置 全部管线 阀门 管件 框架位置 ……
满足 工艺 生产 的要 求
便于 操作\ 检查\ 安装 维修
作到 整齐 美观
可行性研究(1\4)
可行性研究是对拟建项目进行全 面分析和多方面比较\对建设原因 和建设进行进行论证和评价.
是投资决策和编制审核批准设计 任务书的原始依据.
必须反映市场销售\ 资源\工程条件\
燃料和动力的供应\资金筹措\经济效益 评价等.具体内容如下:
可行性研究(2\4)
1.总论（包括）： 项目名称；可行性研究单位；技术负责
人；可行性研究依据；可行性研究主 要内容和论据；评价的结论性意见； 存在问题和建议等。 （付上主要技术经济指标）
可行性研究(3\4)
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、消耗定额；
化工设计-第一节PPT课件
(2)加热塔釜中溶液至沸腾,当蒸气 到塔顶时开冷凝水,保持全回流操 作。至塔顶温度稳定后,将酸醇比 为2∶1和含一定量催化剂(浓硫酸) 混合物料从塔上部进料,调节一定
的回流比,使反应生产的粗酯产品 从塔顶取出,并保持塔顶温度不变 。同时从塔的下部气相出料,经冷 凝进入分相器分水,有机相回流至
塔釜。每隔一定时间取塔顶粗酯样
2. 《化工设计》娄爱娟 华东理工大学出版社 3. 《化工设计》 王静康主编 化学工业出版社 4. 《化学过程设计》 倪进方主编 化学工业出版社 5. 《化工项目设计训练》 著 余立新等译 清华大学
出版社
2021
5
2021
6
*综述：什么是化工设计？
一、定义：
以化工厂或化工生产装置的建设为目的 的，在确保技术、经济、环境和安全可靠性 的前提下，设计最佳原料和工艺技术路线， 通过工艺软件的模拟分析，确定优化的工艺 流程、工艺条件、设备选型及其他非工艺专 业内容。
乙酸/乙烯加成酯化法
C H 2 C H 2 C H 3 C O O H C a t. C H 3 C O O C 2 H 5
乙醇直接脱氢一步法制乙酸乙酯
2 C H 3 C H 2 O H C u / C R 2 O 3 C H 3 C O O C H 2 C H 3 2 H 2
2021
未反应原料
原料
混合
反应
分离
产品
2021
14
小 结：
原料
预处理 第一步反应 分离 第一工艺过程阶段
中间缓冲罐 ……
中间缓冲罐
预处理
最终反应 第n工艺过程阶段
分离
中间半成品 成品
一个化工生产过程的若干个过程阶段
2021
化工设计的内容和程序PPT课件
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《化工设计》
化工设计、化工厂设计、化工过程设计、 化工工艺设计四个名词之间的联系与区别
化工设计是泛称，在不同场合可分别指称化工 厂设计、化工过程设计、化工工艺设计，其内涵最 广，但意义不明确。
化工工艺设计（核心）
化工过程设计（核心）
化工厂设计
公用工程设计、外管设计，…等
非工艺部分设计
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化工厂分类
（1）按产品分类
（1） 日化厂、石化厂、农药厂、橡胶厂、塑料厂等
（2）按生产规模分类
大型化工厂(≥100kt/a)
中型化工厂(10~100kt/a)
小型化工厂(<10kt/a)
（3）按生产方式分类
连续操作、间歇操作
（4）按生产技术的先进程度分类
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2 化工厂组成 化工厂结构
其中，各种图纸随设计的深入，分成多个版本。
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工艺专业部与工艺系统专业部之间，在设计工作过 程中有许多需要交流的条件、文件（“条件表”）， 有发出条件的主导专业，有接收“条件表”的接收专 业。
种我 类国
化 工 设 计 院 的 专 业
化学工程与工艺 化工机械 自动化及仪表 总图 概预算（工程经济） 建筑、结构、暖通、给排水、强弱电 热工、环境工程（环保）、工业炉
PID （Process Instrument Diagram） 带控制点的工艺仪表管道流程图 PFD （Process Flowsheet Diagram） 过程物料流程图 UID （Utility Instrument Diagram） 公用工程仪表管道流程图 UFD （Utility Flowsheet Diagram） 公用工程物料流程图
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(3)采用先进的科学技术，努力提高商品设计的质量，使设 计做到标准规范，切合实际，技术先进，经济合理，安 全适用，使建设项目的技术经济指标达到先进水平。
(4)设计使用的基础资料要准确、可靠，各种数据和技术条 件要正确、切合实际；文字说明要清楚、确切，图纸要 清晰、正确，避免出现重大设计错误。
设计（建设）前期 设计期
设计后期（建设期）
初步设计 施工图设计
投产
试车验收
施工安装 人员培训
《化工设计》
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由专利 商承担的工艺包(基础设计)和由工程公司 承担的工程设计两大设计阶段。 工程设计又划分为：工艺设计、基础工程 设计和详细工程设计三个阶段。
对在技术比较简单和比较成熟的，生产规模较小的 工厂或个别车间，以及技术改造与技术措施比较成熟的， 为了简化设计，缩短设计时间，可分为二个阶段设计， 即技术设计和施工图设计二个阶段。
《化工设计》
通过该课程的学习，使学生具备化学工程师的基本 理论素质，今后无论对学生考研，还是参加工作都将是 大有意义的。
《化工设计》
化工设计概念
“化工设计” 是根据一个化学反应或过程设计
出一个生产流程，并研究流程的合理性、先进 性、可靠性和经济的可行性，再根据工艺流程 及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等， 进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求， 工艺专业与有关非工艺专业进行密切设计合作， 最终使这个工厂建成投产，这种设计全过程称 为“化工设计”。
《化工设原计理》
第一章 化工设计程序和内容
《化工设计》
化工厂建立过程
• 化工厂建立的全过程 一般需要经过可行性研究、化工设计、施 工、试车和考核等几个阶段。 一个工程项目从设想到建成投产这一阶段 称为基本建设阶段。
《化工设计》
化工厂建立过程
投资设想 机会研究
项目建议书 可行性研究 投资决策
设计任务书
《化工设计》
化工设计特点
（1）政策性强 化工设计是一项政策性很强的综合工作，整
个过程都必须遵循国家的各项有关方针政策和法 规。我们要了解中国的国情，从我国国情出发， 充分利用人力和物力资源；要抱着对国家、对人 民负责的严肃认真的精神，严格遵守国家政策法 令、自觉维护国家和人民的利益，为国家创造财 富。确保安全生产；保护环境；保障良好的操作 条件，减轻工人的劳动强度。
《化工设计》
化工程序及阶段
2.国内设计阶段的划分 一般按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复
杂性、设计水平的高低而分为二个阶段或三个阶段进行 设计。
凡属重要的大型企业，技术比较复杂或比较新型的 工厂，为了保证设计质量，一般可分三个阶段进行设计， 即初步设计，技术设计(又称扩大的初步设计、扩初设计） 和施工图设计三个阶段。
学科、多人手的集体性劳动，要在工作中 团结协作，互相支持、互相配合，以大局 为重，发扬民主、尊重科学、尊重知识， 协作工作，必须依靠全体工艺设计人员和 非工艺设计人员的通力合作，密切配合才 能完成。
《化工设计》
化工设计的原则
(1)贯彻执行国家基本建设的方针政策，从符合党和国家的 政治方针和技术经济政策出发，处理好技术、经济及环 境的关系，并在国家法令、标准、规定的允许范围内精 心设计，确保设计质量。
（3）经济性强 化工生产过程大都复杂，所需原材料
种类多，能耗大，基建费用高，要求设计 人员有经济观点，在确定生产方法、设备 选型、车间布置、管道布置时都要加强经 济观点，认真进行技术经济分析，处理好 技术与经济的关系，做到化工设计技术上 先进、成熟，经济上合理。
《化工设计》
化工设计特点
（4）综合性强 化工设计是一项系统工程，是一门多
《化工设计》
化工设计特点
（2）技术性强 化工设计又是一项理论密切联系实际
的工作，从事化工设计不仅要有专业理论 知识、较广博的基础知识、扎实熟练的技 能，还要有丰富的实践经验和运用先进设 计手段的操作能力。化工设计是一种创造 性劳动，不是照搬照抄，而是消化吸收， “出神入化”。
《化工设计》
化工设计特点
《化工设计》
化工设计分类
化工设计分类
从设计范围分化工设计通常又分为以工厂单位和以车间 为单位的两种设计。
工厂化工设计包括厂址选择、总图设计、化工工 艺设计、非工艺设计、技术经济等各项设计工 作。
车间化工设计分为化工工艺设计和其他非工艺设 计两部分。化工工艺设计内容主要有：生产方 法的选择、生产工艺流程设计、工艺计算，设 备选型、车间布置设计及管道布置设计，向非 工艺专业提供设计条件，设计文件以及概(予) 算的编制等项设计工作。
《化工设计》
化工设计分类
化工设计分类
新建工厂设计； 原有工厂的改建和扩建设计； 车间、厂房的局部修建设计。
《化工设计》
化工设计分类
新建工厂设计分类
1）工程设计；2）复用设计；3）因地制宜设计。 • 工程设计是指没有现成的装置可以参照或仅仅根据中试
或其它实验装置来设计工业生产装置。这种设计工作难 度大，对设计人员的素质要求高。 • 复用设计是利用已有装置的技术资料进行新装置的设计， 这种设计基本没有大的改动。 • 因地制宜设计是在已有装置技术资料的基础上，根据即 将建设装置的具体情况进行改进或变更，以适应新装置 的要求，这样完成的设计称为因地制宜设计。
【天津工业大学】精品课程
化工设计
全册课程
《化工设计》
学习的目的和要求
1
第一章化工设计程序和内容
2
第二章工艺流程设计
3
第三章物料衡算与能量衡算
4
第四章设备的工艺设计与选型
5
第五章车间布置设计
6
第六章管路设计与布置
7
第七章向非工艺专业提供设计条件
《化工设计》学习本课程来自意义化工工科专业的学生毕业之后从事化工、制药等工 作，无论是技术革新，还是装置能力的核算、工厂的改 造挖潜，降低能耗，综合利用，三废处理，提高生产效 率，以至于产品的开发、中间实验都需要一定的化工开 发和化工设计的专业知识。因此，在大学高年级开设这 门全面系统讲解化工设计的课程，进行有关工程设计方 面知识的学习和训练是十分必要的。