化工设计概论

化工设计概论

第一章

1.化工设计的种类:

根据项目性质分：新建项目设计，重复建设项目设计和已有装置的改造设计.

根据化工过程开发程序分类：概念设计，中试设计，基础设计和工程设计。

2.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。

第二章

1.生产方法和工艺流程选择的原则：

（1）先进性。先进性是指在化工设计过程中技术上的先进程度和经济上的合理性。

(2)可靠性。可靠性主要是指所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。

（3）合理性。合理性是指在进行化工厂设计时，应该结合我国的国情，从实际情况出发，考虑各种问题，即宏观上的合理性。

2.工艺流程设计的步骤：

（1）确定整个流程的组成

（2）确定每个过程或工序的组成

（3）确定工艺操作条件

（4）确定方案的组成

（5）原料与能量的合理利用

（6）确定“三废”处理方案

（7）制定安全生产措施

3.工艺流程图有：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图及工艺管道仪表流程图等。

4.设备的标注

压缩机、风机 C 换热器 E 泵 P

反应器 R 塔 T 容器 V

例如: 设备位号“P301A”由三部分组成：P为设备类别代号；第一个数字3为工序（或主项）的编号；01为该设备在工序同类设备中的顺序号；A为相同设备的数量尾号。

5.管道标注

管道标注的内容有四部分：管段号（由三个单元组成）、管径、管道等级和绝热（或隔声）代号，总称为管道组合号。

例如：“PL0101A-150-A1A”：PL 为物料代号，表示工艺液体；第一个01为主项编号，

表示第01号工序；第二个“01”为管道顺序号，表示第01号管道；150位管道的公称直径，表示该管道的公称直径为150mm；第一个A为公称压力等级代号，表示ASME标准压力等

级代号；1表示管道材料等级顺序号；第二个A为管道材质类别代号，表示铸铁。

PA 工艺空气 PG 工艺气体

PL 工艺液体 PW 工艺水

PGS 气固两相工艺物料 PLS 液固两相工艺物料

A~G用于ASME标准压力等级代号，H~Z用于国内标准压力等级代号（其中I,J,O,X不用）

A-铸铁 B-碳钢

6.常用阀门图例

截止阀球阀

三通截止阀三通球阀

7.仪表的功能标志

第一个字母表示被测变量，后继字母表示读出功能，输出功能。

第四章

1.化工设备选型和工艺设计主要应满足以下几个方面的要求：

(1)技术合理性

（2）先进性

（3）安全性

（4）经济性

（5）系统性

2.泵的选型原则

按照泵作用于液体的原理分为叶片式和容积式两大类。

3.换热器可分为间壁式，混合式（也叫直接接触式）和蓄热式三类，其中以间壁式换热器应用最普遍。

4.反应器按操作方式分类，有间歇和连续反应器。

5.化工设备图的尺寸标注：

（1）规格性能尺寸

（2）装配尺寸

（3）外形尺寸

（4）安装尺寸

（5）其他尺寸

第五章

1.化工车间的组成：

（1）生产设施

（2）生产辅助设施

（3）生活行政福利设施

（4）其他特殊用室

2.装置平面布置方案

装置车间的平面形式主要有长方形，L形，T形和Ⅱ形，其中长方形厂房具有结构简单，

施工方便，设备布置灵活，采光和通风效果好等优点，是最常用的厂房平面布置形式，尤其适用于中小型车间。当厂房较长或受工艺，地形等条件限制，厂房的平面形式也可采用L形，T形，Ⅱ形等特殊形式，此时应充分考虑采光，通风，交通通道，进出口等问题。

一般的石油化工装置采用直通管廊长条布置或组合型布置，而小型的化工车间多采用室内布置。长方形是最常用的平面布置形式。

3.车间设备布置的要求：

（1）满足生产工艺要求

（2）满足安装和检修要求

（3）满足土建要求

（4）满足安全，卫生和环保要求

（5）工艺设备竖面布置的原则：

①工艺设计不要求架高的设备，尤其是重型设备，应落地布置。

②由泵抽吸的塔和容器，以及真空，重力流，固体卸料等设备，应按工艺流程的要求，

布置在合适的高层位置。

③当装置的面积受限制或经济上更为划算时，可将设备布置在构架上。

4.换热器的布置应遵循缩短管长和顺应流程的原则。

5.设备和车间用粗实线，管道用细实线画轮廓。

第六章

1.管道支架按其作用分为以下四种：固定支架、滑动支架、导向支架和弹簧支架。

2.容器的管道布置

两个容器成排布置时，可将管口对称布置。

三个以上容器成排布置时，可将各管口布置在设备的相同位置。

距离较近的两设备间的管道不能直连，而应采取45º或90º弯接。

出料管沿墙铺设时，设备间的距离大一些，人可进入设备间操作，离墙的距离就可小一些。

第七章

1.安全与环境保护

闪点是液体是否容易着火的标志，它是物质在明火中能点燃的最低温度，液体的闪点如果等于或低于环境温度则称为易燃液体。

自然点是指物质在没有外界引燃的条件下，在空气中能自燃的温度，它标志该物质在空气中加热的极限温度。

爆炸极限是指在常温常压的条件下，该物质在空气中能燃烧的最低至最高浓度范围，即在该浓度范围内，火焰能在空气混合物中传播。

燃烧热是可燃物质在氧气（或空气）中完全燃烧时所放出的全部热量。

2.产品成本

产品成本是生产和销售产品所消耗的活劳动和物化劳动的总和，即企业所支出的生

产资料费用、工资费用和其他费用的总和。

生产成本

生产成本是按制造成本法合算的产品成本，亦称为制造成本，是企业在生产单位

（车间、工厂）内为生产和管理而支出的各种耗费，主要有原材料、燃料和动力、

生产工人工资和各项制造费用。

第八章

1.静态还本期

静态还本期定义是全部投资靠该项目收益加以回收所需要的时间。

2.动态评价方法（评价指标）

（1）净现值

（2）净现值比

（3）折现现金流通收益率

（4）动态还本期