天津大学化工设计(化工过程设计)全套教案-part1
《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
【天津工业大学】精品课程《化工设计》--全册课件
(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
天津大学化工原理课程设计
具有分效预热的卤水真空蒸发制盐系统（平流进料，顺流排盐）
一、
1.1
盐，既是生活必需品，又是化工业的基本原料，被称为“工业之母”。以其为主要原料制成的“两碱”（纯碱和烧碱）被广泛应用于纺织、农业、医药、有色金属、冶金、电力、军工等多种行业。
在中国，根据来源和生产方法可将原盐分为三类：以海水为原料晒制而得的海盐；开采现代盐湖矿制得的湖盐；开采地下天然卤水或古代岩盐矿床制得的井矿盐又称岩盐。其中以岩盐分布最为广泛，开采也最为成熟，因此，在我国内陆普遍盐工业所使用的为岩盐。
第二效第三台预热器中卤水的升温区间为78至83摄氏度，故卤水的定性温度为：
由定性温度经水的变化规律推算出80.5℃时，卤水的物性参数如下：
80.5℃下卤水的物性参数表
温度t
℃
恒压热容
J/(kg·℃)
密度
热导率
W/（m·℃）
粘度
Pa·S
80.5
3411
1157.5
0.617
0.0019
计算传热量Q：
对数平均温度为：
Pa·S
72
3405
1162.6
0.612
0.002
80.5℃下卤水的物性参数表
温度t
℃
恒压热容
J/(kg·℃)
密度
热导率
W/（m·℃）
粘度
Pa·S
80.5
3411
1157.5
0.617
0.0019
92.85℃下水的物性参数表
温度t
℃
密度ρv
kg/m3
密度ρ
kg/m3
热导率k
W/（m·℃）
粘度μ
化工设计化工过程设计教学教案
化工设计化工过程设计教学教案PPT一、教学目标1. 了解化工过程设计的基本概念和重要性。
2. 掌握化工过程设计的主要步骤和方法。
3. 了解化工过程中的单元操作和设备选型。
4. 培养学生的工程思维和创新能力。
二、教学内容1. 化工过程设计概述化工过程设计的定义和目的化工过程设计与化工工艺设计的区别2. 化工过程设计的主要步骤需求分析与项目可行性研究工艺流程设计设备选型与设计工艺参数优化安全、环保与经济评估3. 单元操作及设备选型流体流动与输送设备传热与换热器设备传质与分离设备反应与反应器设备4. 工艺流程图的绘制工艺流程图的符号与表示方法工艺流程图的绘制步骤与技巧5. 工艺参数的优化与计算基本工艺参数的计算方法工艺参数的优化方法与技巧三、教学方法1. 讲授法：讲解化工过程设计的基本概念、步骤和方法。
2. 案例分析法：分析实际案例，让学生了解化工过程设计的具体应用。
3. 互动教学法：引导学生参与课堂讨论，提高学生的工程思维和创新能力。
4. 实践操作法：让学生动手绘制工艺流程图，优化工艺参数，提高实际操作能力。
四、教学资源1. 教材：化工过程设计相关教材。
2. PPT课件：详细讲解化工过程设计的基本概念、步骤和方法。
3. 案例资料：提供实际案例，供学生分析和学习。
4. 绘图软件：如AutoCAD，用于绘制工艺流程图。
五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂讨论中的表现，考察学生的工程思维和创新能力。
2. 作业完成情况：评估学生对课堂所学知识的掌握程度。
3. 工艺流程图的绘制：评估学生对工艺流程图的绘制能力和工艺参数的优化能力。
4. 期末考试：全面考察学生对化工过程设计的理解和掌握程度。
六、教学环境1. 教室环境：宽敞明亮的教室，配备投影仪、计算机等教学设备。
2. 网络环境：保证学生能够访问互联网，获取相关资料和信息。
3. 实验室环境：提供化工过程设计相关的实验室，让学生能够进行实际操作和实验。
七、教学过程1. 导入：通过引入实际案例，引发学生对化工过程设计的兴趣和关注。
天津大学化工原理课程设计
R=2Rmin=2×0.352=0.704
③求精馏塔的汽液相负荷
L=RD=0.704×97.27=68.48 kmol/h
V=(R+1)D=(0.701+1) ×97.27=165.75 kmol/h
L′=L+F=68.48 +136.79=205.27 kmol/h
V′=V=165.75 kmol/h
MLDm=0.953×78.11+（1-0.953）×112.56=79.73kg/kmol
②进料板平均摩尔质量计算
由图解理论板的yF=0.899，则xF=0.665
MVFm=0.899×78.11+（1-0.899）×112.56=81.59kg/kmol
图3 苯—氯苯温度组成图
则塔顶温度 tD=80.3℃
进料板温度 tF=89.8℃
精馏段平均温度 tm=（80.3+89.8）/2=85.05℃
（3）平均摩尔质量计算
①塔顶平均摩尔质量计算
由xD=y1=0.986，查平衡曲线得x1=0.953
MVDm=0.986×78.11+（1-0.986）×112.56=78.59kg/kmol
由于本设计采用泡点进料，需要设计一再沸器满足设计要求。工业上常用的再沸器有下列几种：内置式再沸器、釜式再沸器、热虹吸式再沸器以及强制循环式再沸器。内置式再沸器通常用于直径小于600mm的蒸馏塔中，不服和本次设计要求。热虹吸式再沸器利用热虹吸原理，即再沸器内液体被加热部分汽化后，汽液混合物密度小于塔内液体密度，使再沸器与塔内产生静压差，促使塔底液体被虹吸进入再沸器，在再沸器内汽化后返回塔中，因而不必用泵便可使塔内液体循环。热虹吸式再沸器有立式和卧式两种。但立式安装时要求精馏塔底部液面与再沸器顶部管板持平，要有固定标高，其循环速率受流体力学因素制约。因而本次设计中我们选用卧式热虹吸式再沸器。
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 教学目标让学生了解化工设计的定义和目的让学生了解化工设计的基本流程和步骤让学生了解化工设计的主要内容和注意事项1.2 教学内容化工设计的定义和目的化工设计的基本流程和步骤化工设计的主要内容和注意事项1.3 教学方法讲解法：讲解化工设计的定义、目的、流程、步骤、内容和注意事项案例分析法：分析典型的化工设计案例，让学生更好地理解和掌握化工设计的方法和技巧1.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工设计的基本概念和知识点案例分析：让学生分组讨论和分析典型的化工设计案例，提出设计方案和注意事项第二章：化工原料的选择2.1 教学目标让学生了解化工原料的选择标准和依据让学生了解不同化工原料的性质和特点让学生能够根据具体需求选择合适的化工原料2.2 教学内容化工原料的选择标准和依据不同化工原料的性质和特点选择合适的化工原料的方法和技巧2.3 教学方法讲解法：讲解化工原料的选择标准、依据以及不同化工原料的性质和特点案例分析法：分析具体的化工原料选择案例，让学生学会如何选择合适的化工原料2.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工原料选择标准和依据的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的化工原料选择案例，提出合适的选择方案第三章：化工工艺流程设计3.1 教学目标让学生了解化工工艺流程设计的基本原则和方法让学生了解不同化工单元操作的特点和应用让学生能够设计简单的化工工艺流程3.2 教学内容化工工艺流程设计的基本原则和方法不同化工单元操作的特点和应用设计简单化工工艺流程的方法和技巧3.3 教学方法讲解法：讲解化工工艺流程设计的基本原则、方法和不同化工单元操作的特点和应用案例分析法：分析具体的化工工艺流程设计案例，让学生学会如何设计简单的化工工艺流程3.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工工艺流程设计的基本原则和方法的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的化工工艺流程设计案例，提出设计方案第四章：设备选型与布局4.1 教学目标让学生了解化工设备选型的依据和标准让学生了解不同类型化工设备的性能和应用让学生能够进行基本的化工设备选型和布局设计4.2 教学内容化工设备选型的依据和标准不同类型化工设备的性能和应用化工设备布局设计的原则和方法4.3 教学方法讲解法：讲解化工设备选型的依据、标准和不同类型设备的性能和应用案例分析法：分析具体的设备选型和布局设计案例，让学生学会如何进行设备选型和布局设计4.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工设备选型和布局设计的基本原则和方法的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的设备选型和布局设计案例，提出设计方案第五章：管道与阀门设计5.1 教学目标让学生了解管道设计的基本原则和方法让学生了解阀门的选择标准和应用场合让学生能够进行基本的管道和阀门设计5.2 教学内容管道设计的基本原则和方法阀门的选择标准和应用场合管道和阀门设计中的注意事项5.3 教学方法讲解法：讲解管道设计的基本原则、方法和阀门的选择标准及应用场合案例分析法：分析具体的管道和阀门设计案例，让学生学会如何进行管道和阀门设计5.4 教学评估课堂问答：提问学生关于管道设计和阀门选择的基本原则和方法的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的管道和阀门设计案例，提出设计方案第六章：控制系统设计6.1 教学目标让学生了解化工过程控制的基本原理和方法让学生了解常用控制仪表的性能和应用让学生能够进行基本的化工过程控制系统设计6.2 教学内容化工过程控制的基本原理和方法常用控制仪表的性能和应用化工过程控制系统设计的方法和技巧6.3 教学方法讲解法：讲解化工过程控制的基本原理、方法和常用控制仪表的性能及应用案例分析法：分析具体的控制系统设计案例，让学生学会如何进行化工过程控制系统设计6.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工过程控制和控制仪表的基本原理和方法的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的控制系统设计案例，提出设计方案第七章：安全设计与环境保护7.1 教学目标让学生了解化工过程中的安全问题和处理方法让学生了解化工过程对环境的影响和防治措施让学生能够进行化工过程的安全设计和环境保护7.2 教学内容化工过程中的安全问题及其处理方法化工过程对环境的影响及其防治措施安全设计和环境保护的方法和技巧讲解法：讲解化工过程中的安全问题、处理方法以及化工过程对环境的影响和防治措施案例分析法：分析具体的安全设计和环境保护案例，让学生学会如何进行化工过程的安全设计和环境保护7.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工过程安全设计和环境保护的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的安全设计和环境保护案例，提出设计方案第八章：经济效益分析8.1 教学目标让学生了解化工项目经济效益分析的基本概念和方法让学生能够进行化工项目的投资估算和成本分析让学生掌握化工项目经济盈利性评价指标和风险评估8.2 教学内容化工项目经济效益分析的基本概念和方法化工项目的投资估算和成本分析化工项目经济盈利性评价指标和风险评估8.3 教学方法讲解法：讲解化工项目经济效益分析的基本概念、方法和评价指标案例分析法：分析具体的化工项目经济效益分析案例，让学生学会如何进行投资估算、成本分析和风险评估课堂问答：提问学生关于化工项目经济效益分析的基本概念和方法的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的化工项目经济效益分析案例，提出分析报告第九章：HSE管理9.1 教学目标让学生了解HSE管理的概念和内容让学生了解HSE管理体系的建立和运行让学生能够进行HSE风险评估和事故预防9.2 教学内容HSE管理的概念和内容HSE管理体系的建立和运行HSE风险评估和事故预防的方法和技巧9.3 教学方法讲解法：讲解HSE管理的概念、内容以及管理体系的建立和运行案例分析法：分析具体的HSE管理案例，让学生学会如何进行HSE风险评估和事故预防9.4 教学评估课堂问答：提问学生关于HSE管理的基本概念和方法的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的HSE管理案例，提出改进措施第十章：化工项目实施与验收10.1 教学目标让学生了解化工项目实施的基本程序和步骤让学生了解化工项目验收的标准和方法让学生能够进行化工项目的实施和验收10.2 教学内容化工项目实施的基本程序和步骤化工项目验收的标准和方法化工项目实施与验收的注意事项10.3 教学方法讲解法：讲解化工项目实施的基本程序、步骤和验收的标准及方法案例分析法：分析具体的化工项目实施和验收案例，让学生学会如何进行化工项目的实施和验收10.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工项目实施和验收的基本程序和方法的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的化工项目实施和验收案例，提出实施和验收方案第十一章：化工设计的创新与改进11.1 教学目标让学生了解化工设计中创新与改进的重要性让学生了解化工设计创新与改进的方法和途径让学生能够进行化工设计的创新与改进11.2 教学内容化工设计中创新与改进的重要性化工设计创新与改进的方法和途径化工设计创新与改进的实践案例11.3 教学方法讲解法：讲解化工设计中创新与改进的重要性、方法和途径案例分析法：分析具体的化工设计创新与改进案例，让学生学会如何进行化工设计的创新与改进11.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工设计创新与改进的重要性、方法和途径的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的化工设计创新与改进案例，提出改进方案第十二章：化工设计的未来发展12.1 教学目标让学生了解化工设计的发展趋势和挑战让学生了解新兴技术在化工设计中的应用让学生能够展望化工设计的未来发展12.2 教学内容化工设计的发展趋势和挑战新兴技术在化工设计中的应用化工设计未来发展的展望12.3 教学方法讲解法：讲解化工设计的发展趋势、挑战和新兴技术的应用案例分析法：分析具体的化工设计未来发展的案例，让学生学会如何展望化工设计的未来发展12.4 教学评估课堂问答：提问学生关于化工设计发展趋势、挑战和新兴技术应用的知识点案例分析：让学生分组讨论和分析具体的化工设计未来发展的案例，提出未来发展展望第十三章：化工设计软件与应用13.1 教学目标让学生了解化工设计软件的种类和功能让学生掌握常见化工设计软件的操作方法和技巧让学生能够运用化工设计软件进行实际设计工作13.2 教学内容化工设计软件重点和难点解析重点：1. 化工设计的定义、目的、流程、步骤、内容和注意事项。
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。
化工设计 教案(全面)
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 天津大学
热 罐 水 进 罐
6APA 罐罐缓来自罐 冲 罐 罐 冷 凝 水酶裂解反应器控制系统设计考虑
PHIC 101 TIC 102 酶进 青霉素水溶液
TIC 101 FPH101
碱进
裂解反应器 10℃冷水进（少量） 裂 解 液 热水 补 水 温水罐 溢 流 FT102 80℃热水进 排 污 FT101
三个闭环控制回路组成的控制系统： 三个闭环控制回路组成的控制系统：
排空 接蒸发缓冲罐 FPH102B 来自分离器 HCl进 FPH102A
器
TIC 105 冷 盐 水 进
罐
FT105 罐 FT106
三个闭环控制回路： 三个闭环控制回路： 、TIC105－FT105温度控制回路，通过控制－20℃盐水的 流量，将冷水罐中的水控制在8℃±2℃。
、TIC106－FT106温度控制回路，通过控制循环冷水流量， 将反应结晶器内物料温度控制在24℃±2 ℃。 24 ±2
、TIC101－FT101温度控制回路，将温水罐控制在 50℃±2℃左右（具体温度设定值视传热情况而定）；
、TIC102－FT102温度控制回路，通过控制循环热水流 量将裂解反应器内料液温度控制在31℃±1.0℃；
、PHIC101－FPH101组成的PH值控制回路，将裂解反应 器内料液的PH值控制在8.0±0.2。
3、升膜工段热水罐中的热水可用作酶反应器控温系统的热源 4、反应结晶工段冷水罐中的冷水可作为酶反应器控温系统的 冷源
6APA生 生
来自酶再生罐 青霉素G钾盐 盐
无 盐 罐 水
分 离
酶 HCl
器
NaOH 升 盐 膜 去 蒸 酶 发 再 器 生 罐
冷 盐 水 进
6APA 盐 空 气 6APA 罐 滤 液 罐 盐 水 进
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)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 教学大纲
化工设计Chemical Process Design教学大纲天津大学化工学院2013年9月《化工设计》教学大纲48 学时，3.0 学分一、课程性质、目的及任务“化工设计”是高等学校化学工程与工艺专业的本科必修专业课，是化学工程技术人员必不可少的技术知识之一。
天津大学作为以工科为主的综合性大学，其化学工程专业除了培养能从事化工领域高精尖理论研究的化工人才以外，还应该培养一些能从事化工设计（包括化工工艺设计乃至化工厂设计）、化工生产管理方面的化工人才。
现在化学工程专业的本科生在其大学本科的前三年，已经学习了物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理、反应工程、分离工程等专业基础课程，在学生的大一还学习了有关化工设计的基础课程――化工设计概论，但还没有将其综合起来，化工设计这门课程在化学工程本科教学计划中就能填补这方面的空白。
着重培养学生的化工过程工程理念和综合实践性。
本课程的目的和任务，主要是引导学生使用以前学到的专业基础知识，如何根据化工开发实验结果，从工程实施的角度并考虑流程的安全性、经济合理性、可操作性等，来进行化工流程的工艺设计乃至扩大到整个化工厂设计，重点让学生掌握流程组织与合成、化工流程分析、化工管路的流体力学设计、经济分析与评价、以及化工过程的初步设计、施工图设计以及化工厂设计全局性等问题等。
该课程的学习对学生从事化工领域的研究开发也大有裨益。
从课程内容的广泛程度而言，化工设计这门课程学的好不好，比其它课程更能体现出一个化工类学生综合专业素质的优劣。
二、教学基本要求《化工设计》课程在本科四年级上学期开设。
教材内容分为课堂讲授、学生自学和学生选读三部分，其中课堂讲授部分由教师在教学计划学时内进行课堂教学，作为基本要求内容；学生自学部分由学生在教师的指导下，利用课外时间进行自学，作为一般要求内容；学生选读部分由学生根据自己的兴趣及能力，进行课外选读，不作要求。
本课程教学计划总学时为48学时，全部为课堂授课学时。
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。
天津大学 化工设计(化工过程设计)全套教案 - part 1
一、化学工业的发展历史、化学工业覆盖的范围及其在现代经济体系中的地 位 1、化学工业的发展历史 化学工业历经了古代、近代、现代三个主要发展阶段。 ①、古代化学工业：从数千年前人类阳光晒盐、地下卤水 煮盐开始，萌发了古老的化学工业。 化 学 工 业 发 展 阶 段
②、近代化学工业：从18世纪中叶，欧洲造纸、玻璃、 肥皂的大规模生产开始，表明近代化学工业的形成。
2、化工过程设计的目标及内容
美国国家顾问团在其“化学工程的新领域”著作中，简明阐述了化工 过程设计的主要目标： 确定最佳流程及最佳操作条件，达到最优投入产出比。在定量计算 的基础上，结合专家的经验，考虑安全、健康、环保的因素，确定出一 个综合的设计方案。 化工过程设计的内容： 其基本核心内容是化工工艺设计，其附带内容是针对化工工艺设计， 对它的配套部分如公用工程、外管设计等进行深入设计和完善。
③、现代化学工业：上世纪40年代开始，随着合成橡胶、 石油炼制、合成纤维工业的迅速发展，随着化工单元操作 理论的日益成熟，在科学技术和生产规模二个层面上，揭 示现代化学工业开始形成。
2、化学工业属于过程工业型制造业（流程型制造业） 离散型制造业 现代制造业 （例如汽车工业等） 过程工业型制造业（又称“流程型制造业”） （例如化学工业、冶金行业等） 流程型制造业一般是能耗大户，也是排放的大户。其节能、降耗、 减排的任务十分艰巨。 例如：一个年产值不过仅10亿元人民币的合成原料药制造企 业，它每天的耗水量可高达5000立方米。
2.1.3 计划任务书（设计计划任务书） 来源： 项目可行性报告经过论证会（评审会）通过后，上级主管部 门将下达“关于××项目可行性研究报告的批复”和“关于×× 项目的设计计划任务书”。 定义： 由上级主管部门对拟建项目的地点、规模、投资、建设期、 劳动定员等问题，下达的“规定性”文件。它和可行性研究报 告一起，共同作为项目的设计依据。
化工设计化工过程设计教学教案
化工设计化工过程设计教学教案PPT 第一章：化工设计概述1.1 化工设计的定义和意义1.2 化工设计的基本原则和方法1.3 化工设计的分类和流程1.4 化工设计的要求和标准第二章：化工过程设计基础2.1 化工过程设计的概念和任务2.2 化工过程设计的依据和目标2.3 化工过程设计的步骤和内容2.4 化工过程设计的注意事项第三章：化工过程流程设计3.1 化工过程流程设计的意义和目的3.2 化工过程流程设计的原则和方法3.3 化工过程流程设计的步骤和内容3.4 化工过程流程设计的注意事项第四章：化工设备选型与设计4.1 化工设备选型的依据和标准4.2 常用化工设备的类型和特点4.3 化工设备设计的注意事项4.4 化工设备设计实例分析第五章：化工过程控制与安全5.1 化工过程控制的概念和意义5.2 化工过程控制的方法和手段5.3 化工过程安全的设计和措施5.4 化工过程控制和安全实例分析第六章：化工物料与能量平衡6.1 物料平衡的原理与计算6.2 能量平衡的原理与计算6.3 物料与能量平衡在化工设计中的应用6.4 案例分析：物料与能量平衡在化工过程中的应用第七章：化工工艺计算与模拟7.1 化工工艺计算的方法与步骤7.2 化工模拟软件的选择与使用7.3 化工工艺计算与模拟案例分析7.4 化工工艺计算与模拟在化工设计中的应用第八章：化工经济评价与风险分析8.1 化工项目经济评价的方法与指标8.2 化工项目投资估算与成本分析8.3 化工项目风险识别与评估8.4 化工项目经济评价与风险分析案例分析第九章：环保与可持续发展9.1 化工行业环保要求与标准9.2 化工过程环保设计的原则与方法9.3 化工过程废弃物处理与利用9.4 化工行业的可持续发展策略与实践第十章：化工设计案例分析10.1 化工项目设计的基本流程10.2 化工项目设计案例解析10.3 化工项目设计中的创新与优化10.4 化工项目设计中的挑战与解决方案重点和难点解析一、化工设计的定义和意义：重点关注化工设计的边界条件和设计过程中可能遇到的问题，如设计规范、标准等。
天津大学化工分离工程教案第一章绪论PPT课件
3）分离与反应耦合以及分离过程之间的耦合： 如反应精馏、吸附精馏、膜精馏等。
总趋势： 多样化、精细化、洁净化（环境友好）。
23
第1章 完
24
21
（2）传统分离过程与膜分离的集成 例：精馏与渗透蒸发的集成
发酵液脱水制备无水乙醇。在乙醇高浓区，精馏的 分离效率极低，在共沸组成处无法分离，此时利用 渗透蒸发技术可越过共沸组成点，达到很高的分离 程度。
（3）膜过程的集成 例：超滤、反渗透与渗透蒸馏的集成
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发展趋势
1）传统分离技术改造： 如精馏筛板塔改造为效率更高的填料塔。
极限程度＝ 热力学 分离速率＝ 动力学
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一、分离过程在工业生产中的地位和作用
典型的化工生产装置包括： 反应器； 原料、中间产物和产品分离设备； 泵、换热器等。
分离贯穿化工过程，占有十分重要的地位。
分离装置的费用占总投资的50～90％。
14
二、传质分离过程的分类和特征
（一）分离过程的分类 级数： 单级、多级
化学萃取： 溶质与萃取剂之间发生化学反应。
反应（催化）精馏： 反应与精馏结合，提高分离效率；同时，借助 精馏手段，提高反应收率。
18
ห้องสมุดไป่ตู้
膜反应器： 在反应的同时，利用膜的优良分离性能，选择 性的脱除产物，从而移动化学反应平衡，提高 反应的收率、转化率和选择性。
控制释放： 将药物或生物活性物质与膜结构相结合，使其 以一定的速度通过扩散等方式释放到环境中， 从而达到控制药物浓度，延长药效时间，减少 服用量和服用次数。
6
分离过程
第1章 绪论
主要内容及要求： 了解分离操作在化工生产中的重要性，分
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 化工设计的定义解释化工设计的含义和目的强调化工设计在化工行业中的重要性1.2 化工设计的内容介绍化工设计的主要内容，包括工艺流程设计、设备选型、物料计算、热力学计算、传质和传递过程计算等1.3 化工设计的阶段说明化工设计的各个阶段，包括前期研究、基础设计、详细设计和施工图设计等第二章：工艺流程设计2.1 工艺流程设计的原则介绍工艺流程设计的基本原则，包括合理性、可靠性、安全性、环保性和经济性等2.2 工艺流程设计的方法讲解工艺流程设计的方法和步骤，包括流程图绘制、物料和能量平衡计算、设备选型和参数计算等2.3 工艺流程设计的案例分析提供一些工艺流程设计的案例，让学生通过分析和讨论来加深对工艺流程设计的理解第三章：设备选型与参数计算3.1 常用化工设备简介介绍常用化工设备的基本工作原理和结构特点，如反应器、塔、釜、泵、压缩机等3.2 设备选型的原则讲解设备选型的基本原则，包括设备性能要求、可靠性、安全性、经济性和维修方便等3.3 设备参数计算的方法介绍设备参数计算的方法，如流量计算、压力计算、温度计算等，并给出一些计算公式和案例分析第四章：物料计算与热量平衡4.1 物料计算的基本方法讲解物料计算的基本方法，包括质量守恒定律、反应物和物的摩尔比例关系等4.2 热量平衡计算的基本方法介绍热量平衡计算的基本方法，包括热量守恒定律、热量传递方程等，并讲解热量平衡表的编制方法4.3 物料和热量平衡计算的案例分析提供一些物料和热量平衡计算的案例，让学生通过分析和计算来加深对物料和热量平衡计算的理解第五章：安全性和环保性考虑5.1 化工设计中的安全性考虑强调化工设计中安全性考虑的重要性，讲解安全设计的原则和措施，如防爆、防泄漏、防腐蚀等5.2 化工设计中的环保性考虑讲解化工设计中环保性考虑的重要性，介绍环保法规和标准，讲解环保措施的设计和实施方法5.3 安全性和环保性案例分析提供一些安全性和环保性的案例，让学生通过分析和讨论来加深对化工设计中安全性和环保性的理解和认识。
化工设计教案
化工设计教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN化工设计教案为什么要学习《化工设计》(1)从一个新产品或新工艺的试验研究开始到进行工厂建设为止，都需要进行设计。
(2)帮助我们从高等学校走向社会时能适应新的工作岗位的需要，迅速实现从大学生向工程师的转化。
(3)帮助我们学会综合运用各种已学过的知识系统地分析问题和解决问题。
学什么学设计的基本原理、基本程序和方法。
其主要内容有：(1)当代先进水平的化工装置设计有哪些内容如何完成之(2)如何设计工艺流程、选择工艺参数和设备？(3)如何进行厂房、车间和管道布置？(4)如何编制设计文件？如何学(1)多读几本书，听课与自学相结合(2)多应用，理论与实践相结合化工设计是将一个系统(一个工厂、一个车间)按照工厂工艺技术要求，经工程技术人员的创造，将其全部描绘成的图纸，表格及必要的文字说明，即把工程技术装备用工程语言表达出来。
然后根据这一“语言”，把这个系统建立起来，并投入运行。
或说:设计工作是一项能将人们的设想和想象转变成现实的一个重要步骤，通过课程的学习，我们可以知道化工厂的建设程序，设计程序，主要设计内容等一些基本概念。
1 化工设计概述一、化学工业的发展历史、化学工业覆盖的范围及其在现代经济体系中的地位1、化学工业的发展历史：化学工业历经了古代、近代、现代三个主要发展阶段。
化学工业发展阶段：①古代化学工业：从数千年前人类阳光晒盐、地下卤水煮盐开始，萌发了古老的化学工业。
②近代化学工业：从18世纪中叶，欧洲造纸、玻璃、肥皂的大规模生产开始，表明近代化学工业的形成。
③现代化学工业：上世纪40年代开始，随着合成橡胶、石油炼制、合成纤维工业的迅速发展，随着化工单元操作理论的日益成熟，在科学技术和生产规模二个层面上，揭示现代化学工业开始形成。
2、化学工业属于过程工业型制造业（流程型制造业）现代制造业：1、离散型制造业（例如汽车工业等）2、过程工业型制造业（又称“流程型制造业”）（例如化学工业、冶金行业等）流程型制造业一般是能耗大户，也是排放的大户。
天津大学化工设计(化工过程设计)全套教案-part3分析
第二步：物料衡算及热量衡算
第三步：设备设计及选型
外
内
循 环 优
循 环 优
第四步：PFD图及PID图的设计与绘制
化
化 第五步：车间流程的平立面布置设计
第六步：主要材料表及概（预）算（工艺部分）
第七步：对流程的技术经济分析
第八步：编写工艺设计说明书
工艺设计不是一蹴而就的，要做许多回合的优化调整。
内循环优化： 在流程结构不变的前提下，通过修改、调整流程内部的部分设备参数
2.1.1 项目建议书
定义： 将收集到的有关项目的资料（信息）整理成文，由某地区、部门、
企业向其上级主管部门提出的申请项目投资立项的文件。
项目建议书应该包括的主要内容（章节）：
（1）、项目的背景、意义； （2）、产品价格和市场需求预测分析； （3）、产品方案和建设规模； （4）、工艺技术路线和技术来源； （5）、原料、燃料、动力、水的供应、运输，产品运输等； （6）、厂址选择和厂址条件； （7）、环保方案； （8）、消防及安全措施； （9）、工厂定员及人力资源来源；
但化工工艺设计是整个化工厂设计的核心。
化工工艺设计贯穿初步设计、扩初设计、施工图设计每个阶段。
一个化工流程的特性（特点、特征、性能）决定于它内部的一些特性
参数：
单元的种类、数量
流程的单元结构参数
单元之间位置关系
化工流程的特性参数
流股走向 关键单元设备的特性参数
关键工艺工段的操作参数
化工工艺设计的内容与步骤 第一步：流程组织（过程合成）
相对于项目建议书，可行性研究报告在以下方面需要加强： （1）、重新收集信息资料，尤其是要求重新做市场预测分析； （2）、做初步的工艺计算，对项目的投资、产品成本、经济效益尽 可能详细估算； （3）、加强不确定性、风险性分析； （4）、得出明确的结论与建议
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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。
我
化学工程与工艺
国 化
化工机械
工 设
自动化及仪表
计 院
总图
的 专
概预算（工程经济）
业 种
建筑、结构、暖通、给排水、强弱电
类
热工、环境工程（环保）、工业炉
三、计算机辅助化工过程设计
化学工业绝不是所谓的“夕阳工业”、“夕阳产业”，它现在仍然 正在平稳高速的发展，将来必将持续快速发展。
1990年～1999年，美国、欧盟化学工业的发展速度是其全部工业平 均增长速度的2.69倍。
美国化学工业的规模一直雄居世界化学工业总量的30％左右，是美 国为数不多在国际贸易体系内具有贸易顺差的制造业之一。
英文中没有如此名词！
化工工艺设计（核心）
化工厂设计
化工过程设计（核心）
公用工程设计、外管设计，…等
非工艺部分设计
化工厂房建筑、结构设计 总图设计，….等
化工过程பைடு நூலகம்计是针对化工工艺设计的深入、配套与完善。
2、化工过程设计的目标及内容
美国国家顾问团在其“化学工程的新领域”著作中，简明阐述了化工 过程设计的主要目标：
确定最佳流程及最佳操作条件，达到最优投入产出比。在定量计算 的基础上，结合专家的经验，考虑安全、健康、环保的因素，确定出一 个综合的设计方案。
化工过程设计的内容：
其基本核心内容是化工工艺设计，其附带内容是针对化工工艺设计， 对它的配套部分如公用工程、外管设计等进行深入设计和完善。
3、化工过程设计的深化改革 化工过程设计发展方向
工艺专业部：侧重出PID图、PFD图 工艺系统专业部：侧重出UID图、UFD图
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 其中，各种图纸随设计的深入，分成多个版本。
阶
段
③、现代化学工业：上世纪40年代开始，随着合成橡胶、
石油炼制、合成纤维工业的迅速发展，随着化工单元操作
理论的日益成熟，在科学技术和生产规模二个层面上，揭 示现代化学工业开始形成。
2、化学工业属于过程工业型制造业（流程型制造业）
离散型制造业
现代制造业
（例如汽车工业等）
过程工业型制造业（又称“流程型制造业”）
在20世纪20年代以前，化工过程设计几乎没有理论作指导，几乎是完 全凭经验。
在20世纪20年代～60年代，化工过程设计已经开始有化工单元操作 理论作指导，可以定量计算设计，但几乎完全凭手工计算与绘图完成设计 工作。
在20世纪60年代以后，计算机辅助化工过程设计得到了发展。 为什么直到20世纪60年代后，在化工设计领域开开始出现计算机辅助 化工过程设计呢？
天津大学拥有正版的ASPEN和Process II 软件系统（教学版）。
计算机辅助化工过程设计软件系统的发展方向（趋势）：
（1）、单元操作模块的种类数； （2）、物性数据库的大小及数据的估算方法； （3）、能处理的流股数量和组份数量； （4）、计算技术方法（求解方法）； （5）、能处理的流股相态；
在世界500强企业中，以化工为主或涉足化工领域的企业为数不少。
二、化工过程设计的基本内容
1、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。
Chemical Design
（例如化学工业、冶金行业等）
流程型制造业一般是能耗大户，也是排放的大户。其节能、降耗、 减排的任务十分艰巨。
例如：一个年产值不过仅10亿元人民币的合成原料药制造企 业，它每天的耗水量可高达5000立方米。
3、现代化学工业覆盖的范围
我国化学工业的分类与美国、欧盟关于化学工业的范畴有一些区别，但 逐步在接轨，按美国、欧盟的化学工业年鉴，现代化学工业覆盖以下范围：
复杂大型化工厂的设计 柔性化工厂的设计 自主创新设计
与国际工程设计的接轨 我国化工设计院，原来的专业部门进行了相应的改革调整。
工艺专业部（大部分为化学工程与工艺专业人员） 原来的工艺专业部
工艺系统专业部 （少量化学工程与工艺专业人员，大量其它辅助专业）
工艺专业部：侧重化工工艺设计 工艺系统专业部：侧重化工过程设计中除了化工工艺设计以外与工艺有关的内容
石油化工（包括其衍生的有机化工）
煤化工（包括其衍生的有机化工）
无机化工
现
精细化工及中间体
代 化
化肥工业
学
农药工业
工
业
医药工业
轻工（造纸、玻璃、塑料、合成橡胶等）
染料、油墨、化妆品、清洁剂
生物化工
4、化学工业在现代经济体系中的地位
化学工业是所有高新技术产业的支撑工业，如能源、电子、信息、生物、 材料等领域，都离不开化学工业提供的物质支撑。
20世纪70年代初，以美国Monsanto公司牵头开发的FLOWTRAN软 件系统代表。
Advanced System for
第三代商品化软件系统
Process Eng.
20世纪80年代，以 ASPEN 和 PROCESS II 两大软件系统代表。
我国最早由寰球、化工部八院等单位于上世纪90年代率先引进ASPEN 软件系统。现在，国内各设计院基本都已经使用ASPEN或Process II软件系 统进行计算机辅助化工过程设计。
第一章 化工过程设计
一、化学工业的发展历史、化学工业覆盖的范围及其在现代经济体系中的地 位
1、化学工业的发展历史
化学工业历经了古代、近代、现代三个主要发展阶段。
①、古代化学工业：从数千年前人类阳光晒盐、地下卤水 煮盐开始，萌发了古老的化学工业。
化
学
工
业 发 展
②、近代化学工业：从18世纪中叶，欧洲造纸、玻璃、 肥皂的大规模生产开始，表明近代化学工业的形成。
计算机软、硬件技术的发展
化工单元操作等理论的不断成熟
数学计算技术的发展
计算辅助化工过程设计软件系统的发展情况： 第一代商品化软件系统
Chem. Eng. Simulation System
20世纪60年代，以美国各高校联合开发的CHESS软件系统为代表。
第二代商品化软件系统
Flowsheet Translator