第一章化工设计程序和内容和工作步骤
第一章 化工厂设计的内容与程序
Design of Chemical Engineering
思考题: （1）什么是化工设计？它包括哪些内容？ （2）化工工艺设计包括哪些内容？ （3）化工设计人员应具备哪些基本素质，才 能完成设计任务？
化工设计
Design of Chemical Engineering
1.3 化工设计分类
1.3.1、根据项目性质分类 1.3.2、根据设计性质分类
• 非工艺设计条件 （7章，2h）
• 毕业设计 • 复习（2h）
化工设计
（2h）
Design of Chemical Engineering
第一章 化工设计概论
•化工设计的目的意义 •化工厂设计的内容 •化工设计分类 •化工厂设计的工作程序 •化工车间工艺设计程序及内容 •国家和行业的基本设计政策和规范 •设计文件
编制初步设计书，其内容和深度能使对方了解设计方 案、投资和基本出处为准。
化工设计
Design of Chemical Engineering
工程设计
2). 扩大初步设计
• 根据已批准的初步设计，解决初步设计中 的主要技术问题，使之明确、细化。 • 编制准确度能满足控制投资或报价使用的 工程概算。
化工设计
生产装置规模进行的假想设计。 • 内容 根据研究者提供的概念和数据，确定流程和工艺条 件以及主要设备的型式和材质，三废处理等措施， 最终得出基建投资和产品成本等主要技术经济指标。 • 作用 暴露和提出基础研究中提出的一些问题，并为解决 这些问题提供途径或方案；结合技术经济评价，应 得出开发的新产品或新技术是否有工业化价值的结
• 现场环境污染状况；
• 周围地区工厂和居民点分布状况和协调要求；
3）选出几种方案，编写报告。
化工设计的内容和程序
引言：化工设计是一项复杂而重要的工程领域，涵盖了许多不同的内容和程序。
在本文中，将详细介绍化工设计的内容和程序，包括其概述、设计流程、主要内容和关键步骤。
通过深入了解化工设计的内容和程序，我们可以更好地理解这一领域并做出高质量的设计决策。
概述：化工设计是通过应用化学、工艺、机械等相关原理和技术，将原始材料转化为有用化学产品的过程。
它涉及到从实验室到工厂的转化，包括原料选择、反应器设计、工艺流程优化以及设备选型等一系列步骤。
化工设计师需要具备广泛的技术知识和实践经验，以确保设计的安全性、可行性和经济性。
设计流程：1. 前期工作：- 定义项目目标和要求；- 完成初步的市场调研和竞争分析；- 收集和评估相关的技术和市场信息。
2. 概念设计：- 制定概念设计方案；- 定义主要的工艺流程和设备需求；- 评估各种技术和经济方案的可行性。
3. 详细设计：- 确定详细的工艺流程和操作条件；- 选择和设计适当的设备和材料；- 进行系统的热力学和动力学分析。
4. 设备制造和安装：- 制造和采购所需的设备和材料；- 安装和测试设备；- 确保系统的可操作性和安全性。
5. 运行和维护：- 开展系统的预投产和生产，进行各种测试和调试； - 制定系统的操作和维护计划；- 定期检查和维护设备，确保其正常运行。
主要内容：1. 原料选择：- 评估可用原料的物性和化学性质；- 选择适当的原料以满足产品质量和效率要求；- 考虑原料的可获得性和成本。
2. 反应器设计：- 确定合适的反应器类型和尺寸；- 考虑反应器的热力学和动力学特性；- 优化反应器的操作条件和反应控制策略。
3. 工艺流程优化：- 确定最佳的工艺流程和操作条件；- 优化能源消耗和废物排放；- 提高生产效率和产品质量。
4. 设备选型：- 选择适当的设备和仪器；- 考虑设备的可靠性、安全性和效率；- 确保设备符合工艺要求和质量标准。
5. 安全和环保考虑：- 评估和减少潜在的危险和风险；- 遵守政府和环保机构的法规和标准；- 设计和实施安全管理和紧急救援计划。
第一章化工设计的内容和程序
第一章化工设计的内容和程序第一章化工设计的程序与内容engineering designChart1 The process and content of chemical1.什么是化工设计？2.工程设计分为几类？分类依据？3.化工厂的工作程序？扩大初步设计是否要向主管部门评价？2.1 化工设计的种类2.2 2.3 2.42.5 化工设计的工作程序化工设计的内容国家和行业的基本设计政策和规范设计文件的编制分类依据：项目性质、设计性质一、根据项目性质分类1. 新建项目设计新产品研发设计新工艺或新技术设计2. 重复建设项目设计二、根据设计性质分类工程设计(1) 概念设计化学试验化工设计电子课件概念设计内容：根据基础研究提供的概念和数据，确定工艺流程；对全系统进行物料衡算、热量衡算和设备工艺计算，确定工艺操作条件、主要设备型式和材质；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。
概念设计目的：暴露和提出基础研究中存在的问题，并为解决这些问题提供方案。
另外，结合技术经济评价，得出该新产品或新技术是否有工业化价值的结论。
化工设计电子课件(2)中试装置设计中试装置的主要任务：验证基础研究中得到的规律和概念设计中的一些结果和设想；考察从小试到中试的放大效应；研究一些由于各种因素没有条件在实验室进行的课题；进行新设备、新材料、新仪器、新控制方案的试验。
中试装置设计要求：在设计流程、规模和设备结构型式不一定与工业装置完全相同，但必须在实本质上反映工业装置的特性和规律，为基础设计提供基础数据。
基础设计一般在进行。
基础设计是，是。
基础设计包括建设生产装置的一切技术要点。
设计基础：依据、技术来源、生产规模、原材料规格等；工艺流程：生产工艺、主要特点、反应原理及工艺参数等；物料流程图和物流表：完成物料衡算；对工程设计提出要求；设备布置建议图；装置三废的排放；自控设计说明；消耗定额；有关的技术资料、物性数据等；安全技术与劳动保护的说明。
天津大学化工设计(化工过程设计)全套教案-part1
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
1 化工设计程序与内容
化工设计概论
An Introduction to
Chemical Plant Design
化学产品的生产
天然资源
基础化学品
基础化学品 工业产品
2010-03
生产过程 生产过程 生产过程
（a）
基础化学产品 （大宗和专用化学品、生物材
料、高分子材料）
工业产品 （薄膜、纤维、纸……）
（b） （c）
可行性研究的定义： 根据国家、地区、行业、部门的经济整体规划或布局，对拟建
项目的技术、经济和工程、安全、环保等问题进行详细的研究与分 析。就该项目是否该建、是否缓建、如何建提出建议，为投资决策 提供更可靠的依据。
可行性研究报告 （按内容深度分）
初步可行性研究 详细可行性研究
可行性研究报告
（根据资金来源、投资 额、重要性）
业主自行委托 上级主管部门指定
可行性研究报告
可行性研究——拟议中的投资项目在决定实施以前，对该项目技 术上的可行性和先进性，及经济上的合理性和获利性进行调查研 究、分析论证好方案选优的工作。
目的：报上级部门批准——建设银行贷款依据 编制：以批准的项目建议书为依据，由设计单位组织完成。
1. 可行性研究报告的内容 (1) 总论 ¾ 项目编制的依据和原则； ¾ 项目的背景、投资的必要性和经济意义； ¾ 项目的范围； ¾ 研究结果、主要技术经济指标、结论、存在问题和建议。
书 (5) 厂址与占地面积和城市规划的关系；
内 容
(6) 防空、防震等的要求；
(7) 建设工期与进度计划；
(8) 投资控制数；
(9) 劳动定员及组织管理制度；
(10) 经济效益、资金来源、投资回收年限。
关注我国投资体制的改革问题： （1）财政资金和限制目录； （2）谁投资、谁决策、谁收益、谁承担风险的原则； （3）国家宏观调控下，市场配置资源的原则。
化工设计 第一章 化工厂设计的内容与程序
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二、根据化工过程开发程序分类
❖ 化工新技术开发的工作框图见图1-1 ❖ 化工新技术开发过程设计类型：概念设计、中试
设计、基础设计和工程设计。
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二、根据化工过程开发程序分类
1. 概念设计
概念设计是从工程角度出发进行的一种假想设计。 设计工艺流程，给出物料流程图； 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形式和材质； 生产安全性分析，确定三废治理措施； 估算基建投资、产品成本等主要技术经济指标。
工艺路线与生产方法的确定 物料衡算 能量衡算
设备工艺计算及选型号 工艺流程图设计
工艺流程方框图 物料平衡图 原料用量、消耗定额及 三废排放表
能量消耗综合表
设备一览表 非定型设备条件表
带控制点工艺流程图
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
图1-3 扩大初步设计程序
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五、施工图设计
施工图设计的任务：解决扩大初步设计阶段 待定的各项问题，并以它作为施工单位编制 施工组织设计、编制施工预算和进行施工的 依据。
施工图设计的主要工作内容：在扩大初步设 计的基础上，完善流程图设计和车间布置设 计，进而完成管道配置设计和设备、管路的 保温及防腐设计。
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五、施工图设计
化工计算任务：在计算基础上，绘制物料流程图、 主要设备图和带控制点的工艺流程图。
化工计算要用到大量的基本理论、基本概念和基本 技能（数据处理、计算技能、绘图能力等）。
化工计算必须概念清楚、方法正确、数据齐全可 靠。按步骤进行。
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四、车间布置设计
车间布置设计是工艺人员的主要设计任务之一， 是决定车间面貌的一个重要设计项目。 主要任务：确定整个工艺流程中的全部设备在平面 上和空间中的正确位置，相应地确定厂房或框架的 结构形式。 化工计算结束，绘出工艺流程图，进行车间布置设 计，绘制平面与剖面的车间布置图。 常用方法：摆纸片法和模型设计法。
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。
化工厂设计的内容与程序
《化工设计》
1.2 化工厂设计的工作程序
第一章 化工厂设计的内容与程序
• 1.2 化工厂设计的工作程序 • 1.国内化工厂设计程序 化工厂设计的工作程序，见图1-2。
《化工设计》
1.2 化工厂设计的工作程序
第一章 化工厂设计的内容与程序
1.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， 根据原化工部化计发(1992)995号《化工建设项目建议书内 容和深度的规定》(修订本)中的有关规定制订。
学习现代设计方法，掌握技能工具。
了解化工设计工作程序、工作内容、设计文档编制 方法。 从整体上实践学习化工设计的全过程。
怎样学习化工设计
课程目标 对化工设计阶段的划分，对设计阶段的工作内容和 设计文档有一个总体的了解。
能够在设计中自主地结合运用化学、热力学、单元
操作、化学工艺学、化学反应工程、化工机械与设备、 化工仪表自动化等专业基础知识。 初步掌握一种通用和一种化工专业CAD工具软件。 学会团队合作方法。
务书是进行化工厂初步设计的依据。
第一章 化工厂设计的内容与程序 • 设计任务书的内容主要包括以下几点:
1．项目设计的目的和依据。 2．生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则。 3．矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运 输等协作条件。 4．资源综合利用和环境保护、“三废”治理的要求。
5．建设地区或地点，占地面积的估算。
第一章 化工厂设计的内容与程序
• 3. 国际通用的设计阶段划分
国外各设计阶段的主要设计内容及成品，见表1-1。
表1-1 国外各设计阶段的主要设计内容及成品
工艺设计 1、工艺流程图(PFD) 2、工艺控制图(PCD) 3、工艺说明书 4、物料平衡表 5、工艺设备表 6、工艺数据表 7、安全备忘录 8、慨略布置图 9、主要专业设计条件 基础工程设计 1、管道仪表流程图(PID) 2、设备计算及分析草图 3、设计规格说明书 4、材料选择 5、请购文件 6、设备布置图(分区) 7、管道平面图(分区) 8、地下管网图 9、电气单线图 10、各专业设计条件 详细工程设计 1、详细配管图 2、管段图(空视图) 3、基础图 4、结构图、建筑图 5、仪表设计图 6、电气设计图 7、设备制造图 8、其他为施工所需的各专业全部设计图 纸、文件 9、各专业施工安装说明
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。
1第1章化工设计程序与内容
2.进行设计:①专业间条件往返;②各专业完成设计条件;③各专
业设计条件校审
3.完成设计:①设计文件评审;②各专业会签;③入库前规格检查
;④文件复制、归档、发送;⑤完工报告
二、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
设计任务书
初步设计 施工图设计
投产
试车验收
施工安装 人员培训
根据上述化工厂的基本建设要求,化工 厂整套设计的程序为:
• 一般的工作程序是以基础设计为依据 提出项目建议书，经上级主管部门认 可后写出可行性研究报告，上级批准 后，编写设计任务书，进行初步(扩 初)设计，后者经上级主管部门认可 后进行施工图设计。
➢ 化工厂设计程序的具体步骤:
（9）进行扩大初步设计；
根据上述程序，化工厂设计的工作程序 可分为三大段工作：
• 设计前期工作,主要包括项目建议书、 可行性研究、设计任务书。
• 设计阶段工作,包括初步设计、扩初 设计、施工图设计。ห้องสมุดไป่ตู้
• 设计后期工作,主要包括施工配合， 参加试产、竣工，设计总结，设计 回访和参加项目后评价。
工程条件,人力资源,实施计划,资金成本, 经济效果等研究,成品:可行性研究报告)； （3）编写设计任务书。
三、设计前期的工作步骤与内容
2.国内设计前期的主要工作内容
(1) 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，根据原化工部化 计发(1992)995号《化工建设项目建议 书内容和深度的规定》(修订本)中的有 关规定制订。 项目建议书应包括下列内容（13项）
我国化工设计院基本都是从接受工艺包开始,直到做项 目过程的扩初设计和施工图设计。
《化工过程设计Ⅰ》教学大纲
《化工过程设计Ⅰ》课程教学大纲课程代码：CHET3048课程性质：专业必修课程授课对象：化工专业开课学期：春总学时：36学时学分：2.00学分讲课学时：36学时实验学时：0学时实践学时：0学时指定教材：梁志武、陈声宗，《化工设计》，化学工业出版社，2015年付家新，《卓越工程师教育培养计划系列教材:化工原理课程设计》，化学工业出版社，2016年参考书目（五号黑体）陈砺、王红林，《教育部高等学校化工类专业教学指导委员会推荐教材:化工设计》，化学工业出版社，2017年李国庭、陈焕章，《教育部高等学校化工类专业教学指导委员会推荐教材:化工设计概论》，化学工业出版社，2015年王要令，《普通高等教育"十三五"规划教材:化工原理课程设计》，化学工业出版社，2016年柴诚敬、贾绍义、王玥, 《化工原理课程设计》，高等教育出版社，2015年王卫东、庄志军，《化工原理课程设计》，化学工业出版社，2015年教学目的：设计是工程技术的起点，设计是工程师的基本技能。
本课程是为使学生将所学知识与化工设计和生产实际相衔接，使学生逐步实现由学生向工程师的转变，强化对学生设计能力的培养，提高学生毕业后上岗的工作能力。
本课程重点介绍化工设计的基本程序、基本方法、主要规范和基本思维方式；工艺方案选择和工艺流程设计的原则、方法和步骤；工艺流程图的表达内容、绘制方法和阅读方法；物料衡算、热量衡算及设备的选型与工艺计算的原理和方法；第一章化工过程设计课时：1周，共2课时教学内容第一节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教学要点：过程工业第二节什么是化工过程设计？教学要点：化工过程设计的定义、核心目标和内容第三节《化工过程设计》课程的性质和内容教学要点：课程的性质、内容和特点第四节化工厂概论教学要点：化工厂的分类，化工生产的特点和组成第五节工程伦理学教学要点：工程中的道德问题思考题：1、试述化学工程师的责任及责任关怀的主要内容。
化工工艺设计的程序和步骤(精)
化工工艺设计的程序和步骤一、设计准备工作：1.熟悉设计任务和设计内容，全面理解课题提出的设计要求。
2.了解课题所涉及的相关内容，搜集资料，排出设计进度计划。
3.查阅文献资料和工艺路线、工艺流程和重点设备有关资料，并对搜集资料的适用范围进行筛选。
4.搜集相关设计资料，深入生产现场调查研究、消化、筛选、吸收并归类整理。
二、确定生产方法：1.搜集资料，调查研究2.落实关键设备3.对各种生产方法的技术性、经济性、安全性对比分析4.对选定的生产工艺修改、补充、完善5.治理三废，消除污染。
三、工艺流程设计：1.确定整个生产工艺流程的组成，确定每个过程或工序组成2.确定控制方案，确定各过程的连接方法，选用合适仪表，3.建立工艺流程方案（概念设计方框图），勾画工艺物料流程草图，不断修改、补充、完善。
四、化工计算及绘制主要设备图、管道仪表流程施工图：1.根据资料基础数据，进行物料衡算、热量衡算和设备选型工艺计算，确定生产设备型号、规格尺寸和台数、材质等，编制设备表。
2.绘制主要设备图，绘制施工阶段管道仪表流程图。
五、车间布置设计:1.任务：确定界区内厂房及场地配置、厂房或框架结构形式，确定工艺流程图中全部设备平面布置的具体位置。
2.绘图：绘制平面与立面车间布置图。
六、化工管路设计：1.任务：根据输送介质物化参数，选择流速、计算管径以及管材材质、壁厚，确定管道连接方式及管架形式、高度、跨度等。
确定工艺流程图中全部管线、阀件、管架、管件的位置，满足工艺要求，便于安装、维修，整齐美观。
2.绘图：绘制平面与立面车间管路布置图。
七、提供设计条件：向其他总图、土建、外管、设备、水、电、气、制冷等非工艺专业提设计条件，使其他专业更好地为生产工艺配套服务。
八、编制设计说明书设计说明书，是设计人员在完成本车间工艺（装置）设计后，为了阐明本设计时所采用的先进技术、工艺流程、设备、操作方法、控制指标及设计者需要说明的问题而编制的。
车间工艺设计的最终产品是设计说明书、附图（总平面布置图、流程图、设备布置图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）。
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。
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三、施工图设计阶段工作程序
1. 修改完善初步设计文件； 2. 各专业的协调，向配套专业提供正式
资料； 3. 完成必要的图纸，表格等； 4. 编写施工安装说明书。
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四、施工图设计的深度
施工图设计的主要工作内容是完善初步设计中提出的 工艺流程图设计、工艺设备布置设计、工艺管道布置设计 和设备、管路的保温及防腐设计等。施工图设计的深度除 了和初步设计互相连贯衔接之外，还必须满足： (1)全部设备、材料的订货和交货安排； (2)非标准设备的订货、制造和交货安排； (3)能作为施工安装预算和施工组织设计的依据； (4)控制施工安装质量，并根据施工说明要求进行验收。
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二.可行性研究报告主要内容
(1)总论；
(2)需求预测；
(3)产品方案及生产规模；(4)工艺技术方案；
(5)资源可靠性、原材料、燃料的供应及公用设施情况；
(6)建厂条件和厂址方案；(7)公用工程和辅助设施方案；
(8)环境保护；
(9)工厂组织、劳动定员和人员培训；
(10)项目实施规划和安排；(11)投资估算和资金筹措；
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国内作法
（1）编写项目建议书,向国家推荐项目； （2）进行可行性研究(市场销售,技术路线,工程
条件,人力资源,实施计划,资金成本,经济效果等
研究,成品:可行性研究报告)； （3）编写计划任务书。
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一.项目建议书的主要内容
(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)产品需求初步预测； (3)产品方案和拟建规模； (4)工艺技术方案(原料路线、生产方法和技术来源)； (5)资源、主要原材料、燃料和动力的供应； (6)建厂条件和厂址初步方案； (7)环境保护； (8)工厂组织和劳动定员估算； (9)项目实施规划设想； (10)投资估算和资金筹措设想； (11)经济效益和社会效益的初步估算。
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三个设计文件的区别
阶段不同 目的不同 编制的主体不同 深度不同
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§1.2 初步设计阶段工作内容与程序
一、初步设计目的
项目建设地点和期限 在技术可行性和经济合理性 主要原料、燃料、水、动力供应来源 工程总造价和基本技术经济指标 提供审批依据，提供施工准备及施工图设
计依据。
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第一章 化工设计程序和内容
1.1 设计前期工作步骤与内容 1.2 初步设计阶段工作内容与程序 1.3 施工图设计阶段工作内容与程序 1.4 车间工艺设计
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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。
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工艺专业的主要设计内容
为其它专业 提供条件
确定流程 （PFD,PCD）
工艺专业
物能恒算、确定 操作控制条件
设备概略布置
设备条件 提出和选型
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§1.1 设计前期工作步骤与内容
国外分为： 机会研究、初步可行性研究、可行性研
究、评价及决策几个阶段。 国内分为：
项目建议书、可行性研究、编制设计任 务书等几个阶段。
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。
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化工设计阶段的划分
2.国内设计阶段的划分 重要的大型企业，技术比较复杂或比较
新型的工厂，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。
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，可分为二个阶段设 计，即技术设计和施工图设计二个阶段。
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§1.4 车间工艺设计
1、生产方法的选择 2、生产工艺流程设计 3、工艺计算 4、车间布置设计 5、管路设计 6、提供设计条件 7、编写设计说明书 、概（预）算书的编制
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思考题
1、 “化工设计”的概念。 2、国内化工设计阶段是如何划分的？ 3、车间工艺设计内容？ 4、简述化工厂建立的过程。
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§1.3 施工图设计阶段工作内容与程序
一、目的与作用 主要目的是为施工服务。施工图是全
部施工的依据，用于进行建筑安装工程、 设备安装、管道敷设及标准和非标准设备、 装置和金属结构的制造。
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二、施工图设计阶段设计内容
根据初步设计审批的意见，解决初步设计中 特定的问题，并由此进行施工单位的编制施工组 织设计、编制施工预算以及如何实施施工等。
化工项目基本建设程序
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
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
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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。
二、初步设计任务和内容
初步设计阶段的成品：设计说明书
附表：设备一览表，主要材料估算表； 附图：物料流程图PFD，管道及仪表流程图PID，
总平面布置图，车间设备布置图， 关键设备总图； 附：概算书和技术经济分析资料。
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三、初步设计的工作程序
初步设计准备； 讨论编制初步设计方案； 提供设计条件； 完成各专业的具体设计； 中间审查； 完成设计文件及图纸,最后审核； 进行经济分析概算； 审定设计文件(复制、归档、报批)。
(12)产品成本估算； (13)财务、经济评价及社会效益评价；
(14)评价结论；
(15)必要的附件。
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三.设计计划任务书主要内容
(1) 建设的目的和依据。 (2) 建设规模、产品方案或纲领，生产方法或工艺原则。 (3) 矿产资源，水文地质和原材料、燃料、动力、供水、
运输等协作条件。 (4) 资源综合利用和环境保护，“三废”治理的要求。 (5) 建设地区或地点，以及占用土地的估算。 (6) 防空、抗震等的要求。 (7) 建设工期。 (8) 投资控制数。 (9) 劳动定员控制数。 (10)要求达到的经济效益。