化工设计概论-天津大学 PPT

合集下载

《天津大学化工设计》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

化工原理课件(天大版)

化工原理课件(天大版)

反应热与反应焓
反应方向与平衡常数
反应速率与活化能
反应熵与反应吉布斯能
05
化工动力学基础
反应速率方程
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
反应速率方程:描述反应速率与反应物浓度及其他因素关系的数学表达式
反应速率定义:单位时间内反应物浓度的减少量或生积成正比的比例系数
催化剂:使用催化剂可以降低反应活化能,提高反应速率
反应物浓度:反应物浓度增大,反应速率加快
06
分离过程原理及应用
分离过程分类与特点
分离过程的分类:根据不同的原理和操作方式,分离过程可以分为多种类型,如蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
R
分离过程的特点:不同的分离过程具有不同的特点和应用范围,需要根据具体需求进行选择。
A
分离过程的原理:每种分离过程都有其特定的原理和操作方式,需要掌握其基本原理和操作方法。
C
分离过程的应用:分离过程在化工、医药、食品等领域有着广泛的应用,需要根据具体需求进行选择和应用。
I
单击此处输入你的智能图形项正文
文字是您思想的提炼
单击此处输入你的智能图形项正文
文字是您思想的提炼
单击此处输入你的智能图形项正文
07
化学反应器原理及应用
化学反应器分类与特点
塔式反应器的特点:适用于气液相反应,具有较大的接触面积和适宜的停留时间
固定床反应器的特点:催化剂固定在反应器内,适用于气固相或液固相反应
流化床反应器的特点:催化剂悬浮在反应器内,适用于气固相或液固相反应
反应器分类:釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器等
化学反应器的设备:介绍反应器的主要设备,如搅拌器、换热器、塔器等。

化工原理完整(天大版)PPT课件

化工原理完整(天大版)PPT课件
化工原理
Principles of Chemical Engineering
使用教材: 姚玉英主编,化工原理,天津大学出版社,1999 参考教材: 陈敏恒主编,化工原理,化学工业出版社,2002 蒋维钧主编,化工原理,清华大学出版社,1993
可编辑课件
版权所有,未经授权禁止复制或建立镜像。谢谢!
返回 1 2021/4/25
0 绪论 1 流体流动
5 蒸馏 6 吸收
2 流体输送机械
3 非均相物系的分 离和固体流态化
4 传热
7 蒸馏和吸收塔设备 8 液-液萃取 9 干燥
可编辑课件
返回 2 2021/4/25
0 绪论
0.1 化工生产与单元操作 0.2 单位制与单位换算 0.3 物料衡算与能量衡算
可编辑课件
返回 3 2021/4/25
解:首先根据题意画出过程的物料流程图
可编辑课件
返回 16 2021/4/25
F=1000 20%
W, 0.0%
蒸发器 422K
S 50%
冷却结晶器 311K
R, 37.5%
P 1-0.04
解题思路:题求三个量,如何列物料衡算式。
首先考虑划定适宜的物衡范围以利于解题。
1.求KNO3结晶产品量P
按虚线框作为物料衡算范围,只涉及两个未知量。
0 绪论
0.1 化工原理课程的性质和基本内容 1. 化工生产过程
原料预处理
物理过程 单元操作
化学反应
化学反应过程 反应器
产物后处理
物理过程 单元操作
可编辑课件
返回 4 2021/4/25
可编辑课件
返回 5 2021/4/25
可编辑课件
返回 6 2021/4/25

《化工设计概论》全套课件

《化工设计概论》全套课件
艺路线去生产某种现存的化学品可能效益会更好,或 是某种新的化学品存在一定市场。
(4)大宗化学品的生产 设计项目一般是不太全面的,其重点通常是生产设备
设计或是化学过程设计。
2019-03
1.2.3设计团队
(1)为了对某个课题作出陈述或要创立一个 课题,可能要组建一个小的设计团队,这个设 计团队将包括化学工程师、化学家,可能还有 生物化学家,适当的情况下,还有市场开发者, 特殊的领域还需要专家。
方案4:设计一个电解装置生产氯。一种可能性是由石油化工 联合企业中可得到的HCl,电解获得H2和Cl2,按方案2,将氯 进行反应。在该石油化工联合企业的其他区域,将氢和氯反应 生成氨,或氢与CO反应生成甲醇。
2019-03
例1.4 (例1.2的再次讨论) 为了满足透析产品的需要,可能会产生下面两种 可供选择的方案的初步设计。
方案1:设计一台血液透析装置,能使尿素、尿酸、肌 酸酐、磷酸盐和其他低分子量的代谢物通过扩散从血液 中传递到透析液中。该装置还应当让葡萄糖和盐类物质 通过扩散反向传递。这种装置应当被设计成一次性使用 后就要报废的,故其售价应低于10美元,以使新产品的 价格和/或性能可与其他公司的人工肾相竞争,如CDAK4000型人工肾1992年销售了6000万只,每只售 价仅5-6美元。
管道仪表流程图 设备安装平剖面图 详细配管图 管段图(轴测图) 基础图 结构图、建筑图 仪表设计图 电气设计图 设备制造图
各专业施工图及安装 说明
为详细工程设计、设 提供施工图纸和文件,
备材料采购提供全部 作为施工、材料补充
资料
订货依据
(3)化学产品和生产过程设计的步骤
潜在的机会
第一篇
创建和审查初始问题
第六讲 工艺流程案例分析(2学时)(周五,3月11日)(叶向群)

化工设计概论第一章化工设计程序和内容PPT课件

化工设计概论第一章化工设计程序和内容PPT课件
C备o、py管rig道ht及20仪04表-2等01,1 A进sp行os合e P理ty的L工td.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”。
化工设计分类
化工设计分类
新建工厂设Ev计alu;ation only. Created原w有ith工A厂spo的se改.S建lid和es扩fo建r .N设E计T ;3.5 Client Pro.
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。
内容
绪论 第一章化工设计程序和内容 第二章工艺E流va程lua设tio计n only. Create第d w三it章h A物sp料os衡e.S算li与des能fo量r 衡.NE算T 3.5 Client Pro. 第Co四py章ri设gh备t 2的00工4-2艺01设1 计As与po选se型Pty Ltd. 第五章车间布置设计 第六章管道设计与布置 第七章向非工艺专业提供设计条件
率,以至于产品E的va开lu发at、io中n 间on实ly验. 都需要一定的化工开 Create发d和w化it工h A设s计po的s专e.业Sl知id识es。fo因r此.N,E在T大3学.5高C年lie级n开t P设r这o.
门面C知全o识面py的系r学i统g习h讲t和解2训0化0练工4是-设2十0计1分的1必课A要s程p的,o。s进e 行Pt有y 关Lt工d.程设计方
化工概念
化工是“化学工艺”、“化学工业”、
Created“改属得Cwo化变于产pityh学物化品rAig工质学被shpt程组生称o2Es0” 成 产 为ve0.aS4等 或 技 化lul-i2ad的 结 术 学t0ei1os简 构 , 品1nfoA称 或 也 或orns.。 合 就 化plNyo.E是凡 成 工seT化运 新 产P3t.y学用物品5 LC工化质。tldi艺学的起e. n;方,初t P所法都,ro. 生产这类产品的是手工作坊,后来演变为 工厂,并逐渐形成了一个特定的生产部门, 即化学工业。

化工原理完整(天大版)PPT课件

化工原理完整(天大版)PPT课件
解:首先根据题意画出过程的物料流程图
.
返回 16 2020/5/23
F=1000 20%
W, 0.0%
蒸发器 422K
S 50%
冷却结晶器 311K
R, 37.5%
P 1-0.04
解题思路:题求三个量,如何列物料衡算式。
首先考虑划定适宜的物衡范围以利于解题。
1.求KNO3结晶产品量P
按虚线框作为物料衡算范围,只涉及两个未知量。
GI=GO+GA .
返回 17 2020/5/23
KNO3 组分的物料衡算: F20% = W 0% + P (100 - 4) % 1000 20% = 0 + P 96 % 则:P = 208.3 kg/h
2.水分蒸发量W (物衡范围同1.) 总物料衡算式: F = W + P 则:W = F-P = 1000-208.3 = 791.7 kg/h
.
返回 12 2020/5/23
0.3 物料衡算与能量衡算
☆ 稳定操作
以单位时间为基准, 如 : h , min , s 。 参数=f(x,y,z)
非稳定操作
以每批生产周期所用 的时间为基准。参数 =f(x,y,z,)
=0
=
uA恒定
.
uB 返回 13
2020/5/23
dy
dz
三维
微分衡算(非稳态)
.
返回 15 2020/5/23
例1(清华版,P6):稳态时的总物料衡算及组分物料衡算
生产KNO3的过程中,质量分率为0.2的KNO3水溶液, 以 F = 1000 kg/h 的流量送入蒸发器,在422K下蒸发 出部分水得到50%的浓KNO3溶液。然后送入冷却结晶器, 在311K下结晶,得到含水0.04 的KNO3结晶和含KNO3 0.375的饱和溶液。前者作为产品取出, 后者循环回到 蒸发器。过程为稳定操作,试计算KNO3结晶产品量P、 水分蒸发量W和循环的饱和溶液量R。

天津大学化工导论课件第二章无机化工PPT精品文档34页

天津大学化工导论课件第二章无机化工PPT精品文档34页

C60家族
碳纳米管----由碳原子组成的管 状大分子,单壁纳米管的直径在0.4 至1.8纳米。其抗张强度是高强合金 钢的20倍;具有优异的场致发射功 能。可用于纳米电路、更薄更省电 的平面显示器、扫描电镜的探针、 氢气储存等用途。
碳 纳 米 管
用导 电大分 子碳制 作的超 细导线
典型产品生产工艺
无机盐产品
1、电池工业原料 锌 - 锰 电 池 ----- 用 氯 化 锌 和 氯 化 铵 作 电 解 质 ,
氯化汞作缓蚀剂; 锂离子二次电池-----用钴酸锂、锰酸锂作正
极材料;六氟磷酸锂、高氯酸锂作电解质。
二次锂离子电池
R6 ----- 普通锌-锰电池(5号) R20 -----普通锌-锰电池(1号) LR6 ----- 碱性锌-锰电池(5号) 无汞 ----- 不含HgCl2缓蚀剂 Li-MnO2-----锂(一次)电池 Ni-Cd ----- 镍-镉(二次)电池 Ni-MH ----- 镍-氢(二次)电池 Li-ion ----- 锂离子(二次)电池
石墨的理想层面结构
热处理过程中炭前躯体的结构变化
圆 形
碳 纤维
碳 纤 维 增 强 机 翼
螺旋状炭纤维
人造金刚石----通常以纯石墨为 原料,铁、铬等为催化剂,在高温 高压下合成人造金刚石。近年出现 新的低压合成方法:热丝化学气相 沉积法(CVD法)、等离子体气相 沉积法等。用于磨料、切削工具、 电子器件涂膜等。
NH3
无机化工的发展
举例:
(1)非晶硅太阳能电池材料 (2)锂离子电池材料 (3)高纯纳米碳酸钙
<第二章 习题>
简答题 1、无机化工包括哪些类产品? 2、无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种? 3、烧碱是用什么方法生产的? 4、三酸两碱都包括那些酸和碱? 5、最重要的氮肥是什么?其氮含量大约是多少? 论述题 1、简述硫酸生产的主要步骤和每个步骤的目的,写出主要反应方 程式。 2、简述合成氨生产的主要步骤和每个步骤的目的,写出主要反应 方程式。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(主教材)
2、《化工技术经济》,苏健民主编,北京,化学 工业出版社,2005年。
3、《化工系统分析与模拟》,彭秉璞主编,北京, 化学工业出版社,2006年。
4、《化学工程手册》,时钧、汪家鼎、余国琮、 陈敏恒主编,北京,化学工业出版社,2002年。
5、《化工设计手册》,上海医药工业设计研究院 主编,北京,化学工业出版社,2006年。

明近代化学工业的形成。
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”)
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。 2000年~2010年预计为2倍以上。
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。
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
除此之外,国内还有10余个版本的“化工设 计”教材,它们的侧重面不尽相同,有兴趣的同 学,可以看看这些教材作为参考。
限于学时, “化工设计概论”课程课堂教学 内容按教学大纲的要求,主要集中在教材的第1、 2、3、7章。其它章节,同学们可先自学,在大 学三年级下学期再讲授。
化工厂设计
化工工艺设计(核心)
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
化工过程设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。
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。
英文中没有如此名词!
Chemical Design
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 代
精细化工及中间体
化 学
化肥工业

农药工业
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。
天津大学从2008年开始实行IChemE课程改 革,从2009年下半年开始讲授“化工设计概论”。
2、 “化工设计概论”课程的主要内容 ①、化工厂设计及化工工艺设计 的概论
主要内容 ②、化工过程的物料及热量衡算;
③、化工技术经济分析与评价;
3、“化工设计”课程在化学工程与工艺专业大学 本科教学中的地位
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。

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
“大三”下半年或“大四”才能开设,已经偏 向于“专业课”,要求大家学完“化工原理”、 “反应工程”、“化工热力学”、“物理化学”、 “化工设备基础”等一系列专业基础课后,才能 开始学习本课程。
综合利用同学们以前学完的大量专业基础课知 识,在化工工艺设计乃至化工厂设计的过程中综 合运用。
“化工设计”课程学得好不好,比其它课程更 能体现一个化学工程与工艺本科学生综合素质的高 低。
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(例如化学工业、湿法冶金行业等)
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:
化工设计概论-天津大学
课程基本情况:
一、天津大学化工学院关于“化工设计(概论)” 课程的开设情况
1、天津大学原化工系从1989年开始,在全国范 围内率先开设“化工设计”本科课程。
教材从自编教材
《化工设计》,王
静康主编,北京,化学工业出版社,1995年
《化工过程设计》,王静康主编,北京,化学
工业出版社,2006年,2009年再版。
6、Process Design Principles (Synthesis, Analysis and Evaluation)
7、Analysis, Synthesis and Design of Chemical Engineering
8、Introduction to the Material and Heat Balance in Chemical Engineering
4、本课程的特点 ①、综合性(多专业基础课知识的综合与集成);
②、实践性(面向实际化工工艺设计、化工厂设 计的工程运用);
5、“化工设计”课程教学的目的
①、了解国内外有关化工工艺设计、化工厂设 计的先进理念; ②、掌握化工工艺设计的内容、步骤及方法。
二、本课程学习的教材及参考书
1、《化工过程设计》,王静康主编,北京,化学 工业出版社,2006年。
相关文档
最新文档