《化工设计概论》PPT课件
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化工设计概论-天津大学 PPT
（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。
展
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）
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。
展
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）
化工设计概论之工艺流程设计PPT(共103页)
反 应
产品 分离
产品 精制
贮存 包装
一、概念设计
1.工艺路线的流程化
将这六个过程详细地加以研究，具体 化到各个过程需要哪些化工单元操作加以 组合，各化工单元操作又需要什么样的装 备、设备、机械，这些单元操作的运行参 数以及它们的运行次序，物料在化工单元 操作中的“流水线”关系，以保证获得预 期质量和数量的产品，这个将工艺过程具 体化的设计过程，称为工艺路线的流程化。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计步骤 工艺流程设计一开始，首先进行概
念设计或方案设计，设计出工艺流程草图， 经物料计算后，再设计出工艺物料流程图， 当设备计算结束时，开始绘制初步设计的 管道及仪表流程图，只有当车间设计结束， 进一步修改流程图后才能最后画出正式的 施工图阶段的管道及仪表流程图。
第三节 工艺流程设计
产控制和管理。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计是工艺设计的核心，它 通过工艺流程图的形式，形象地反映化 工生产由原料输入到产品输出的过程， 其中包括物料和能量发生的变化，物料 的流向以及生产中所经历的工艺过程和 使用的设备仪表等。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的主要任务
（1）确定生产流程中各个过程的具体内容， 顺序和组织方式，操作条件，控制方案，确定 “三废”治理方案，确定安全生产措施，达到 加工原料以制得所需产品的目的。
（2）在工艺流程设计的不同阶段，绘制不 同的工艺流程图。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的原则
(1)尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟 的科学技术成就，以保证产品质量。
(2)充分利用原料，努力提高原料利用率，提高生 产率，采用高效率的设备，降低原材料消耗及 水电汽消耗，降低产品的生产成本，降低投资 和操作费用，以便获得最佳的经济效益。
化工设计 ppt课件
设计规范与标准流程
01
指导原则
02
化工设计应遵循一系列设计规范和标准流 程，以确保设计质量和效率。
03
这些规范和流程包括工艺流程设计、设备 布置、管道设计、安全设施设置等。
04
遵循规范和流程可以减少设计错误和漏洞 ，提高设计的可靠性和经济性。
工程伦理与职业操守
01 02 03 04
职业要求
化工设计工程师应具备高度的工程伦理和职业操守，以确保设计的公 正、安全和合法性。
特点
化工设计涉及多个学科领域，包括化学工程、机械工程、电 气工程、环境工程等，具有综合性、复杂性、创新性等特点 。
化工设计的重要性
保障生产安全
化工设计是化工生产的前提和 基础，其合理性和安全性直接 关系到生产过程的安全和稳定
。
提高生产效率
合理的化工设计能够优化生产 流程，降低能耗和物耗，提高 生产效率，降低生产成本。
防腐措施
根据介质腐蚀性、工作温度和压力等条件， 采取相应的防腐措施，如涂层防腐、衬里防
腐等。
设备强度与稳定性分析
要点一
强度计算
根据设备的工作压力、温度和介质特性，进行设备的强度 计算。
要点二
稳定性分析
分析设备在正常工作条件下的稳定性，以及在异常工况下 的安全性能。
设备制造与安装要求
制造要求
根据设备的设计图纸和技术要求，制定合理的制造工艺 和质量控制标准。
总结词
可靠性、稳定性
详细描述
该制药厂的管道系统设计注重可靠性和稳定性。通过合理的管道布置和材料选择，确保了管道系统的长期稳定运 行。同时，采用自动化监测和控制系统，提高了管道系统的可靠性和安全性，减少了药品生产过程中的污染和交 叉污染风险。
《化工设计绪论》课件
总结词
管道设计与布置需要考虑管道的耐压 性、耐腐蚀性和热稳定性等方面。
详细描述
管道设计与布置需要根据工艺流程的 要求，确定管道的走向、支撑和保温 等要求，以确保管道的安全可靠和经 济合理。
详细描述
在管道设计与布置时，需要考虑管道 的材料、规格和连接方式，同时要确 保管道的安装和维护方便，并且符合 相关标准和规范的要求。
案例一：某化工厂的设计
总结词
安环保措施
详细描述
该案例强调了化工设计中的安全环保问题， 介绍了如何采取有效的安全环保措施，包括 防火防爆、防腐蚀、废气废水处理等方面的
内容。
案例二：某制药厂的设计
总结词
制药厂设计
详细描述
该案例介绍了某制药厂的设计过程，重点介绍了制药工 艺流程设计、设备选型、管道设计、洁净车间设计等方 面的内容。
03
化工设计的方法与步骤
设计前的准备工作
资料收集与分析
全面收集与化工设计相关的资料，包括市场需求、技术发展趋势、法律法规等，并进行深入分析，为后续设计提 供依据。
明确设计目标与要求
根据项目需求和市场定位，明确设计目标，制定具体的设计要求，确保设计工作有的放矢。
初步设计
方案构思与评估
根据前期资料分析和设计目标，进行 多种方案构思，并对方案进行初步评 估，筛选出可行的方案。
该案例重点介绍了生产线布置的原则和方法，以确保食品 加工过程的顺畅和高效，包括设备排列、物料输送、人员 操作等方面的内容。
THANKS
设计审核与校对
内部审核
在设计过程中，进行多轮内部审核，对设计图纸和计算数据进行审查，确保设 计的准确性和完整性。
校对与修改
在完成初步设计和施工图设计后，进行校对工作，对图纸和数据进行核对和修 正，确保最终的设计成果质量可靠。
管道设计与布置需要考虑管道的耐压 性、耐腐蚀性和热稳定性等方面。
详细描述
管道设计与布置需要根据工艺流程的 要求，确定管道的走向、支撑和保温 等要求，以确保管道的安全可靠和经 济合理。
详细描述
在管道设计与布置时，需要考虑管道 的材料、规格和连接方式，同时要确 保管道的安装和维护方便，并且符合 相关标准和规范的要求。
案例一：某化工厂的设计
总结词
安环保措施
详细描述
该案例强调了化工设计中的安全环保问题， 介绍了如何采取有效的安全环保措施，包括 防火防爆、防腐蚀、废气废水处理等方面的
内容。
案例二：某制药厂的设计
总结词
制药厂设计
详细描述
该案例介绍了某制药厂的设计过程，重点介绍了制药工 艺流程设计、设备选型、管道设计、洁净车间设计等方 面的内容。
03
化工设计的方法与步骤
设计前的准备工作
资料收集与分析
全面收集与化工设计相关的资料，包括市场需求、技术发展趋势、法律法规等，并进行深入分析，为后续设计提 供依据。
明确设计目标与要求
根据项目需求和市场定位，明确设计目标，制定具体的设计要求，确保设计工作有的放矢。
初步设计
方案构思与评估
根据前期资料分析和设计目标，进行 多种方案构思，并对方案进行初步评 估，筛选出可行的方案。
该案例重点介绍了生产线布置的原则和方法，以确保食品 加工过程的顺畅和高效，包括设备排列、物料输送、人员 操作等方面的内容。
THANKS
设计审核与校对
内部审核
在设计过程中，进行多轮内部审核，对设计图纸和计算数据进行审查，确保设 计的准确性和完整性。
校对与修改
在完成初步设计和施工图设计后，进行校对工作，对图纸和数据进行核对和修 正，确保最终的设计成果质量可靠。
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。
化工设计概论与化工制图课件-8设计示例
以满足管道的走向和连接要求。
管道设计的布局与安装
布局设计
根据工艺流程和设备布置图进行管道布局设计，确保管道的走向 合理、紧凑，同时满足安全、卫生和施工要求。
支架设计
根据管道的重量、长度和跨度等因素设计合适的支架，以确保管道 的稳定性和防止振动。
安装施工
按照设计图纸进行安装施工，确保管道连接的密封性和牢固性，同 时注意施工安全和环境保护。
工艺流程设计
根据产品方案和生产规模，进行工艺流程设计 ，确定原料、工艺条件和设备选型等。
设备选型与采购
根据工艺流程设计，选择合适的设备并进行采购 。
厂房布置与管道设计
根据生产需求和安全要求，进行厂房布置和管道设 计。
安全与环保评估
对设计方案进行安全与环保评估，确保符合相关 法规和标准。
施工图设计
根据评估结果和优化建议，进行施工图设计和完善。
可靠原则
化工生产过程中需要保证产品的质量 和产量的稳定性，因此化工设计必须 遵循可靠原则，选用可靠的工艺和设 备，确保生产的稳定运行。
环保原则
化工生产过程中会产生许多废弃物和 污染物，因此化工设计必须遵循环保 原则，采取有效的环保措施，减少对 环境的负面影响。
化工设计的基本流程
市场调研
了解市场需求和竞争情况，确定产品方案和 生产规模。
设计示例-8的设备与管道设计
设备设计
根据工艺要求和设备选型，进行设备的详细设计，包括设备布置、结 构图绘制、材料选择、强度计算等。
管道设计
根据工艺流程和设备布置，进行管道设计。包括管道布置、管道规格 选择、管道支撑和保温等。
绘制管道布置图
使用AutoCAD等绘图软件绘制管道布置图，标明管道、阀门、仪表 及附件的位置和连接方式。
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
化工设计概论-第10章-工厂选址及总图布置设计 PPT
安装及维修 ➢ 热膨胀、冷液排
出和放空 ➢ 架空高度 ➢ 管廊柱距 ➢ 管廊结构
10.6 总平面布置图内容
➢ 10.6.1 图纸内容 ➢ 初步设计 ➢ 施工图
➢ 10.6.2 总平面设计主要技术经济指标 ➢ （1）技术经济指标项目 ➢ （2）计算方法
作业
➢ 工厂选址指导方针及要求 ➢ 工厂总平面设计内容及原则是什么？
、道路、装卸站台、码头等标高；场地平整方案及场地排 水方式；土石方工程规划；设计建构筑物的标高、坡度及 坡向 ➢ （2）竖向布置应考虑的问题 ➢ a、布置方式 ➢ 平坡式 坡度>5/1000 ➢ 阶梯式 ➢ 混合式 ➢ b、标高确定 ➢ c、场地排水 ➢ （3）土石方工程量
10.5.6 管廊布置
➢ 考虑工艺流程 ➢ 管廊宽度 ➢ 多层管廊设计、
10.5.3 工厂分区
➢ 生产车间 ➢ 辅助设施 ➢ 办公和生活设施
10.5.4 平面布置
➢ （1）道路布置 ➢ （2）车间、设施、建（构）筑物的布置 ➢ （3）管线布置 ➢ （4）建筑物之
间的距离 ➢ （5）绿化布置
10.5.5 竖向布置
➢ （1）基本任务 ➢ 确定竖向布置方式，设计地面的形式；全厂建筑物、铁路
➢ 10.1.1 工程选址的指导方针
➢ （1）遵守国家法律、法规，贯彻执行国家方针、政策规定 ➢ （2）符合城市规划和工业布局 ➢ （3）利于生产，便于生活 ➢ （4）节约投资、留有余地
10.1.2 工厂选址的一般要求
➢ （1）位置 ➢ （2）地形 ➢ （3）地质 ➢ （4）气象 ➢ （5）原材料及产品运输 ➢ （6）水、电、交通 ➢ （7）环境保护和安全卫生 ➢ （8）施工和协作条件 ➢ （9）生活区及其他
第10章 工厂选址及总图布置设计
出和放空 ➢ 架空高度 ➢ 管廊柱距 ➢ 管廊结构
10.6 总平面布置图内容
➢ 10.6.1 图纸内容 ➢ 初步设计 ➢ 施工图
➢ 10.6.2 总平面设计主要技术经济指标 ➢ （1）技术经济指标项目 ➢ （2）计算方法
作业
➢ 工厂选址指导方针及要求 ➢ 工厂总平面设计内容及原则是什么？
、道路、装卸站台、码头等标高；场地平整方案及场地排 水方式；土石方工程规划；设计建构筑物的标高、坡度及 坡向 ➢ （2）竖向布置应考虑的问题 ➢ a、布置方式 ➢ 平坡式 坡度>5/1000 ➢ 阶梯式 ➢ 混合式 ➢ b、标高确定 ➢ c、场地排水 ➢ （3）土石方工程量
10.5.6 管廊布置
➢ 考虑工艺流程 ➢ 管廊宽度 ➢ 多层管廊设计、
10.5.3 工厂分区
➢ 生产车间 ➢ 辅助设施 ➢ 办公和生活设施
10.5.4 平面布置
➢ （1）道路布置 ➢ （2）车间、设施、建（构）筑物的布置 ➢ （3）管线布置 ➢ （4）建筑物之
间的距离 ➢ （5）绿化布置
10.5.5 竖向布置
➢ （1）基本任务 ➢ 确定竖向布置方式，设计地面的形式；全厂建筑物、铁路
➢ 10.1.1 工程选址的指导方针
➢ （1）遵守国家法律、法规，贯彻执行国家方针、政策规定 ➢ （2）符合城市规划和工业布局 ➢ （3）利于生产，便于生活 ➢ （4）节约投资、留有余地
10.1.2 工厂选址的一般要求
➢ （1）位置 ➢ （2）地形 ➢ （3）地质 ➢ （4）气象 ➢ （5）原材料及产品运输 ➢ （6）水、电、交通 ➢ （7）环境保护和安全卫生 ➢ （8）施工和协作条件 ➢ （9）生活区及其他
第10章 工厂选址及总图布置设计
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化工设计
主讲:陈安国
《化工设计》课程简介
一、课程性质与认识 二、课程内容及知识点 三、课程的教学目的
一、课程性质与认识
专业必修课 40学时,2.5学分 闭卷考试
二、课程内容及主要知识点
• 第一章 化工设计概述（设计概念、内容与程序;工艺设 计文件的内容与格式）
• 第二章 工艺流程设计（流程设计的任务、步骤与方法； PFD图及PID图的设计与绘制）
• 第三章 物料衡算与能量衡算（化工流程的物料衡算与 能量衡算方法）
• 第四章 设备工艺设计及选型（设备选用原则;非定型设 备设计的主要程序 ;设备图的设计与绘制）
• 第五章 化工厂布置(厂址选择;总图及车间布置;设备布置图的设计与绘制)
• 第六章 配管工程设计(管道设计基础;管道布置原则与要求;管道布置图的设计与绘 制)
实验性研究
➢内容:①工艺方法（原料和生产线路等）研究
②工艺条件（如转化率、选择性、主副反应 的特点、催化剂、反应条件、产品分离方式等)
➢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 优化投入产出比。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。
➢我国化工设计院，原来的专业部门进 行了相应的改革调整。
原工艺专业部
工艺专业部（大部分为化学工程与工艺专业人员）
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
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。
（一）化工设计的概念
➢ 化工设计是泛称，在不同场合可分别指化工厂设计、化
工过程设计、化工工艺设计，其内涵最广，但意义不明
确。如化工厂设计包括：
化工过程设计
（核心）
化工工艺设计（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。
第二次 概念 可行性 设计 研究 工程设计研究
第三次 基础 可行性 设计 研究
信息研究
➢主要内容:①调研市场对开发产品的需求量,
开发产品对国民经济其他部门的关系, 市场前景,收益估算,社会效益及环境污染情况等
②评估科研水平、社会条件及完成的可能性
➢收集评价的资料:
①各种已工业化的生产方法及新方法的专利文献资 料，如生产过程、流程、主副反应、反应条件、反应 产率、产品及副产品规格、主要设备类型、反应动力 学及有关的相平衡数据；②主副产品、原料及中间品 的物化和热力学数据。
• 第七章 非专业设计(公用工程的设计内容与规范;安全防火设计规范与原则;设计概 算及技术经济评价)
• 第八章 工艺设计实例(工艺设计内容、步骤及设计说明书的编制）
三、课程的教学目的
了解国内外有关化工工艺设计、 化工厂设计的先进理念
掌握化工工艺设计的内容、步骤 及方法
主要参考书
[1]娄爱绢等编著．化工设计．上海：华东理工大学出版社， 2002 [2]黄 璐．王保国编．化工设计．北京：化学工业出版社 ，2001 [3]王红林．陈 砺编．化工设计．广州：华南理工大学出版社， 20
PID图样
PFD图样
UFD图样
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。
化学工程与工艺
我
化工机械
国
化
自动化及仪表
工
设 计
总图
院
的
概预算（工程经济）
专
业 种
建筑、工业炉
•基础设计(Foundatio n Design)
•工程设计(Engineering Design)
（三）化工过程开发程序及设计类型 1、化工过程开发的基本步骤 2、化工过程开发中的设计类型
1、化工过程开发的基本步骤
实验性 研究
第一次 可行性 研究
过程研究
小试
模型 试验
中试
工程 设计
施工
信息 研究
01
[4]倪进方主编．化工过程设计．北京：化学工业出版社，1999 [5]于遵宏等编著．化工过程开发．上海：华东理工大学出版社， 19 96
[6]刘道德等编著．化工厂的设计与改造．长沙：中南工业大学出版社，20
05 [7]上海医工设计院．化工工艺设计手册．北京：化学工业出版社 ，1986 [8] 化学工程手册编辑委员会．化学工程手册．北京：化学工业出版社 ，19
➢ 因此，可以说：
化工设计是化工工程基本建设中的一 环,是将化学工程、化工工艺和开发 性实验的研究成果，用工程语言（图 纸等）表达出来，使之建设成为一个 工业化的生产装备。其本质是把化学 反应变成一个装置工程的设计。
•化工设计室
➢在屏幕上修改 设计图
➢化工生产装备的概念
•化工生产装备是由 各种单元设备以系统 的、合理的方式组合 起来的工程整体。
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[9]黄英主编.化工过程设计.西安:西安工业出版社,2005
第一章 化工设计概述
一、化工设计的概念与种类 二、化工厂设计的内容与程序 三、化工工艺设计的内容与步骤 四、工艺包设计 五、国家和行业设计政策与规范 六、设计文件
一、化工设计的概念与种类
（一）化工设计的概念 （二）化工设计的种类 （三）化工过程开发程序及设计类型 （四）工程设计的概念及实施阶段
（二）化工设计的种类
➢ 根据项目性质分为两类型
•新建项目设计 •技改项目设计
➢ 根据适用程度分为两种类型
•通用设计（复用设计） •“因地制宜”设计
➢ 根据开发程序分为两大类-四种类 型
•概念设计（Concept ual Design)
•开发（过程 •中试设计(Pilot-plan 中的）设计 t Design)
主讲:陈安国
《化工设计》课程简介
一、课程性质与认识 二、课程内容及知识点 三、课程的教学目的
一、课程性质与认识
专业必修课 40学时,2.5学分 闭卷考试
二、课程内容及主要知识点
• 第一章 化工设计概述（设计概念、内容与程序;工艺设 计文件的内容与格式）
• 第二章 工艺流程设计（流程设计的任务、步骤与方法； PFD图及PID图的设计与绘制）
• 第三章 物料衡算与能量衡算（化工流程的物料衡算与 能量衡算方法）
• 第四章 设备工艺设计及选型（设备选用原则;非定型设 备设计的主要程序 ;设备图的设计与绘制）
• 第五章 化工厂布置(厂址选择;总图及车间布置;设备布置图的设计与绘制)
• 第六章 配管工程设计(管道设计基础;管道布置原则与要求;管道布置图的设计与绘 制)
实验性研究
➢内容:①工艺方法（原料和生产线路等）研究
②工艺条件（如转化率、选择性、主副反应 的特点、催化剂、反应条件、产品分离方式等)
➢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 优化投入产出比。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。
➢我国化工设计院，原来的专业部门进 行了相应的改革调整。
原工艺专业部
工艺专业部（大部分为化学工程与工艺专业人员）
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
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。
（一）化工设计的概念
➢ 化工设计是泛称，在不同场合可分别指化工厂设计、化
工过程设计、化工工艺设计，其内涵最广，但意义不明
确。如化工厂设计包括：
化工过程设计
（核心）
化工工艺设计（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。
第二次 概念 可行性 设计 研究 工程设计研究
第三次 基础 可行性 设计 研究
信息研究
➢主要内容:①调研市场对开发产品的需求量,
开发产品对国民经济其他部门的关系, 市场前景,收益估算,社会效益及环境污染情况等
②评估科研水平、社会条件及完成的可能性
➢收集评价的资料:
①各种已工业化的生产方法及新方法的专利文献资 料，如生产过程、流程、主副反应、反应条件、反应 产率、产品及副产品规格、主要设备类型、反应动力 学及有关的相平衡数据；②主副产品、原料及中间品 的物化和热力学数据。
• 第七章 非专业设计(公用工程的设计内容与规范;安全防火设计规范与原则;设计概 算及技术经济评价)
• 第八章 工艺设计实例(工艺设计内容、步骤及设计说明书的编制）
三、课程的教学目的
了解国内外有关化工工艺设计、 化工厂设计的先进理念
掌握化工工艺设计的内容、步骤 及方法
主要参考书
[1]娄爱绢等编著．化工设计．上海：华东理工大学出版社， 2002 [2]黄 璐．王保国编．化工设计．北京：化学工业出版社 ，2001 [3]王红林．陈 砺编．化工设计．广州：华南理工大学出版社， 20
PID图样
PFD图样
UFD图样
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。
化学工程与工艺
我
化工机械
国
化
自动化及仪表
工
设 计
总图
院
的
概预算（工程经济）
专
业 种
建筑、工业炉
•基础设计(Foundatio n Design)
•工程设计(Engineering Design)
（三）化工过程开发程序及设计类型 1、化工过程开发的基本步骤 2、化工过程开发中的设计类型
1、化工过程开发的基本步骤
实验性 研究
第一次 可行性 研究
过程研究
小试
模型 试验
中试
工程 设计
施工
信息 研究
01
[4]倪进方主编．化工过程设计．北京：化学工业出版社，1999 [5]于遵宏等编著．化工过程开发．上海：华东理工大学出版社， 19 96
[6]刘道德等编著．化工厂的设计与改造．长沙：中南工业大学出版社，20
05 [7]上海医工设计院．化工工艺设计手册．北京：化学工业出版社 ，1986 [8] 化学工程手册编辑委员会．化学工程手册．北京：化学工业出版社 ，19
➢ 因此，可以说：
化工设计是化工工程基本建设中的一 环,是将化学工程、化工工艺和开发 性实验的研究成果，用工程语言（图 纸等）表达出来，使之建设成为一个 工业化的生产装备。其本质是把化学 反应变成一个装置工程的设计。
•化工设计室
➢在屏幕上修改 设计图
➢化工生产装备的概念
•化工生产装备是由 各种单元设备以系统 的、合理的方式组合 起来的工程整体。
86
[9]黄英主编.化工过程设计.西安:西安工业出版社,2005
第一章 化工设计概述
一、化工设计的概念与种类 二、化工厂设计的内容与程序 三、化工工艺设计的内容与步骤 四、工艺包设计 五、国家和行业设计政策与规范 六、设计文件
一、化工设计的概念与种类
（一）化工设计的概念 （二）化工设计的种类 （三）化工过程开发程序及设计类型 （四）工程设计的概念及实施阶段
（二）化工设计的种类
➢ 根据项目性质分为两类型
•新建项目设计 •技改项目设计
➢ 根据适用程度分为两种类型
•通用设计（复用设计） •“因地制宜”设计
➢ 根据开发程序分为两大类-四种类 型
•概念设计（Concept ual Design)
•开发（过程 •中试设计(Pilot-plan 中的）设计 t Design)