《化工设计绪论》PPT课件.ppt

*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院化工设计 Design of Chemical Engineering1*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院 教师联系方式高筠 Tel：2722090(h)教学组办公室：化工楼三层化工系办公室（答疑地点）2*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院教学要求与安排1.学时:讲课36h2.成绩评定:平时50%期末50%3.学习方法:预习、听讲、复习、做作业；课堂讨论；答疑（时间？）3*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院教材:化工设计化工设计.陈声宗主编陈声宗主编.化学工业出版社化学工业出版社.2001.4*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院 主要参考书:高等学校毕业设计（论文）指导手册化工卷国家教委高教司 高教出版社化工设计娄爱娟 华东理工大学出版社化工设计 王静康主编 化学工业出版社化学过程设计 倪进方主编 化学工业出版社 化工项目设计训练 Martyn S.Ray 著 余立新等译 清华大学出版社5*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院课程性质和目的：u本课程为化学工程与工艺专业的专业限选课。本课程为化学工程与工艺专业的专业限选课。u课课程程以以化化工工工工艺艺设设计计为为重重点点，讲讲述述化化工工设设计计的的原原则则、方方法法、设设计计程程序序和和技技巧巧，以以及及各各种种化化工工设设备备图图和和各各种种化化工工工工艺艺图图的的绘绘制制及及阅阅读读方方法法。通通过过本本课课程程的的学学习习，使使学学生生学学会会应应用用已已学学过过的的基基础础理理论论解解决决实实际际工工程程问问题题，从从过过程程的的物物料料衡衡算算及及热热量量衡衡算算入入手手，确确定定典典型型工工艺艺过过程程的的流流程程及及工工艺艺条条件件、设设备备选选型型；了了解解化化工工生生产产中中的的设设备材质、安全生产、三废治理等问题。备材质、安全生产、三废治理等问题。u通通过过加加强强基基础础、面面向向实实际际、引引导导思思维维、启启发发创创新新，使使学学生生掌掌握握一一定定的的化化工工设设计计知知识识，培培养养理理论论联联系系实实际际的的能能力力，为为其其将将来来从从事事化化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下基础。工过程的开发、设计、建设和科学管理打下基础。6*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院化工新技术从概念形成至付诸实施投产化工新技术从概念形成至付诸实施投产,大大体要经过的主要阶段：体要经过的主要阶段：p化工技术的研究化工技术的研究p过程开发过程开发p项目设计项目设计p工程建设工程建设p试车投产试车投产p等等等等7*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院化学工程与工艺专业（本科）化学工程与工艺专业（本科）培养目标：培养目标：培养掌握化工类型生产过程及设备的基本培养掌握化工类型生产过程及设备的基本原理、化工工艺设计和研究开发的基本技原理、化工工艺设计和研究开发的基本技能的高级人才。能的高级人才。8*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院9*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院化工设计化工设计是高等学校化学工程与工艺专业的是高等学校化学工程与工艺专业的一门专业必修课。一门专业必修课。通过本课程的学习，使学生系统地获得化工设计通过本课程的学习，使学生系统地获得化工设计（理论、规定、程序和方法）的基本知识和基本（理论、规定、程序和方法）的基本知识和基本方法。培养学生树立正确的设计思想和求是精神，方法。培养学生树立正确的设计思想和求是精神，严谨负责协调创新的工作作风和基本设计技能，严谨负责协调创新的工作作风和基本设计技能，提高综合运用所学知识去分析问题、解决问题的提高综合运用所学知识去分析问题、解决问题的能力，为学生顺利开展毕业设计工作打下坚实的能力，为学生顺利开展毕业设计工作打下坚实的基础。基础。该课程同时是提高学生综合素质，使大学生向工该课程同时是提高学生综合素质，使大学生向工程师转化的一个重要的教学环节。程师转化的一个重要的教学环节。10*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院课程主要内容课程主要内容:化工设计概论化工设计概论（1章）章）工艺流程的设计工艺流程的设计（3、4、5、6章）章）物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算（7章）章）化工设备设计化工设备设计（8章）章）化工车间布置设计化工车间布置设计（9章）章）非工艺设计条件非工艺设计条件（10章）章）计算机在化工设计中的应用计算机在化工设计中的应用（11章）章）11*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院1化工设计概论化工设计概论化工设计的种类化工设计的种类化工厂设计的工作程序化工厂设计的工作程序化工车间（装置）工艺设计的程序及设计内容化工车间（装置）工艺设计的程序及设计内容国家和行业的基本设计政策和规范国家和行业的基本设计政策和规范设计文件设计文件12*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院1-1化工设计的种类化工设计的种类一、根据项目性质分类一、根据项目性质分类（一）新建项目设计（一）新建项目设计（二）重复建设项目设计（二）重复建设项目设计（三）已有装置的改造设计（三）已有装置的改造设计13*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院二、根据设计性质分类二、根据设计性质分类（一）新技术开发过程中的设计（一）新技术开发过程中的设计(1)概念设计概念设计(2)中试设计中试设计(3)基础设计基础设计14*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院15*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院二、根据设计性质分类二、根据设计性质分类（二）工程设计（二）工程设计初步设计初步设计扩大初步设计扩大初步设计施工图设计施工图设计16*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院1-2化工厂设计的工作程序化工厂设计的工作程序17*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院项目建议书项目建议书1.项目建设目的和意义，即项目提出的背景和依据，投资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；的必要性及经济意义；2.产品需求初步预测；产品需求初步预测；3.产品方案和拟建规模；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）；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；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；建厂条件和厂址初步方案；7.环境保护；环境保护；8.工厂组织和劳动定员估算；工厂组织和劳动定员估算；9.项目实施规划设想；项目实施规划设想；10.投资估算和资金筹措设想；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。经济效益和社会效益的初步估算。18*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院可行性研究可行性研究报告报告1.总论。总论。2.需求预测。包括国内外需求情况预测和产品的价格分析。需求预测。包括国内外需求情况预测和产品的价格分析。3.产品的生产方案及生产规模。产品的生产方案及生产规模。4.工艺技术方案包括工艺技术方案的选择、物料平衡和消耗定额、主工艺技术方案包括工艺技术方案的选择、物料平衡和消耗定额、主要设备的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等内容。要设备的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等内容。5.原材料、燃料及水电汽的来源与供应。原材料、燃料及水电汽的来源与供应。6.建厂条件和厂址选择布局方案。建厂条件和厂址选择布局方案。7.公用工程和辅助设施方案公用工程和辅助设施方案8.环境保护及安全卫生。环境保护及安全卫生。9.工厂组织、劳动定员和人员培训。工厂组织、劳动定员和人员培训。10.项目实施规划。项目实施规划。11.投资估算和资金筹措。投资估算和资金筹措。12.经济效益评价及社会效益评价。经济效益评价及社会效益评价。13.结论包括综合评价和研究报告的结论等内容。结论包括综合评价和研究报告的结论等内容。19*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院设计任务书设计任务书1.项目设计的目的和依据；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；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、运矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件；输等协作条件；4.资源综合利用、环境保护、三废治理的要求；资源综合利用、环境保护、三废治理的要求；5.厂址与占地面积和城市规划的关系；厂址与占地面积和城市规划的关系；6.防空、防震等的要求；防空、防震等的要求；7.建设工期与进度计划；建设工期与进度计划；8.投资控制数；投资控制数；9.劳动定员及组织管理制度；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。经济效益、资金来源、投资回收年限。20*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院扩大初步设计扩大初步设计21*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院施工图设计施工图设计工艺专业方面的主要内容包括：工艺图纸工艺专业方面的主要内容包括：工艺图纸目录、工艺流程图、设备布置图、设备一目录、工艺流程图、设备布置图、设备一览表、非定型设备制造图、设备安装图、览表、非定型设备制造图、设备安装图、管道布置图、管架管件图、设备管口方位管道布置图、管架管件图、设备管口方位图、设备和管路保温及防腐设计等；图、设备和管路保温及防腐设计等；非工艺专业方面有土建施工图、供水、供非工艺专业方面有土建施工图、供水、供电、给排水、自控仪表线路安装图等。电、给排水、自控仪表线路安装图等。22*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院1-3化工车间（装置）工艺设计的程序及设计内容化工车间（装置）工艺设计的程序及设计内容一、设计准备工作一、设计准备工作二、方案设计（工艺流程二、方案设计（工艺流程设计）设计）三、化工计算三、化工计算（物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算（物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算）四、车间布置设计四、车间布置设计五、化工管路设计五、化工管路设计六、提供设计条件（非工艺专业的设计条件六、提供设计条件（非工艺专业的设计条件）七、编制概算书及编制设计文件七、编制概算书及编制设计文件概算书：初步设计阶段编制的车间投资的大概计算概算书：初步设计阶段编制的车间投资的大概计算设计文件：设计说明书、附图（流程图、布置图、设备图设计文件：设计说明书、附图（流程图、布置图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）23*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院1-4国家和行业的基本设计政策和规范国家和行业的基本设计政策和规范例：例：1、化工企业总图运输设计规范、化工企业总图运输设计规范HG/T2064919982、工矿企业总平面设计规范、工矿企业总平面设计规范GB5018719933、石油化工工艺装置布置设计通则、石油化工工艺装置布置设计通则SH3011-20004、石油化工给水排水管道设计图例、石油化工给水排水管道设计图例SH3089-19985、石油化工管道器材标准（合订本、石油化工管道器材标准（合订本1996年）年）SH3401-34106、石油化工管道布置设计通则、石油化工管道布置设计通则SH3012-20007、石油化工企业给水排水系统设计规范、石油化工企业给水排水系统设计规范SH3015-200324*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院1-5设计文件（车间工艺专业设计设计文件（车间工艺专业设计）一、扩大初步设计文件一、扩大初步设计文件二、施工图文件的编制二、施工图文件的编制25*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院一、扩大初步设计文件一、扩大初步设计文件（一）设计依据（一）设计依据（1）文件，如计划任务书以及其他批文等。）文件，如计划任务书以及其他批文等。（2）技术资料，如中试试验报告、调查报告等。）技术资料，如中试试验报告、调查报告等。（二）设计指导思想和设计原则（二）设计指导思想和设计原则（1）设计所遵循的具体方针政策和指导思想。）设计所遵循的具体方针政策和指导思想。（2）总括各专业的设计原则，如工艺路线的选择、）总括各专业的设计原则，如工艺路线的选择、设备的选型和材质选用、自控水平等原则。设备的选型和材质选用、自控水平等原则。（三）产品方案（三）产品方案产品名称和性质；产品名称和性质；产品质量规格；产品质量规格；产品规产品规模（吨年）；模（吨年）；副产品数量（吨年）；副产品数量（吨年）；产产品包装方式。品包装方式。26*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院一、扩大初步设计文件一、扩大初步设计文件（四）生产方法和工艺流程（四）生产方法和工艺流程(1)生产方法。扼要说明设计所采用的原料路线和生产方法。扼要说明设计所采用的原料路线和工艺路线。工艺路线。(2)化学反应方程式。写出方程式，注明化学反应化学反应方程式。写出方程式，注明化学反应名称、主要操作条件。名称、主要操作条件。(3)工艺流程工艺流程工艺划分简图，用方块图表示。工艺划分简图，用方块图表示。带控制点工带控制点工艺流程图和流程简述。带控制点工艺流程图应表艺流程图和流程简述。带控制点工艺流程图应表示出全部工艺设备、物料管线、阀件、设备的辅示出全部工艺设备、物料管线、阀件、设备的辅助管路以及工艺和自控仪表图例、符号。助管路以及工艺和自控仪表图例、符号。27*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院一、扩大初步设计文件一、扩大初步设计文件（五）车间（装置）组成和生产制度（五）车间（装置）组成和生产制度(1)车间（装置）组成。车间（装置）组成。(2)生产制度，年工作日、操作班制，间歇生产制度，年工作日、操作班制，间歇或连续生产。或连续生产。（六）原料、中间产品的主要技术规格（六）原料、中间产品的主要技术规格(1)原料、辅助原料的主要技术规格。原料、辅助原料的主要技术规格。(2）中间产品及成品的主要技术规格。）中间产品及成品的主要技术规格。28*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院一、扩大初步设计文件一、扩大初步设计文件（七）工艺计算（七）工艺计算1.物料计算物料计算（1）物料计算的基础数据。）物料计算的基础数据。（2）物料计算结果以物料平衡图表示，计量单位用小时）物料计算结果以物料平衡图表示，计量单位用小时(h)（连续操作）（连续操作）或每批投料量或每批投料量Kg或或M3（分批操作），采用的计量单位在一个项目内要统（分批操作），采用的计量单位在一个项目内要统一。一。2.主要工艺设备的选型、化工计算和材料选择主要工艺设备的选型、化工计算和材料选择(1)基础数据来源包括物料及热量计算数据、主要化工数据等。基础数据来源包括物料及热量计算数据、主要化工数据等。(2)主要工艺设备的工艺计算按流程编号为序进行编写。主要工艺设备的工艺计算按流程编号为序进行编写。3.一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选择结果。一般工艺设备以表格形式分类表示计算和选择结果。（表（表1-1至表至表1-6）工艺设备一览表按非定型工艺设备和定型工艺设备两类编制。（表工艺设备一览表按非定型工艺设备和定型工艺设备两类编制。（表1-7）4.工艺用的水、蒸汽、冷冻用量。（表工艺用的水、蒸汽、冷冻用量。（表1-8）5.分批操作的设备要排列工艺操作时间表和动力负荷曲线。分批操作的设备要排列工艺操作时间表和动力负荷曲线。29*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院一、扩大初步设计文件一、扩大初步设计文件（八）主要原料、动力消耗定额及消耗量（表（八）主要原料、动力消耗定额及消耗量（表1-9）（九）生产控制分析（表（九）生产控制分析（表1-10）（十）仪表和自动控制（方案体现在流程图上，设备列表）（十）仪表和自动控制（方案体现在流程图上，设备列表）（十一）技术保安、防火及工业卫生（十一）技术保安、防火及工业卫生（十二）车间布置（车间布置说明及设备平面图与剖面图）（十二）车间布置（车间布置说明及设备平面图与剖面图）（十三）公用工程（水、电、蒸汽等）（十三）公用工程（水、电、蒸汽等）（十四）（十四）“三废三废”治理及综合利用（表治理及综合利用（表1-11）（十五）车间维修（人员、设备）（十五）车间维修（人员、设备）（十六）土建（设计说明、图、表）（十六）土建（设计说明、图、表）（十七）车间装置定员（表（十七）车间装置定员（表1-12）（十八）概算（十八）概算30*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院一、扩大初步设计文件一、扩大初步设计文件（十九）技术经济（十九）技术经济1.投资投资（表（表1-13）2.产品成本（表产品成本（表1-14、表、表1-15）（二十）存在问题及建议（二十）存在问题及建议（二十一）扩大初步设计中必要的附表及附图（二十一）扩大初步设计中必要的附表及附图附表：工艺设备一览表、自控仪表一览表、公用工附表：工艺设备一览表、自控仪表一览表、公用工程设备材料表程设备材料表附图：带控制点工艺流程图、车间布置图（平面图附图：带控制点工艺流程图、车间布置图（平面图及剖面图）、关键设备总图、建筑平面、立面、剖及剖面图）、关键设备总图、建筑平面、立面、剖面图面图31*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院二、施工图文件的编制二、施工图文件的编制(一一)施工图设计文件目录施工图设计文件目录(二二)工艺施工图设计文件工艺施工图设计文件32*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院工艺施工图设计文件工艺施工图设计文件(1)工艺设计说明。工艺设计说明。(2)带控制点工艺流程图（施工流程图）。带控制点工艺流程图（施工流程图）。带控制点工艺流程图应表示出全部工艺设备和物料管路、阀件等，进出设带控制点工艺流程图应表示出全部工艺设备和物料管路、阀件等，进出设备的辅助管线和工艺及自动仪表的图例、符号。备的辅助管线和工艺及自动仪表的图例、符号。(3)辅助管路系统图。辅助管路系统图。(4)首页图。首页图。(5)设备布置图。设备布置图。(6)设备一览表。设备一览表。(7)管路布置图。管路布置图。(8)配管设计模型。配管设计模型。(9)管段图。管段图。(10)管架和非标准管件图。管架和非标准管件图。(11)管段表。管段表。(12)管架表。管架表。(13)综合材料表。综合材料表。(14)管口方位图。管口方位图。(15)换热器条件图。换热器条件图。33*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院附：毕业设计说明书附：毕业设计说明书内容内容一、总论一、总论（概述、文献综述、设计任务的依据或项目来源等）（概述、文献综述、设计任务的依据或项目来源等）二、生产流程或生产方案确定二、生产流程或生产方案确定三、生产流程简述三、生产流程简述四、工艺计算书（物料衡算、热量衡算四、工艺计算书（物料衡算、热量衡算）五、主要设备的工艺计算和设备选型五、主要设备的工艺计算和设备选型六、原材料、动力消耗定额及消耗量六、原材料、动力消耗定额及消耗量单位产品（吨）的消耗量（及消耗定额）和单位时间（小时和年）单位产品（吨）的消耗量（及消耗定额）和单位时间（小时和年）的消耗量。的消耗量。七、车间成本估算七、车间成本估算八、环境保护与安全措施八、环境保护与安全措施九、设计体会和收获九、设计体会和收获十、参考文献十、参考文献十一、附工程图纸（十一、附工程图纸（带控制点的工艺流程图；主要设备装配图带控制点的工艺流程图；主要设备装配图；设备；设备平面布置图与立面布置图；主要车间的管道布置图平面布置图与立面布置图；主要车间的管道布置图）34*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计化工设计化工设计 化工与生物技术学院复习思考题复习思考题1化工设计的种类化工设计的种类2（扩大）初步设计的程序及内容（扩大）初步设计的程序及内容3（扩大）初步设计文件的内容（扩大）初步设计文件的内容4毕业设计说明书的内容毕业设计说明书的内容35