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1、2023/2/13,1,第一章 化工厂设计的内容与程序,化工厂设计包括工艺设计和非工艺设计，工艺设计是化工厂设计的核心，决定了整个化工设计的概貌。非工艺设计是以工艺设计为依据，按各专业的要求进行的设计，它包括总图运输、公用工程、土建、仪表及其控制等。,2023/2/13,2,第一节 化工设计的种类,根据项目性质分类1、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设计，此类设计常由开发研究单位提供基础设计，在由工程研究部门根据建厂地区实际情况进行工程设计。2、重复建设项目设计因市场需求或设备老化，有些产品需再建生产装置，因新建厂具体条件与原厂不同，即使产品规模、规格、工艺完全相同，需由工
2、程设计部门进行设计。3、已有装置的改造设计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，提高能量的综合利用率、局部工艺或设备改造更新等。,2023/2/13,3,根据化工过程开发程序分类,（一）概念设计 以过程研究中间结果（或最终结果）为基础，从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种假想设计。内容包括：过程合成、分析和优化，得最佳工艺流程，给出物料流程图；全系统物料衡算、热量衡算和设备工艺计算，定工艺操作条件及主要设备形式和材质；参数灵敏度和生产安全性分析，确定三废处理方案；估算装置投资与产品成本等主要技术经济指标。作用：暴露和提出过程研究中存在的问题，如工艺流程、主要单元操作、设
3、备结构及材质、过程控制方案及环保安全等方面问题,2023/2/13,4,（二）中试设计,主要目的：检验和修改小试与大型冷模试验结果所形成的综合模型，考察基础研究结果在工业规模下实现的技术、经济方面的可行性；考察工业因素对过程和设备的影响；消除不确定性，为工业装置设计提供可靠数据。,（三）基础设计,是过程开发的成果形式，工程设计的依据。类似技术设计，除一般的工艺条件外，还包括大量的化学工程方面的数据，尤为反应工程方面的数据及利用这些数据进行设计计算的结果。其还要运用系统工程的理论和计算机模拟技术对工艺流程和工艺参数进行优化，力求降低消耗定额和产品成本及项目投资，提高项目的经济效益。,2023/2
4、/13,5,（四）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，分三段设计、两段设计和一段设计。三段设计：初步设计、扩大初步设计、施工图设计两段设计：扩大初步设计、施工图设计（技术较成熟）一段设计：施工图设计（小规模工厂或车间）国际习惯将设计阶段分工艺设计、基础工程设计、详细工程设计,2023/2/13,6,化工新技术开发的工作框图,国外各设计阶段的主要设计成品及内容,2023/2/13,7,第二节 化工厂的工作程序,一、项目建议书二、可行性研究三、编制设计任务书四、扩大初步设计五、施工图设计六、设计代表工作,2023/2/13,8,一、化工设计的工作程序,1、前
5、期准备工作2、项目建议书的编写3、初步可行性研究报告编写4、编写计划任务书5、设计6、招标7、扩大生产,2023/2/13,9,二、化工整套设计包含内容,1、化工工艺设计2、总图运输设计3、土建设计4、公用工程设计5、自动控制设计6、辅助车间设计7、工程概算与预算,2023/2/13,10,三、可行性研究报告基本内容,1、总论 附件：2、市场预测 1、立项批文3、产品方案及拟建规模 2、项目位置图4、工艺工程技术方案初步 3、项目平面位置图5、环境保护 4、供应原辅材料证明6、节能 5、资金证明7、消防与劳动安全 6、购地证明8、项目组织与劳动定员9、项目进度安排10、投资概算与资金筹措11、
6、经济效应12、结论13、附件,2023/2/13,11,四、项目建议书基本内容,1、总论2、市场预测3、产品方案拟建规模4、工艺工程技术方案初步5、环境保护6、项目组织与劳动定员7、项目进度安排8、投资概算与资金筹措9、财务分析10、结论11、附件,2023/2/13,12,五、化工厂总图布置的要求,内容：要总体地解决全厂所有建筑物和构建物在平面和竖向上的布置；运输网和地上地下工程技术的布置；行政管理，福利及美化设施的布置等问题1、生产要求2、安全要求3、发展要求,2023/2/13,13,六、化工工艺计算内容和作用,物料衡算作用1、工艺设计的基础2、防止物料丢失热量衡算作用1、为确定化学工艺
7、条件设备制造提供基础数据2、为提高能量利用率降低能量散耗提供依据3、能量消耗是衡量化工技术高低的重要指标,2023/2/13,14,七、化工工艺设计内容,1、原料路线和技术路线的选择2、工艺流程的设计3、物料衡算能量衡算4、工艺设备的设计选型5、车间布置设计6、化工管路设计7、非工艺设计项目考虑要求表8、说明书附图附表,2023/2/13,15,八、厂址选择,1、物流人流信息方便2、地势平阔3、避开主要水源重要公共建筑物矿藏地4、气候地质防洪良好,2023/2/13,16,九、工艺流程设计步骤,1、确定工艺流程2、确定每个过程的具体流程3、产物的处理确定操作条件4、确定控制方式5、确定环境因素
8、控制方案6、确定安全措施方案7、绘制工程流程图,2023/2/13,17,十、物料衡算的思维方法,1、绘出完整的工艺流程图2、写明每个反应方程式3、写明年产量年工作时间产率产品纯度4、物料衡算5、绘出物料衡算图验证物料平衡,2023/2/13,18,十一、化工设备泵的选用程序,1、根据物料的基本性质（相态温度黏度密度挥发性毒性与空气形成爆炸性混合物的可能性和化学腐蚀性）2、考虑生产的工艺过程动力环境和安全要求等条件,2023/2/13,19,十二、车间布置的主要内容,1、主要设施：生产工序、原料储存、成品储存、控制室、露天贮场或贮罐2、辅助设施：供水供电供气分析化验通风除尘机修工序3、生活设施
9、：车间办公卫生间浴室储存室其他设施：劳动保护保健室,2023/2/13,20,十三、板式塔设计程序,1、汇总工艺要求2、初选板式塔的塔盘结构3、计算塔的实际板数4、用逐板法计算理论板数5、确定再沸腾器冷凝器的热负荷并选型6、确定塔径7、选定塔盘结构8、确定塔节上人孔和手孔的位置和尺寸9、确定总塔高10、作塔内流体力学核算画出负荷性能图11、根据工艺设备计算的结果向设备设计专业提供设计条件,2023/2/13,21,十四、毕业设计说明书主要内容,1、概述2、工艺流程的选定与简介3、工艺计算（物料热量）4、设备的选择5、原辅材料定额消耗量6、环境保护措施7、成本估算8、安全措施和节能措施9、设计体
10、会与收获10、参考文献11、附图,2023/2/13,22,十五、换热器工艺计算,1、流体流速2、流体路径3、冷热端的温度4、估算换热面积（总传热系数）5、计算,2023/2/13,23,十六、化工管道设计依据,1、满足工艺要求2、满足安全要求3、施工操作维修方便4、整体美观省材省投资,2023/2/13,24,十七、化工管道设计内容,1、管道配件阀的选择2、管路设计3、管路保温设计4、管架设计5、管路热补偿设计6、材料列表7、绘图（平面立体）,2023/2/13,25,十八、工程概算类别,1、土建工程2、设备购置3、安装工程4、其他费用,2023/2/13,26,十九、设备布置图的种类,1、平面图2、立体图3、安装图,2023/2/13,27,二十、工艺对设备布置的要求,1、符合工艺流程和工艺条件2、满足经济性3、满足安全生产4、满足便于安装便于维修5、满足良好操作条件,
