《化工设计绪论》PPT课件
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《化工设计》课件
未来化工设计的发展趋势
绿色化工
发展低能耗、低污染、低风险、高效益的绿色化工 技术和产品，推动可持续发展。
精细化工
发展特种化学品、功能化学品、高效催化剂和智能 化工产品，提高产品附加值和市场竞争力。
新材料
新能源
发展先进材料技术，例如：纳米材料、高分子材料、 石墨烯等，引领科技创新。
发展可再生能源技术，例如：太阳能、风能、地热 能等，推进能源转型。
化工产品的分类
基础化工产品
例如：合成氨、丙烯等。
间体产品
例如：氯乙烯、硫酸等。
下游行业产品
例如：塑料制品、合成纤维等。
化工产品的设计流程
市场需求分析
收集需求、市场动态、竞争对手情况等信息，进 行市场调查和分析。
工艺设计与改进
选择先进设备，确定生产流程，制定标准化、规 范化的操作程序。
工艺研究与开发
选择技术路线，研究新工艺、新材料及其应用， 完成可行性研究。
工艺评价与优化
对产品性能、工艺流程、生产成本、能源消耗、 环境影响等指标进行评估和优化。
化工设计流程中的关键技术
反应工程学 传递过程 分离操作 热力学分析技术
研究反应过程、动力学，优化反应条件，提高反 应效率。
研究质量传递、热传递、动量传递等基础理论和 实践应用。
化工设计 PPT 课件
本课程将分享化工设计的定义、历史、设计流程，关键技术，环境与安全等 方面的知识，并提出未来的发展趋势。
化工设计的定义
1
广义定义
2
包括产品设计、设备设计、过程设计、
工艺评价、技术经济分析等一系列活动。
3
狭义定义
化学工程中将原料加工成合成的有用化 学品的过程。
化工安全工程ppt课件第一章-绪论
例如，由于人对设备的设计、制造有缺陷或维修保养不 良，使物(机器设备)存在着不安全状态；
物的不安全状态又会在客观上造成人有不安全行为的环 境 条件；
社会环境和作业环境影响着人的心理、生理特征，某些 环境因素也会使物的性能发生变化，例如机器寿命和精度 下降。
因此，安全工程要从系统的观念出发，研究人、物、环 境三个方面潜在的危险因素以及出现的条件和形成事故的 规律，探讨控制危险、预防事故的有效对策和手段，提高 系统的安全可靠性。
20
3.结构 (1)支撑物、门、墙等不是防火结构； (2)电气设备无防护措施； (3)通风换气能力不足； (4)控制和管理的指示装置无防护措施； (5)装置基础薄弱。
4．对加工物质的危险性认识不足 (1)在装置中原料混合，在催化剂作用下自然分解； (2)对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不
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第三节 化工生产与安全
化工生产的特点： 化工生产的物料绝大多数具有潜在危险性 生产工艺过程复杂，工艺条件苛刻 生产规模大型化，生产过程连续性强 生产过程自动化程度高
化工事故的特点： 突发性；危险性；应急处理难度大
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一、化学工业危险因素
美国保险协会(AIA)对化学工业的317起火灾、爆炸事故 进行调查，分析了主要和次要原因，把化学工业危险因素 归纳为以下九个类型。
2007与2002相比： 亿元GDP死亡率从1.33降到0.413 十万工矿商贸从业人员死亡率从4.05%降到3.05% 。 道路交通万车死亡率从13.7%降到5. 1% 。 百万吨煤死亡率从4.94%降到1.485%
3
一、安全工程的任务与目的
任务： 研究工业灾害发生的原理及规律，分析、 评价生产中可能发生的事故，采用工程技术方法和 科学管理手段控制生产中的危险有害因素，防止伤 亡事故、职业病、职业中毒以及其他各种事故发生， 创建安全、卫生、舒适的劳动条件。
物的不安全状态又会在客观上造成人有不安全行为的环 境 条件；
社会环境和作业环境影响着人的心理、生理特征，某些 环境因素也会使物的性能发生变化，例如机器寿命和精度 下降。
因此，安全工程要从系统的观念出发，研究人、物、环 境三个方面潜在的危险因素以及出现的条件和形成事故的 规律，探讨控制危险、预防事故的有效对策和手段，提高 系统的安全可靠性。
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3.结构 (1)支撑物、门、墙等不是防火结构； (2)电气设备无防护措施； (3)通风换气能力不足； (4)控制和管理的指示装置无防护措施； (5)装置基础薄弱。
4．对加工物质的危险性认识不足 (1)在装置中原料混合，在催化剂作用下自然分解； (2)对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不
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第三节 化工生产与安全
化工生产的特点： 化工生产的物料绝大多数具有潜在危险性 生产工艺过程复杂，工艺条件苛刻 生产规模大型化，生产过程连续性强 生产过程自动化程度高
化工事故的特点： 突发性；危险性；应急处理难度大
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一、化学工业危险因素
美国保险协会(AIA)对化学工业的317起火灾、爆炸事故 进行调查，分析了主要和次要原因，把化学工业危险因素 归纳为以下九个类型。
2007与2002相比： 亿元GDP死亡率从1.33降到0.413 十万工矿商贸从业人员死亡率从4.05%降到3.05% 。 道路交通万车死亡率从13.7%降到5. 1% 。 百万吨煤死亡率从4.94%降到1.485%
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一、安全工程的任务与目的
任务： 研究工业灾害发生的原理及规律，分析、 评价生产中可能发生的事故，采用工程技术方法和 科学管理手段控制生产中的危险有害因素，防止伤 亡事故、职业病、职业中毒以及其他各种事故发生， 创建安全、卫生、舒适的劳动条件。
化工设计-第1章-绪论
（15）工程总结、设计回访
（16）参加项目后评价
2019/11/18
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1.7 化工设计的现代化
化
工 设
化学工业迅速发展
计 新产品、新设备、新型催化剂、新工艺路线
电子计算机
工厂整体化，系统最优化，控制自动化
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1.8 学习化工设计知识的意义 Nhomakorabea化
工 设
正确的设计思想
计 相应的化工技术与设计的专业知识
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1.5 化工设计种类
化
工 设
说明装置危险区的划分，列出所处理介质的
计 特性和允许浓度，安全生产、事故处理及
劳动保护设置应用的特殊措施。
2019/11/18
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1.6 化工设计程序
化
工 设
（1）接受委托，参加编制项目建议书
计 （2）参加项目的厂址选择，编制厂址选择报告
（3）进行技术考察
国际项 目
基础工程设计
详细工程设计
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1.4 化工项目立项过程
化
工 设
1.4.1 立项
计 1.4.2 招标
1.4.3 项目建议书的编制
2019/11/18
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1.4 化工项目立项过程
化
工 设
1.4.1 立项
计 国家级 部委
全国布局的
大型项目 或国务院 合理性及资金筹措
中型项目 地方政府 地区的需求合理 主管部门
已有装置的改造设计
概念设计
第一类
中试设计
设计 性质
基础设计 可行性研究
第二类
初步设计
施工图设计
化工设计ppt
旁路调节原理图
容积泵的旁路调节原理图
容器的支撑与安装
大型搅拌釜的安装布置
流体的流动方向与管道布置
仪表位号的表示方法
连接物料管道的标注及画法
说明下列符号的意义
搜集资料的原则 工艺设计的准备工作 设计资料的来源 各种生产方法的技术经济比较
第2章 工艺流程设计
• 生产工艺流程设计的任务 • 工艺流程图的设计及绘制方法，学会流程图的绘 制方法，能读懂工艺流程图 • 设计流程时需要考虑的技术问题
（例如 离心泵的直接节流原理）
• • • •
流程图中化工设备、机器图例 流程图中管道及其附件图利（参见第6章） 流程图中常见阀门图例（参见第6章） 流程图中仪表、调节及执行机构图例（参见第6章）
• (在进行设备布置设计时，除考虑满足生产工艺要求外，还要考虑 其 便于安装、检修，保障安全生产等，请写出不少于12条的设备布置原 则)
第6章车间管路设计
• • • • • • 车间管路设计的内容 管道的两种分类方式及区别 管道的连接方式及其表达方法，两个特征参数 常见布置和安装的一般原则(进行管道布置设计，要考虑物
分，请详细说明其包括哪些过程及各个过程的工作内容。)
化工工艺设计项目(内容)
• • • • • • • • • • 生产方法的选择； 物料计算； 能量计算； 生产工艺流程设计； 设备设计与选择； 车间布置设计； 化工管道设计； 提出非工艺设计条件； 设计说明书的编写； 概算的编制。
• • • •
直接节流原理图
直接调节法：是在泵的出口管线上设 置调节阀，利用泵的开度变化调节流 量。简单易行，普遍采用，不适宜介 质正常流量低于泵的额定流量的30% 以下的场合
旁路调节法：是在泵的出 口旁路管线上设置调节阀， 使一部分液体从出口返回 到进口管线以调节出口流 量。 泵的总效率降低，优点是 调节阀直径较小，可用于 介质流量偏低的场合。
容积泵的旁路调节原理图
容器的支撑与安装
大型搅拌釜的安装布置
流体的流动方向与管道布置
仪表位号的表示方法
连接物料管道的标注及画法
说明下列符号的意义
搜集资料的原则 工艺设计的准备工作 设计资料的来源 各种生产方法的技术经济比较
第2章 工艺流程设计
• 生产工艺流程设计的任务 • 工艺流程图的设计及绘制方法，学会流程图的绘 制方法，能读懂工艺流程图 • 设计流程时需要考虑的技术问题
（例如 离心泵的直接节流原理）
• • • •
流程图中化工设备、机器图例 流程图中管道及其附件图利（参见第6章） 流程图中常见阀门图例（参见第6章） 流程图中仪表、调节及执行机构图例（参见第6章）
• (在进行设备布置设计时，除考虑满足生产工艺要求外，还要考虑 其 便于安装、检修，保障安全生产等，请写出不少于12条的设备布置原 则)
第6章车间管路设计
• • • • • • 车间管路设计的内容 管道的两种分类方式及区别 管道的连接方式及其表达方法，两个特征参数 常见布置和安装的一般原则(进行管道布置设计，要考虑物
分，请详细说明其包括哪些过程及各个过程的工作内容。)
化工工艺设计项目(内容)
• • • • • • • • • • 生产方法的选择； 物料计算； 能量计算； 生产工艺流程设计； 设备设计与选择； 车间布置设计； 化工管道设计； 提出非工艺设计条件； 设计说明书的编写； 概算的编制。
• • • •
直接节流原理图
直接调节法：是在泵的出口管线上设 置调节阀，利用泵的开度变化调节流 量。简单易行，普遍采用，不适宜介 质正常流量低于泵的额定流量的30% 以下的场合
旁路调节法：是在泵的出 口旁路管线上设置调节阀， 使一部分液体从出口返回 到进口管线以调节出口流 量。 泵的总效率降低，优点是 调节阀直径较小，可用于 介质流量偏低的场合。
化工安全工程课件第一章-绪论
化工安全工程的发展历程
初期阶段
化工安全工程的发展始于20世纪初，当时人们对化工生产中的危险因素开始有所认识， 但尚未形成系统的理论和方法。
发展阶段
20世纪中叶以后，随着工业生产的快速发展，化工安全工程逐渐受到重视。人们开始对 化工生产中的危险因素进行深入研究，并形成了系统的理论和方法。
成熟阶段
进入21世纪，化工安全工程已经发展成为一门成熟的学科。在理论体系、技术手段和实 践应用等方面都取得了显著进展，为保障化工生产的安全、稳定和高效发挥了重要作用。
应急响应与救援技术研究
研究如何有效地应对化工事故，包括 应急预案的制定、救援装备和技术的
研发等。
工艺流程与设备安全性研究
对化工生产过程中的工艺流程和设备 进行安全性分析和优化，降低事故发 生的可能性。
安全管理理论与实践研究
探讨化工企业安全管理的有效方法， 总结实践经验，推动安全管理理论的 发展。
04
许可
政府主管部门对企业的安全生产条件 进行审查，符合条件的企业方可获得 生产许可。
THANKS
感谢观看
全员参与原则
化工安全工程需要全体员工共同 参与，通过培训和意识培养，使 每个人都能够认识到自己的安全 责任。
化工安全工程的任务
识别和评估风险
对化工生产过程中的潜在风险进行识 别和评估，为制定相应的预防措施提 供依据。
制定安全策略和标准
根据风险评估结果，制定相应的安全 策略和操作标准，确保生产过程的安 全可控。
化工安全工程标准
01
02
03
国家安全生产标准
由国家安全生产监督管理 总局制定，包括各类化工 企业的安全生产规范和标 准。
行业标准
由相关行业协会或组织制 定，针对特定行业的安全 生产要求和规范。
化工设计概论
化工设计概论绪论化工是化学工艺、化学工业、化学工程等的简称。
凡运用化学方法改变物质组成、结构或和成新物质的，都属于化工生产技术，也称化学工艺。
化工设计是把一项化工工程从设想变成现实的一个建设环节，化工设计的核心是化工工艺设计。
第1章化工设计程序和内容全部设计过程划分为两大设计阶段：基础设计、工程设计。
工程设计分为三个阶段：工艺设计、基础工程设计、详细工程设计。
第2章工艺流程设计化工工艺流程原料原料贮存、原料预处理、反应、产品分离、产品精制、包装和运输产品工艺路线流程化一般工作方法：主反应过程、原料准备过程和投料方式流程、产物净化分离过程、产品计量包装或后处理工艺过程、副产物处理的工艺过程、“三废”排出物的综合治理流程、确定动力使用和公用工程的配套。
2.3 工艺流程图的绘制2.3.1 方框流程图和工艺流程简图（block flowsheet、simiplified flowsheet） 2.3.2 工艺物料流程图（process flowsheet diagram）2.3.3 管道及仪表流程图（piping and instrument diagram）设备分类代号、物料代号、管道材质代号、隔热及隔声代号、测量参数代号、仪表功能代号、管道工程压力等级代号。
常用管道图示符号、测量点图形符号、仪表安装位置图形符号。
管道标注内容包括四部分：管道号、管径、管道等级、隔热或隔声管道号包括：物料代号、主项代号、管道分段顺序号。
管道等级号包括：管道工程压力等级代号、顺序号、管道材质代号。
泵的流量控制方案：（1）出口节流控制；（2）旁路控制。
换热器的温度控制方案：（1）调节换热介质的流量；（2）调节换热面积（适用于蒸汽冷凝换热器）；（3）旁路调节。
第3章物料衡算和能量衡算3.1 物料衡算在化工过程中，物料平衡是指在单位时间你进入系统（体系）的全部物料质量必定等于离开该系统（体系）的全部物料质量再加上损失掉的与积累起来的物料质量。
《化工设计绪论》课件
化工设计中的新技术和新工艺 发展
跟踪前沿技术和新工艺发展动态，吸收先进的技术和理念，挖掘创新化工路 径，进行新产品开发和工艺改进。
化工设计中的国际合作和交流
积极参与国际会议和展览，开展国际化工技术交流和合作研究，推动化工设计国际化进程，实现互利共 赢。
安全性
强化安全生产意识、预防和控制风险、保障人身 和资产安全。
化工设计中的物质平衡和能量 平衡分析
针对不同工艺流程，对原材料和能量耗费等进行定量分析，以便计算出产量、 反应热和生成物质等关键参数。
化工设计中的流程图和流程控 制
通过绘制流程图和控制图，对生产流程进行有效的控制和优化，以达到产品 质量和效益的最大化。
化工设计的技术要求和标准
技术要求
具有专业的基础知识、实践经验和创新思维能力。
标准体系
如工艺标准、质量标准、安全标准、环保标准等。
认证体系
如ISO 9000质量管理体系和ISO 14000环境管理体系。
化工设计的可持续性和安全性问题
可持续性
充分考虑环境保护、资源利用和未来发展的可持 续性，实现绿色化和低碳经济。
2
挑战
复杂多变的市场环境、新技术新材料的应用、安全监管和管理、人才培养和团队 合作。
3
解决方案
持续创新、技术改进、品质管理、安全防范、人才梯队建设。
化工设计的基本原理和方法
基本原理
质量守恒、能量守恒、流量平衡等基本物理原理。
基本方法
实验数据、数学模型、模拟计算、经验估算等方 法。
工艺流程图
对化工设计、优化和控制都具有重要意义。
化工设计的工作流程和步骤
• 明确需求：确定产品质量、成本和市场需求。 • 方案设计：制定工艺流程、原材料选配和设备布置方案。 • 质量控制：建立质量检测和控制体系，确保产品质量。 • 安全管理：制定安全生产标准和管理规程，确保生产安全。 • 进度管控：建立生产进度计划和生产跟踪体系。 • 成本控制：进行成本核算，降低成本风险。 • 技术改进：持续改进产品技术、生产流程和管理方法。 • 员工培训：提高员工技能、意识和职业素质。
化工设计第一章绪论.ppt
&设计是工程建设的灵魂，对工程建设起着主
导和决定性作用
&设计是科研成果转化为现实生产力的纽带 & 一个好的设计:①符合我国的政治、经济建设方针
②有效、合理地利用我国的资金、资源 ③要求技术上先进、经济上合理、生产上可靠 在经济合理、生产可靠的基础上考虑技术的先进性 & 设计工作的成品是集体劳动的结晶 工艺是主体，但必须有其他专业人员的配合 & 化工工艺设计人员:必须精通化工工艺，具备较广泛的 其他工程知识，善于协同其他专业人员共同完成整个 化工设计任务 & 科研工作、生产管理都离不开设计知识
第一章 绪论
信箱:ljxhg05@ 密码:20080901 成绩:平时作业,出勤;两个综合作业;开卷笔试. 可以拷贝讲稿.
1.1 化工设计的重要性 1.2 化工设计的基本程序 1.3 化工设计的内容 1.4 原料路线的选择 1.5 工艺技术路线的选择
1
1.1 化工设计的重要性
应化专业学生毕业后主要到生产第一线从事生产、操 作、运行、设计制造等技术工作
(2)成品方案、拟建规模和建设地点的初步设想
(3)资源情况、建设条件 、协作关系和引进国别 、厂商的 初步分析
(4)环境保护
(5)投资估算和资金筹措
(6)项目进度安排
(7)经济、社会效益的初步分析
10
1.2.2 可行性研究
可行性研究：
按国民经济和社会发展长远规划，行业、地区发展 规划及国家的产业政策、技术政策的要求，对化工建设 的技术、工程、环保和经济，在项目建议书的基础上进 一步进行全面系统的研究，分析和论证建设项目能否行 得通，有无成功的把握 目的：
6
1.2 工程项目建设基本程序
一个工程项目从设想到建成投产， 可分为三个时期：
导和决定性作用
&设计是科研成果转化为现实生产力的纽带 & 一个好的设计:①符合我国的政治、经济建设方针
②有效、合理地利用我国的资金、资源 ③要求技术上先进、经济上合理、生产上可靠 在经济合理、生产可靠的基础上考虑技术的先进性 & 设计工作的成品是集体劳动的结晶 工艺是主体，但必须有其他专业人员的配合 & 化工工艺设计人员:必须精通化工工艺，具备较广泛的 其他工程知识，善于协同其他专业人员共同完成整个 化工设计任务 & 科研工作、生产管理都离不开设计知识
第一章 绪论
信箱:ljxhg05@ 密码:20080901 成绩:平时作业,出勤;两个综合作业;开卷笔试. 可以拷贝讲稿.
1.1 化工设计的重要性 1.2 化工设计的基本程序 1.3 化工设计的内容 1.4 原料路线的选择 1.5 工艺技术路线的选择
1
1.1 化工设计的重要性
应化专业学生毕业后主要到生产第一线从事生产、操 作、运行、设计制造等技术工作
(2)成品方案、拟建规模和建设地点的初步设想
(3)资源情况、建设条件 、协作关系和引进国别 、厂商的 初步分析
(4)环境保护
(5)投资估算和资金筹措
(6)项目进度安排
(7)经济、社会效益的初步分析
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1.2.2 可行性研究
可行性研究：
按国民经济和社会发展长远规划，行业、地区发展 规划及国家的产业政策、技术政策的要求，对化工建设 的技术、工程、环保和经济，在项目建议书的基础上进 一步进行全面系统的研究，分析和论证建设项目能否行 得通，有无成功的把握 目的：
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1.2 工程项目建设基本程序
一个工程项目从设想到建成投产， 可分为三个时期：
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Design of Chemical Engineering 化工设计
12:32
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化工与生物技术学院
二、根据设计性质分类
• （二）工程设计 • 初步设计 • 扩大初步设计 • 施工图设计
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§1-2 化工厂设计的工作程序
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二、根据设计性质分类
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• （一）新技术开发过程中的设计 • (1)概念设计 • (2)中试设计 • (3)基础设计
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1 化工设计概论
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• 化工设计的种类 • 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 • 国家和行业的基本设计政策和规范 • 设计文件
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Tel：2722090(h)
教学组办公室：化工楼三层化工系办公室 （答疑地点）
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教学要求与安排
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1. 学时: 讲课36h
2. 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？）
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• 化学工程与工艺专业（本科） 培养目标： 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 能的高级人才。
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Design of Chemical Engineering 化工设计
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
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Design of Chemical Engineering 化工设计
课程性质和目的：
本课程为化学工程与工艺专业的专业限选课。 课程以化工工艺设计为重点，讲述化工设计的原则、方法、设计
程序和技巧，以及各种化工设备图和各种化工工艺图的绘制及阅 读方法。通过本课程的学习，使学生学会应用已学过的基础理论 解决实际工程问题，从过程的物料衡算及热量衡算入手，确定典 型工艺过程的流程及工艺条件、设备选型；了解化工生产中的设 备材质、安全生产、三废治理等问题。 通过加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，使学生掌握一 定的化工设计知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化 工过程的开发、设计、建设和科学管理打下基础。
• 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。
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课程主要内容:
Design of Chemical Engineering 化工设计
• 化工设计概论 （1章） • 工艺流程的设计 （3、4、5、6章） • 物料衡算和热量衡算 （7章） • 化工设备设计 （8章） • 化工车间布置设计 （9章） • 非工艺设计条件 （10章） • 计算机在化工设计中的应用 （11章）
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Design of Chemical Engineering 化工设计
化工设计
Design of Chemical Engineering
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教师联系方式 高筠 gaoyun72@
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ห้องสมุดไป่ตู้
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• 《化工设计》是高等学校化学工程与工艺专业的 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 （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， 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 能力，为学生顺利开展毕业设计工作打下坚实的 基础。
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§1-1 化工设计的种类
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一、根据项目性质分类
• （一）新建项目设计 • （二）重复建设项目设计 • （三）已有装置的改造设计
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教材:
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《化工设计》. 陈声宗主编 . 化学工业出版社 .2001.
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• 化工新技术从概念形成至付诸实施投产,大 体要经过的主要阶段：
化工技术的研究 过程开发 项目设计 工程建设 试车投产 等等
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