化工厂设计的内容与程序.
第一章 化工厂设计的内容与程序
Design of Chemical Engineering
思考题: （1）什么是化工设计？它包括哪些内容？ （2）化工工艺设计包括哪些内容？ （3）化工设计人员应具备哪些基本素质，才 能完成设计任务？
化工设计
Design of Chemical Engineering
1.3 化工设计分类
1.3.1、根据项目性质分类 1.3.2、根据设计性质分类
• 非工艺设计条件 （7章，2h）
• 毕业设计 • 复习（2h）
化工设计
（2h）
Design of Chemical Engineering
第一章 化工设计概论
•化工设计的目的意义 •化工厂设计的内容 •化工设计分类 •化工厂设计的工作程序 •化工车间工艺设计程序及内容 •国家和行业的基本设计政策和规范 •设计文件
编制初步设计书，其内容和深度能使对方了解设计方 案、投资和基本出处为准。
化工设计
Design of Chemical Engineering
工程设计
2). 扩大初步设计
• 根据已批准的初步设计，解决初步设计中 的主要技术问题，使之明确、细化。 • 编制准确度能满足控制投资或报价使用的 工程概算。
化工设计
生产装置规模进行的假想设计。 • 内容 根据研究者提供的概念和数据，确定流程和工艺条 件以及主要设备的型式和材质，三废处理等措施， 最终得出基建投资和产品成本等主要技术经济指标。 • 作用 暴露和提出基础研究中提出的一些问题，并为解决 这些问题提供途径或方案；结合技术经济评价，应 得出开发的新产品或新技术是否有工业化价值的结
• 现场环境污染状况；
• 周围地区工厂和居民点分布状况和协调要求；
3）选出几种方案，编写报告。
化工设计程序与内容
4. 工艺初步设计的工作程序
扩大初步设计程序图
设计任务书 工艺路线与生产方法的确定
物料衡算 能量衡算 设备工艺计算及选型号 工艺流程图设计 车间布置设计
概算 编写设计说明书
工艺流程方框图 物料平衡图 原料用量、消耗定额及三废排放表
能量消耗综合表 设备一览表 非定型设备条件表
带控制点工艺流程图
车间平面及立面布置图
概算书、投资额及材料表
扩大初步设计说明书
5. 初步设计的成果(成品)
• 初步设计说明书 • 附表:设备一览表,主要材料估算表 • 附图:物料流程图,管道及仪表流程图,
总平面布置图,车间设备布置图, 关键设备总图 • 附：概算书和技术经济分析资料
五、施工图设计阶段工作内容与程序
1.施工图设计的主要任务 2.施工图设计的依据与规范 3.施工图设计的主要工作内容 4.施工图设计的工作程序 5.施工图设计的深度 6.施工图设计的成果(成品)
料;④建厂条件调查;⑤专业条件调查;⑥确定工艺技术方案
2.进行设计:①专业间条件往返;②各专业完成设计条件;③各专
业设计条件校审
3.完成设计:①设计文件评审;②各专业会签;③入库前规格检查
;④文件复制、归档、发送;⑤完工报告
二、化工设计阶段的划分
1. 国外设计阶段的划分 国际上，通常把全部设计过程划分为
1. 施工图设计的主要任务
把初步设计中确定的设计原则和设计 方案，根据建筑安装工程或设备制作的 需要，进一步具体化。把工程设计各个 组成部分的布置和主要施工方法，以图 样及文字的方式加以确定，并编制设备、 材料明细表。
2. 施工图设计的依据与规范
➢已审批的初步(或扩初)设计 ➢行业标准《化工工艺设计施工图
化工部关于化工工厂初步设计内容深度的规定
化工部关于化工工厂初步设计内容深度的规定
一、化工工厂初步设计内容
1.厂区定位，选择合适的地点，确定厂区的大小，考虑地上、地下的空间布局，确定施工范围，以及临近设施和环境的影响。
2.厂房设计，依据企业生产需要，拟订生产工艺流程，确定工艺建筑空间，合理安排生产工序、生产线、生产网络，确定建筑尺寸，建筑材料的选择，建筑工艺流程，室内装饰、布置、空调通风、施工技术等。
3.机械工程结构设计，依据企业生产需要，确定机械设备的种类，型号，参数，安装位置，机械设备的安装，调试，维护等工作。
4.电气工程设计，根据企业的生产需要，确定电力系统的容量，电气设备的型号，参数，安装位置，电气设备的安装，调试，维护等工作。
5.内外装修，绘制建筑结构，墙、屋面及地面材料的组合，室内外装修材料布置，确定装修样式，给出装修的颜色设计，保持内外统一性。
6.电气改造，确定电气改造的内容，给出改造设计图，确定电气设备的种类，型号，参数，安装位置，电气改造的内容，设计安全措施，根据不同的生产需要，实施相应的高压，中压，低压工程。
7.给排水设计，根据厂房的功能。
1化工设计的内容与程序
投 料 试 车 ， 考 核 验 收
Chemical Engineering Design
具有毒性。在化工生产中，很多化工产品都是有毒的，对 化工生产装置操作的安全卫生等方面提出了持殊要求。
Chemical Engineering Design
易燃、易爆性。在化工生产中的原料及产品有些是易燃易爆 的。如一氧化碳、氢气、烷烃、烯烃、炔烃类及其衍生物， 特别是苯、甲苯的硝化物是属于炸药一类的物质，生产这些 产品的装置建设，对防爆要求很高，尤其是对电气工程、自 动化仪表工程的要求更高。（安全性） 非标设备多。化工生产过程的各个单元大部分是在静止设备 如反应器、换热器、蒸馏塔、结晶器、蒸发器、容器中进行 的，另外由于化工生产大多数物料是流体，故原料、半成品、 成品的贮存多采用贮罐、球罐、油罐、气柜一类的大型容器， 使化工生产的非标设备非常多。
的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等；
(5)原材料、燃料及水电汽的来源和供应；
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1.2 化工厂设计的工作程序
(6)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；
(8)节能； (9)环境保护； (10)劳动保护与安全； (11)工厂组织、劳动定员和人员培训； (12)项目实施规划； (13)投资估算和资金筹措； (14)经济效益评价及社会效益评价； (15)结论：包括综合评价和研究结论、存在问题及建议等。
化工设计的程序及内容
化工设计电子课件
化
总图运输
建筑
结构
工
设
电气
自控
设备Biblioteka 计 专 业工艺给排水
暖通空调
动力
配 置
通讯
技术经济
概预算
环保
安全
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基本分类：
开发项目
实验研究 概念设计 中试过程设计 中试 基础设计
扩建项目 改造项目 工程项目 引进项目
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2 1 化工设计的种类 分类依据：项目性质 设计性质 一 根据项目性质分类 1 新建项目设计
国内包括项目建议书、预可行性研究、评估和决策、编制计划任务 书等内容。 在决策阶段，设计单位最重要的产品是一个详细的 可行性研究报告， 送政府有关部门或建设单位董事会审查批准。
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2 设计阶段 根据批准的可行性研究报告;制定设计计划任务书 完成初步设计
基础设计、施工图设计(详细设计) 设计阶段成果是一套可供施工的图纸和说明文件汇编，作为建设
概念设计是实现设计与研究的早期结合
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概念设计的作用： ①对开发项目进行初步的经济评价;以确定技术路线的先进性和可靠
性； ②开发项目需改正之处和小试需要补充的试验内容和课题； ③有无必要建立中试装置，确定中试的规模 范围和必须通过中试解
决的问题和取得的数据
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概念设计内容： 根据基础研究提供的概念和数据;以市场需求为依据，提出建立工业
化生产规模的方案，包括原料和产品规格，确定工艺流程； 对全系统进行物料衡算 热量衡算和设备工艺计算，确定工艺操作
条件、主要设备型式和材质； 确定三废治理措施； 计算基建投资、产品成本等主要技术经济指标
化工设计复习题一
化⼯设计复习题⼀《化⼯设计与制图》复习题⼀、填空题第⼀章化⼯⼚设计的内容与程序1、概念设计是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。
2、化⼯计算包括⼯艺设计中的物料衡算、能量衡算和设备选型和计算三⽅⾯内容。
3、设计代表⼯作的任务是参加基本建设的现场施⼯和安装。
4、根据化⼯过程开发程序进⾏分类，化⼯设计分为四种设计类型，即概念设计、中试设计、基础设计和⼯程设计。
5、在化⼯新技术开发过程中，可能存在三种类型的设计，即概念设计、中试设计和基础设计。
6、中试设计内容和程序基本上和⼯程设计相同，但由于规模⼩，若施⼯安装⼒量较强，可以不出管道、仪表、管架等安装图纸。
7、按国内传统设计体制，⼯程设计可分为三种类型，即初步设计、扩⼤初步设计和施⼯图设计。
第⼆章⼯艺流程设计8、在⼯艺流程草图中，流程线的起始和终了处注明物料的名称、来源及去向。
9、⼯艺流程草图⼜称为⽅案流程图或流程⽰意图，⼀般在⽣产⽅法（或⼯艺路线）确定后绘制，主要为⼯艺计算服务，也是⼯艺流程图设计的依据。
10、⼯艺管道及仪表流程图上，管道的标注内容应包括三个组成部分：即管道号、管径和管道等级。
11、⼯⼚的三废治理⼯程的“三同时”是指三废治理⼯程必须与主体⼯程同时设计、同时施⼯、同时投⼊使⽤。
12、在选择⽣产⽅法和⼯艺流程时，应遵循的三原则是先进性、可靠性和合理性。
13、当⽣产⼯艺路线(⽣产⽅法)选定后，就可以进⾏流程设计。
14、⼯艺管道及仪表流程图⼀般采⽤A1 图幅横幅绘制，数量不限；流程简单时，可采⽤A2图幅；图纸不宜加长和加宽。
15、化⼯⼯艺图纸的图线宽度有粗、中、细三种类型，其宽度⽐例为4:2:1 。
16、绘制⼯艺流程图时，流程线⼀般画成⽔平线和垂直线，转弯⼀律画成直⾓。
第三章物料衡算与能量衡算17、对于物料衡算⽽⾔，按计算范围分为单个设备的物料衡算与全流程的物料衡算。
18、在进⾏化⼯设计计算时，⽣产时间现在⼀般按330 天或8000 ⼩时进⾏设计计算。
化工厂设计流程
化工厂设计流程一般包括以下步骤：
1. 前期准备阶段：确定项目的产品和规模，了解原材料的来源、加工工艺及其环保要求，并评估项目的可行性和经济效益。
2. 工艺流程设计阶段：根据项目需求和设备容量，设计产物的工艺流程，并考虑原材料的储存和输送、反应器的选型和布置、反应过程的控制和管理等方面。
3. 设备选型与布置阶段：根据工艺流程设计，选定合适的设备并进行布置。
其中包括评估设备的质量、性能、稳定性、耐久性、安装方案、操作方便性和维护保养成本等，并考虑到设备的放置空间、动力设备的选用等因素。
4. 安全环保设计阶段：设计工程要设立一些必要的防止和控制污染的技术措施，以符合现代工业中关于安全、环保的各种要求。
如提高反应硬度、建立废水、废气、废液的处理系统，设计泄漏、防火等安全措施。
5. 自动化系统设计阶段：设计生产自动化控制系统，并安装、调试和维护控制系统的软硬件设备。
6. 施工、安装及调试阶段：在完成前面几步的设计工作之后，即可进入工程的施工、安装与调试阶段。
该阶段主要包括土建工程、设备安装、管道设施及通讯设备安装、调试等。
7. 试生产阶段：在工程建设收尾之时，为确保设备的正常运行，工程建设单位可以运用一定的工艺试验，考量工艺与设备是否相匹配。
如安排运行设备、检修设备、调试设备等方面的实验及试生产工作。
8. 交付使用阶段：试生产阶段的实验和试生产工作完成后，方可进入交付使用阶段。
交付后还应配备一定数量的设备的专职使用人员，并建立完善的设备运行管理制度。
以上是化工厂设计流程的基本步骤，并且可以根据具体情况进行相应调整。
化工厂的设计步骤
化工厂的设计步骤一、前期准备阶段在进行化工厂设计之前，需要进行一系列的前期准备工作，包括确定项目类型、规模和功能，编制项目可行性研究报告等。
在这个阶段，需要考虑到项目的经济性、技术可行性以及环境保护等方面的因素。
二、工艺流程设计阶段1.原料与产品确定：确定需要加工的原料种类和产品种类，在此基础上，选择合适的工艺进行加工。
2.工艺流程设计：根据原料和产品的特性，设计合适的工艺流程。
工艺流程设计需要考虑到原料的预处理、反应、分离、精制等过程，并制定相应的程序控制和自动化系统。
3.物料平衡计算：根据工艺流程，进行物料平衡计算，确定物料的流量和浓度等参数。
4.热力平衡计算：根据工艺流程和物料平衡，进行热力平衡计算，确定需要提供或消耗的热量，以及热量传递的方式。
5.设备选择与设计：根据工艺流程和物料和热力平衡计算的结果，选择合适的设备，并进行相应的设计和参数计算。
三、设备布局设计阶段1.建筑物布局设计：确定化工厂各个建筑物的位置和相互之间的关系，包括生产车间、办公楼、实验室、仓库等。
2.设备布局设计：将各个设备按照工艺流程的要求进行布置，确保设备之间的空间和连通性，方便物料和人员的流动。
3.管道设计：根据工艺流程和设备布局，进行管道设计，包括选择管道材料、规格和布置方式等。
四、工艺安全设计阶段1.危险源辨识与评价：对化工厂的工艺流程和设备进行系统的危险源辨识和评价，确定潜在的安全风险和危险源。
2.安全防护措施设计：根据危险源评价的结果，设计相应的安全措施，包括防火、防爆、防毒、防腐蚀等。
3.安全装置的选择与设计：选择适当的安全装置，如安全阀、报警装置、紧急停车装置等，并进行相应的设计和参数计算。
五、环境保护设计阶段1.环境影响评价：对化工厂的环境影响进行评价，包括废气、废水、固体废物的排放与处理等。
2.环境保护措施设计：根据环境影响评价的结果，设计相应的环境保护措施，包括废气治理、废水处理、噪声控制等。
六、详细设计阶段在完成初步设计之后，进行详细设计，包括设备的结构设计、配管设计、电气设计、仪表设计等方面。
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《化工设计》
1.1 化工设计的种类
初步设计 其主要任务根据批准的设计任务书（或可行性 研究报告），确定全厂性设计原则、设计标准、设计方案和 重大技术问题，最终编制初步设计说明书，其内容和深度能 使对方了解设计方案、投资和基本出处为准。 扩大初步设计 根据行业规范，解决初步设计中的主要技 术问题，使之明确、细化。编制准确度能满足控制投资或 报价使用的工程概算。 施工图设计 根据行业标准结合建厂地区条件，在满足 安全、进度及控制投资等前提下开展施工图设计。
以实现。
工具可以用钱来买，但关键是使用的人。
怎样学习化工设计
课程性质 工科技能训练的课程，将 前面的课程综合运用。
工程师综合素质培养课程。掌握工具使用，收集和
获取正确信息，合作决定（安全，环境，土建等） 实践教学课程。从文档到实践的过程。
怎样学习化工设计
课程内容 化工专业基础理论的综合运用。
本课程的基本要求 1. 掌握化工设计的基本程序、基本规律、基本方法、主要 规范和基本思维方式；
2. 给学生以扎实的化工设计基础训练和创新思维的培养； 3. 掌握工艺方案选择和工艺流程设计、以及车间设备布置 和管道布置的原则、方法和步骤； 4. 掌握物料衡算、热量衡算及设备的选型与工艺计算的原 理和方法，并能运用计算机进行工艺计算； 5. 掌握工艺流程图、设备布置图、管道布置图及化工设备 图的表达内容、绘制方法和阅读方法，并能运用计算机绘制工艺 流程图、设备布置图和化工设备图； 6.了解非工艺专业的设计及概算的内容，设计的技术经济 评价方法，为非工艺专业提供设计条件。 《化工设计》
设计本身也是生产过程，完成设计也需要工具。
先进的产品需要先进的工具完成。 只有运用先进的设计工具的工程师才能实施先进的 工程设计，从而孕育出先进的工程技术成果。 工具的质量高低 例如：当今的战争 生产产品的质量。
中国化工设计方法正在向基于IT工具的现代设计阶 段发展。原理、计算、绘图、外观设计、运行结果等 都能通过虚拟工厂体现。 例如：化工仿真 制约发展原因：如果缺乏如何使用IT工具的人才， 即使有好的理论上的创新思想和先进的计算软件也难
《化工设计》
1.1 化工设计的种类
第一章 化工厂设计的内容与程序
1) 概念设计（形成想法）
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。 作用:是暴露和提出过程研究中存在的问题，并为 解决这些问题提供途径或方案；评价开发的新产品或 新技术是否有工业化价值。
出一个生产流程Βιβλιοθήκη 并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济可行性，再根据工 艺流程以及条件选择合适的生产设备、管 道及仪表等，进行合理的工厂布局设计以 满足生产的需要，最终使工厂建成投产，
这种设计的全过程称为“化工设计”。
化工设计的内容
生产力的进步的物质体 现是生产工具的进步。
人类的发展阶段划分———以工具为标准。
工程设计可以根据工程的重要性、技术的复杂 性和技术的成熟程度以及计划任务书的规定，分为 三段设计、两段设计和一段设计。
《化工设计》
1.1 化工设计的种类
第一章 化工厂设计的内容与程序
对于重大项目和使用比较复杂技术的项目， 为了保证设计质量，可以按初步设计、扩大初步 设计及施工图设计三个阶段进行设计。 一般技术比较成熟的大中型工厂或车间的设计， 可按扩大初步设计和施工图设计两个阶段的设计。 技术上比较简单、规模较小的工厂或车间的设 计，可直接进行施工图设计，即一个阶段的设计。
设计 何为化工设计 怎样学习化工设计
设计
设计是把一种计划、规划、设想
通过视觉的形式传达出来的活动 过程。工程设计是工程技术的起
工程设计
化工设计
点。工程技术一词指的是工程实 用技术。而科学技术一词更多地
指的是科学理论技术。人们也常
常称工程技术为工科，而称科学 技术为理科。
化工设计
化工设计是根据一个化学反应或过程设计
第一章 化工厂设计的内容与程序 • 本章主要内容
1.1 1.2 1.3 1.4 化工设计的种类 化工厂设计的工作程序 化工车间工艺设计的程序及内容 设计文件
• 本章重点难点：
化工设计的种类
化工厂设计的工作程序
《化工设计》
第一章 化工厂设计的内容与程序
1.1 化工设计的种类 新建项目设计 1. 根据项目性质分类
青 铜 电 蒸 铁 旧 器 气 汽 新器 石 时 时 机 石时 器 代 代 时 器代 时 代 时 代代
90年代至今，生产跃进的物质体现是IT工具。 信息工具的发展促使材料性能、结构性能的研究， 体现在信息的收集、整理、处理的能力。 化工行业：现代化工厂，过程和设备的繁杂，都 离不开计算机的应用。
学习现代设计方法，掌握技能工具。
了解化工设计工作程序、工作内容、设计文档编制 方法。 从整体上实践学习化工设计的全过程。
怎样学习化工设计
课程目标 对化工设计阶段的划分，对设计阶段的工作内容和 设计文档有一个总体的了解。
能够在设计中自主地结合运用化学、热力学、单元
操作、化学工艺学、化学反应工程、化工机械与设备、 化工仪表自动化等专业基础知识。 初步掌握一种通用和一种化工专业CAD工具软件。 学会团队合作方法。
包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品设计
重复建设项目设计
市场需要，设备老化，需要再建生产装置
已有装置的改造设计
• • • 产品质量或产量不能满足客户要求 原材料和能量消耗过高而缺乏市场竞争能力 环保要求的提高、为了实现清洁生产
《化工设计》
1.1 化工设计的种类
第一章 化工厂设计的内容与程序
2. 根据化工过程开发程序分类 化工新技术开发过程是在基础研究（即实验室研究）的 基础上，通过过程研究、工程研究和工程设计，最终完成化 工新技术的开发。
2) 中试设计 中试的主要目的是检验和修改小试验与大型冷模试验结 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。 《化工设计》 1.1 化工设计的种类
第一章 化工厂设计的内容与程序
3) 基础设计 基础设计是过程开发的成果形式，它是工程设计的依 据。
4) 工程设计（具体方案）