化工设计概论
第03章 化工设计概论
3. 可行性研究阶段
• 可行性研究的目的
通过可行性研究，进行分析比较，从而 选择出技术上先进，经济上合理的最佳方案， 以保证获得极可能的最好经济效益。 分析原料经过各个工艺过程到产品， 是否具有可行性。 研究产品是否有销路，可销售几年， 效益多大。
• 可行性研究的内容
（1）过程概念设计
（2）技术方案论证 （3）厂址选择 （4）环境评价 （5）经济评价 （6）可行性研究报告
5. 资源情况，主要原料，燃料和动力的供应，协作关系；
6. 建厂条件和厂址初步方案； 7. 环境保护；
8. 工厂组织和劳动力定员估算；
9. 项目实施的初步规划； 10.投资估算和资金筹措方案； 11.投资效益和社会效益的初步估算。
2. 应用研究阶段
• 过程概念设计 • 中试装置设计
以项目建议书 为依据，为其 提出和编制做 针对性研究。 为可行性研究 提供更为可靠 的数据资料。
设计任务书批准后不得随意修改，如确需 要修改，需经原批准单位审批，批准后的任务 书是进行化工初步设计的依据。
• 设计任务书的内容
由于项目类型不尽相同，设计任务书的内容也有变 化，大中型项目应包括一下内容：
①建设的目的和依据(上级确定任务的文件或指示)。 ②建设规模，职工人数和组织管理制度。 ③产品方案(或工艺原则)，销路，盈利水平和竟争 能力。
步设计提供可靠的依据。
可行性研究报告
• 内容
内容很多，有详细规定，大体可归纳为三大部分：
1）市场调查；2）技术方案；3）经济评价
各部分详细内容及深度可参考相关资料。
• 用途
1）供主管部门审批； 2）作为编制设计任务书的依据； 3）作为初步设计的基础。
4. 编制设计任务书
化工设计概论
化⼯设计概论化⼯设计概论第⼀章1.化⼯设计的种类:根据项⽬性质分：新建项⽬设计，重复建设项⽬设计和已有装置的改造设计.根据化⼯过程开发程序分类：概念设计，中试设计，基础设计和⼯程设计。
2.化⼯计算包括⼯艺设计中的物料衡算，能量衡算，设备选型与计算三个内容。
第⼆章1.⽣产⽅法和⼯艺流程选择的原则：（1）先进性。
先进性是指在化⼯设计过程中技术上的先进程度和经济上的合理性。
(2)可靠性。
可靠性主要是指所选择的⽣产⽅法和⼯艺流程是否成熟可靠。
（3）合理性。
合理性是指在进⾏化⼯⼚设计时，应该结合我国的国情，从实际情况出发，考虑各种问题，即宏观上的合理性。
2.⼯艺流程设计的步骤：（1）确定整个流程的组成（2）确定每个过程或⼯序的组成（3）确定⼯艺操作条件（4）确定⽅案的组成（5）原料与能量的合理利⽤（6）确定“三废”处理⽅案（7）制定安全⽣产措施3.⼯艺流程图有：⼯艺流程草图，⼯艺物料流程图，带控制点的⼯艺流程图及⼯艺管道仪表流程图等。
4.设备的标注压缩机、风机 C 换热器 E 泵 P反应器 R 塔 T 容器 V例如: 设备位号“P301A”由三部分组成：P为设备类别代号；第⼀个数字3为⼯序（或主项）的编号；01为该设备在⼯序同类设备中的顺序号；A为相同设备的数量尾号。
5.管道标注管道标注的内容有四部分：管段号（由三个单元组成）、管径、管道等级和绝热（或隔声）代号，总称为管道组合号。
例如：“PL0101A-150-A1A”：PL 为物料代号，表⽰⼯艺液体；第⼀个01为主项编号，表⽰第01号⼯序；第⼆个“01”为管道顺序号，表⽰第01号管道；150位管道的公称直径，表⽰该管道的公称直径为150mm；第⼀个A为公称压⼒等级代号，表⽰ASME标准压⼒等级代号；1表⽰管道材料等级顺序号；第⼆个A为管道材质类别代号，表⽰铸铁。
PA ⼯艺空⽓ PG ⼯艺⽓体PL ⼯艺液体 PW ⼯艺⽔PGS ⽓固两相⼯艺物料 PLS 液固两相⼯艺物料A~G⽤于ASME标准压⼒等级代号，H~Z⽤于国内标准压⼒等级代号（其中I,J,O,X不⽤）A-铸铁 B-碳钢6.常⽤阀门图例截⽌阀球阀三通截⽌阀三通球阀7.仪表的功能标志第⼀个字母表⽰被测变量，后继字母表⽰读出功能，输出功能。
化工设计概论各章节的联系
化工设计概论概述化工设计概论是化工专业的一门基础课程，旨在介绍化工设计的基本概念、原则和方法。
本文将从不同章节的角度探讨化工设计概论的各个方面。
章节一：化工设计的概念和目标化工设计是指根据特定的工艺要求和经济条件，通过合理选择和组合化工过程的各个环节，设计出能够满足产品要求的化工生产系统。
化工设计的目标是实现产品质量的最优化、生产成本的最小化以及工艺的可行性和可靠性。
1.1 化工设计的定义化工设计是指利用化学和物理原理，以及工程经济学和操作技术等知识，设计化工生产过程和相关设备的过程。
1.2 化工设计的目标化工设计的目标包括产品质量的最优化、生产成本的最小化、工艺的可行性和可靠性等。
章节二：化工设计的基本原则化工设计的过程需要遵循一定的基本原则，以确保设计方案的可行性和可靠性。
2.1 安全原则化工设计必须以安全为前提，确保生产系统的安全运行，防止事故和环境污染的发生。
2.2 经济原则化工设计需要在满足产品质量要求的前提下，尽可能降低生产成本，提高经济效益。
2.3 可行性原则化工设计方案必须在技术和经济上具有可行性，能够实现预期的生产目标。
章节三：化工设计的基本方法化工设计的过程中，需要运用一系列的方法和工具，以达到设计目标。
3.1 流程图法流程图法是化工设计中常用的方法之一，通过绘制流程图，清晰地展示化工生产过程中各个环节的关系和操作步骤。
3.2 材料和能量平衡法材料和能量平衡法是化工设计中的关键方法之一，通过对化工系统中物质和能量的平衡进行计算和分析，确保系统的稳定和可靠。
3.3 设备选择和计算方法在化工设计中，需要根据工艺要求和经济条件，选择合适的设备，并进行计算和优化，以满足生产需求。
3.4 安全评价和风险分析化工设计中安全评价和风险分析是必不可少的环节，通过对潜在风险的评估和分析，制定相应的安全措施，保障生产系统的安全运行。
章节四：化工设计的应用领域化工设计在各个领域都有着广泛的应用，如石油化工、化学制药、环境工程等。
化工设计概论课后答案
化工设计概论课后答案【篇一：期末复习题及答案——化工设计概论】s=txt>一、给出下面概念和术语的定义1、热；2、活塞流型反应器；3、管件；4、分离过程；5、温-焓图(t-h)；6、固定床反应器；7、聚式流态化；8、传质分离过程（平衡分离过程）；9、工艺流程示意图；10、连续过程；11、中间反应；12、速率控制分离过程；13、逆流反应器；14、分离因子；15、化工过程；16、间歇过程；17、工艺过程阶段；18、夹点；19、化学反应路线；20、流化床反应器；二、单项与多项选择题1、（）衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。
a．总质量衡算式； b．组分质量衡算式；c．元素原子物质的量衡算式；d．元素原子质量衡算式2、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有（）。
a．确定物料平衡方程式；b．确定物流约束式；c．确定设备约束式；d．确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有（）步骤。
a．划分温区； b．各热流温度按高到低顺序排列；c．求每个温区的总热交换量；d．画出每个温区的总物流线4、（）不是化工设计的内容。
a．反应过程选择与优化；b．分离过程选择与优化；c．厂区道路规划与设计；d．化工过程系统优化5、管道布置图包括下面（）图样。
a．管件图； b．管架图管道施工说明；c．蒸汽伴管系统布置图；d．管道平面布置图6、（）分离过程不是速率控制分离过程。
a．膜分离过程；b．反渗透分离过程；c．冷冻干燥分离过程；d．超滤分离过程7、间歇过程有（）特点。
a．生产灵活性高； b．易实现自动化；c．适合有固相的物流；d．适合生产季节性产品8、分离过程的选择应分析分离过程的（）方面。
a．可行性；b．经济性；c．可靠性；d．生产规模9、对能量过程的分析方法有（）。
a．能量衡算法；b．热流分析法；c．熵分析法；d．功衡算法10、夹点之上区域不可设置（）。
a．热阱；b．保温器；c．热源；d．物流混合器11、对新过程的化工设计需要进行（）a．概念设计；b．装置设计；c．中试设计；d．反应设计12、换热网络设计的目的是得到（）。
化工设计概论
化工设计概论绪论：1：化工设计特点：政策性强技术性强经济型强综合性强2：化工设计总原则：技术先进，经济合理！P3 中间3：新建项目设计类型：工程设计、复用设计和因地制宜设计4：化工工艺设计内容主要有：生产方法的选择生产工艺流程设计工艺计算设备选型车间布置设计及管道布置设向非工艺专业提供设计条件设计文件以及概算的编制等项设计工作第一章：1：工程设计包括：工艺设计：第一阶段；基础工程设计：关键性阶段；包括分析设计和平面设计2个阶段；详细工程设计：即施工图设计阶段；2：国际通用设计程序的阶段：P5 表1.13：国内设计阶段：初步设计：简单小规模时可省略；内容：P10；技术设计：又称扩初设计；施工图设计：内容P11；4：车间工艺设计：工艺流程设计：第二章；工艺流程草图；工艺计算：第三章；包括物料衡算和能量衡算；设备工艺计算及选型：第四章；设备一览表；设备布置设计：第五章；设备布置设计；管道设计与布置：第六章；管道布置图；提供设计条件：第七章；设计概算和经济分析：第八章；概算书和材料表；编写设计文件：第九章；设计说明书；工厂选址及总布置设计：第十章；第二章：1：工艺路线选择原则：先进性：技术上先进和经济上合理。
可靠性：是首要原则；结合国情，因地制宜：2：工艺流程草图的绘制：方框流程图：工艺流程草图：阶段：概念（方案）设计。
内容：物料流程；图例：画在图纸右上方；必要的文字说明。
画法：由左至右展开式，设备外形用细实线，主物料管线用粗实线，动力管线用中实线画出。
编号一般由四位数字组成。
物流线有压力变化的地方，要画上阀门。
设备间的流程线用带箭头的粗实线。
箭头在出口处或者拐弯处。
3：工艺物料流程图(Process Flowsheet Diagram ; PFD)：阶段: 初步设计。
对象: 设计主管部门和投资决策者。
内容:表达了一个生产工艺过程中的关键设备或主要设备，关键节点的物料性（如：温度、压力、流量及组成）。
包括设备图形、物流管线、物料平衡（或工艺数据）和标题栏。
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。
化工设计概论各章节的联系
化工设计概论各章节的联系化工设计概论是一门综合性较强的课程，其内容涵盖了化工设计的各个方面。
本文将从各章节的联系入手，探讨化工设计概论的知识体系。
第一章：化工设计概论本章主要介绍了化工设计的基本概念、发展历程、任务和要求。
在化工设计概论中，我们了解到化工设计是一门综合性很强的学科，它涉及到化学、物理、机械、材料等多个学科。
化工设计的任务是根据生产要求，设计出满足要求的化工生产过程和设备。
因此，化工设计需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。
第二章：化工产品的生产工艺本章主要介绍了化工产品的生产过程和原理。
在化工产品的生产过程中，需要考虑到原料的选择、反应条件、反应器的选型等多个方面。
同时，还需要考虑到产品的纯度、产量、能耗等指标。
因此，在化工产品的生产过程中，需要综合考虑多个因素，进行全面的分析和优化。
第三章：化工设备的基本原理本章主要介绍了化工设备的分类、结构和工作原理。
在化工设备的选择和设计中，需要考虑到设备的安全性、可靠性、经济性等多个方面。
同时，还需要考虑到设备的维护保养和更新换代等问题。
因此，在化工设备的选择和设计中，需要综合考虑多个因素，进行全面的分析和评估。
第四章：化工流程图与流程计算本章主要介绍了化工流程图和流程计算的基本原理和方法。
在化工流程图和流程计算中，需要考虑到反应条件、物料流动、热量平衡等多个方面。
同时，还需要考虑到反应器的选型、管道布局、能耗等问题。
因此，在化工流程图和流程计算中，需要进行全面的分析和计算，确保流程图和计算结果的准确性和可靠性。
第五章：化工系统优化本章主要介绍了化工系统优化的基本原理和方法。
在化工系统优化中，需要考虑到系统的稳定性、经济性、可靠性等多个方面。
同时，还需要考虑到系统的安全性、环保性、节能减排等问题。
因此，在化工系统优化中，需要进行全面的分析和评估，确保系统运行效率和效益最大化。
总之，化工设计概论各章节之间存在着密切的联系。
只有全面理解各章节之间的关系，并进行综合分析和评估，才能够真正掌握化工设计概论的知识体系，并在实践中取得良好的成果。
化工设计第一章化工设计概论
2. 编制可行性研究报告
•
同时进行环境评价、安全评价、节能报告、卫生评价
3. 进行初步设计
•
消防初步审查
4. 进行施工图设计
•
消防审查、施工图审查、取的施工证
5. 工程施工
6. 开车
7. 竣工验收
第四节 化工工程设计的内容
我国传统的工程设计体制与国际通用的设 计体制，其设计阶段划分不同，因而设计 程序、方法和设计内容、深度都有较大的 差异，这里将两种设计体制的程序和内容 分别说明于后。
2. 技术先进
技术先进是指在设计中要尽量采用成熟的先进 技术，而且是适合我国国情的先进技术。首先 应尽量采用国内成熟的先进技术和先进设备， 体现国内的先进技术水平。同时还应积极吸收 国外的先进经验，消化吸收引进的先进技术和 设备。使设计体现国内的先进技术水平，并力 争达到或超过国际水平。因此，设计人员既要 从实际出发，实事求是，又要不断创新、勇于 开拓。只有在设计中坚持求实和革新精神，才 能维护设计的科学性和先进性。
1．特殊工艺流程方面的试验、研究及确定； 2．新型设备的试验、制作及确定； 3．大型建筑物、构筑物(如水坝、桥梁等)某些关键部位的试验、 研究及确定；
4．某些技术复杂，需慎重对待的问题的研究及确定。 因此，技术设计的具体内容需视工程项目的具体情况、特点和需 要而定，上级都门对此一般不作硬性的规定，但其深度应能满足上 述各个方面的要求。
化工设计概论
第一节设计工作的地位和作用
设计：设计是一门涉及科学、经济和方针政策等各个方面的综 合性的应用技术科学 。 工程设计：是指根据批准的可行性研究报告或设计委托书（教 材上为设计任务书）所确定的拟建工程项目的产品方案、生产 规模、工艺技术方案、建厂条件、厂址方案、投资估算和经济 评价等要求，由业主通过招标后确定的设计单位(或工程公司)签 订的项目承包合同或设计合同。设计单位按照合同的规定，遵 照国家政策和法规，吸收国外先进的科学技术成果和生产实践 经验，选择最佳建设方案进行工程设计，为工程项目提供建设 依据和设计文件成果和图纸，并为项目建设提供施工安装、开 车服务的整个活动过程。 设计工作的成果：是以设计文件和图纸来体现的，它是安排工 程建设项目和组织施工的主要依据。
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化工设计概论
第一章
1.化工设计的种类:
根据项目性质分：新建项目设计，重复建设项目设计和已有装置的改造设计.
根据化工过程开发程序分类：概念设计，中试设计，基础设计和工程设计。
2.化工计算包括工艺设计中的物料衡算，能量衡算，设备选型与计算三个内容。
第二章
1.生产方法和工艺流程选择的原则：
（1）先进性。
先进性是指在化工设计过程中技术上的先进程度和经济上的合理性。
(2)可靠性。
可靠性主要是指所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。
（3）合理性。
合理性是指在进行化工厂设计时，应该结合我国的国情，从实际情况出发，考虑各种问题，即宏观上的合理性。
2.工艺流程设计的步骤：
（1）确定整个流程的组成
（2）确定每个过程或工序的组成
（3）确定工艺操作条件
（4）确定方案的组成
（5）原料与能量的合理利用
（6）确定“三废”处理方案
（7）制定安全生产措施
3.工艺流程图有：工艺流程草图，工艺物料流程图，带控制点的工艺流程图及工艺管道仪表流程图等。
4.设备的标注
压缩机、风机 C 换热器 E 泵 P
反应器 R 塔 T 容器 V
例如: 设备位号“P301A”由三部分组成：P为设备类别代号；第一个数字3为工序（或主项）的编号；01为该设备在工序同类设备中的顺序号；A为相同设备的数量尾号。
5.管道标注
管道标注的内容有四部分：管段号（由三个单元组成）、管径、管道等级和绝热（或隔声）代号，总称为管道组合号。
例如：“PL0101A-150-A1A”：PL 为物料代号，表示工艺液体；第一个01为主项编号，
表示第01号工序；第二个“01”为管道顺序号，表示第01号管道；150位管道的公称直径，表示该管道的公称直径为150mm；第一个A为公称压力等级代号，表示ASME标准压力等
级代号；1表示管道材料等级顺序号；第二个A为管道材质类别代号，表示铸铁。
PA 工艺空气 PG 工艺气体
PL 工艺液体 PW 工艺水
PGS 气固两相工艺物料 PLS 液固两相工艺物料
A~G用于ASME标准压力等级代号，H~Z用于国内标准压力等级代号（其中I,J,O,X不用）
A-铸铁 B-碳钢
6.常用阀门图例
截止阀球阀
三通截止阀三通球阀
7.仪表的功能标志
第一个字母表示被测变量，后继字母表示读出功能，输出功能。
第四章
1.化工设备选型和工艺设计主要应满足以下几个方面的要求：
(1)技术合理性
（2）先进性
（3）安全性
（4）经济性
（5）系统性
2.泵的选型原则
按照泵作用于液体的原理分为叶片式和容积式两大类。
3.换热器可分为间壁式，混合式（也叫直接接触式）和蓄热式三类，其中以间壁式换热器应用最普遍。
4.反应器按操作方式分类，有间歇和连续反应器。
5.化工设备图的尺寸标注：
（1）规格性能尺寸
（2）装配尺寸
（3）外形尺寸
（4）安装尺寸
（5）其他尺寸
第五章
1.化工车间的组成：
（1）生产设施
（2）生产辅助设施
（3）生活行政福利设施
（4）其他特殊用室
2.装置平面布置方案
装置车间的平面形式主要有长方形，L形，T形和Ⅱ形，其中长方形厂房具有结构简单，
施工方便，设备布置灵活，采光和通风效果好等优点，是最常用的厂房平面布置形式，尤其适用于中小型车间。
当厂房较长或受工艺，地形等条件限制，厂房的平面形式也可采用L形，T形，Ⅱ形等特殊形式，此时应充分考虑采光，通风，交通通道，进出口等问题。
一般的石油化工装置采用直通管廊长条布置或组合型布置，而小型的化工车间多采用室内布置。
长方形是最常用的平面布置形式。
3.车间设备布置的要求：
（1）满足生产工艺要求
（2）满足安装和检修要求
（3）满足土建要求
（4）满足安全，卫生和环保要求
（5）工艺设备竖面布置的原则：
①工艺设计不要求架高的设备，尤其是重型设备，应落地布置。
②由泵抽吸的塔和容器，以及真空，重力流，固体卸料等设备，应按工艺流程的要求，
布置在合适的高层位置。
③当装置的面积受限制或经济上更为划算时，可将设备布置在构架上。
4.换热器的布置应遵循缩短管长和顺应流程的原则。
5.设备和车间用粗实线，管道用细实线画轮廓。
第六章
1.管道支架按其作用分为以下四种：固定支架、滑动支架、导向支架和弹簧支架。
2.容器的管道布置
两个容器成排布置时，可将管口对称布置。
三个以上容器成排布置时，可将各管口布置在设备的相同位置。
距离较近的两设备间的管道不能直连，而应采取45º或90º弯接。
出料管沿墙铺设时，设备间的距离大一些，人可进入设备间操作，离墙的距离就可小一些。
第七章
1.安全与环境保护
闪点是液体是否容易着火的标志，它是物质在明火中能点燃的最低温度，液体的闪点如果等于或低于环境温度则称为易燃液体。
自然点是指物质在没有外界引燃的条件下，在空气中能自燃的温度，它标志该物质在空气中加热的极限温度。
爆炸极限是指在常温常压的条件下，该物质在空气中能燃烧的最低至最高浓度范围，即在该浓度范围内，火焰能在空气混合物中传播。
燃烧热是可燃物质在氧气（或空气）中完全燃烧时所放出的全部热量。
2.产品成本
产品成本是生产和销售产品所消耗的活劳动和物化劳动的总和，即企业所支出的生
产资料费用、工资费用和其他费用的总和。
生产成本
生产成本是按制造成本法合算的产品成本，亦称为制造成本，是企业在生产单位
（车间、工厂）内为生产和管理而支出的各种耗费，主要有原材料、燃料和动力、
生产工人工资和各项制造费用。
第八章
1.静态还本期
静态还本期定义是全部投资靠该项目收益加以回收所需要的时间。
2.动态评价方法（评价指标）
（1）净现值
（2）净现值比
（3）折现现金流通收益率
（4）动态还本期。