化工设计(整理版)

特别申明，仅供参考！！！

注：1.本次根据自己对考试内容的理解，重点对顾雄毅老师的课件进行了整理，同时还把部分04-05学年第1学期的试题以及沈荣春老师的复习要点加入其中，构成了这份文件的内容。

2.文中红色字体部分具有如下几层含义之一：

1)顾老师上课强调过必考或者往年曾经考过的；

2)沈荣春老师的复习要点；

3)04-05学年第1学期的试题

4)个人认为比较重要的，可能会考到的。

3.本人在上课过程中，也确实有疏忽之时，此外，由于客观原因，本文肯定还有未整理到的地方以及不足之处，故此文仅供参考。大家还是以自己对考试内容的理解为主，不足之处自己完善。最后，祝大家都能取得自己满意的成绩。

考试题型：简答

填空

选择（顾雄毅老师说会有多选题）

计算

分析

改错

第一章 绪论

一 化工设计的含义及其目的意义

1工程的含义：将作为原料的自然产物或农作物制成生活资料和生产资料的过程，称为工业制造过程，而研究工业制造过程的学科称为工程学。

化学工程：运用化学的方法或手段来研究工业制造过程，同时研究此制造（生产）过程的共同规律、摸索最佳的工艺条件、解决规模放大和大型化生产中出现的诸多工程技术问题。

2化工设计的目的、意义

二 化工设计的基本内容

3化工过程的基本结构

1）原料的储存

2）原料的预处理

3）进行化学反应的过程（或其他化工过程）

4）进行分离的过程

5）产品的提纯

6）产品的储存及包装

4化工企业的基本组成

1）主体工艺过程

2）公用工程设施

3）辅助工程设施

5化工设计的主要内容

(1)化工总体设计

厂址选择、总图设计、总工艺设计、

非工艺设计、设计说明书及概（预）算书等

(2)化工工艺设计 生产方法选择、工艺流程设计、工艺计算、设备设计与选型、设备布置、管道设计、对非工艺设计提条件、设计说明书及概（预）算书等

(3)非工艺设计

机械工程、土建工程、供排水工程、供配电工程、供热供汽工程、仪表及自动化、分析及卫生工程等

三 化工设计的组织分工

四 设计人员应具有的基本素质（本章思考题4）

1 具有丰富的工程经验和扎实的化工基础理论知识

2 充分了解本工艺过程，掌握现代化的设计工具和化工单元操作最新发展动态

3 熟知本专业与其他相关专业的关系

4 掌握国家的最新政策方针

5 熟知设计使用的标准规范及变化。

6 具有高度的责任感。

本章思考题

1）化工的涵义是什么？

化学工业、化学工程、化学工艺学、化工单元操作等术语的简称，通常指化学工业或化学工程。

2）什么是化工设计？它包括哪些内容？

化工设计是把一项化工过程从设想变成现实的一个建设环节，涉及政治、经济、技术；资源、产品、市场、用户、环境；国策、标准、法规；化学、化工、机械、电气、土建、自控、安全卫生、给排水等专业和方方面面，是一门综合性很强的技术科学。

化工设计的主要内容前已述及，此处略。

3）化工工艺设计包括哪些内容？（此题考过，请记住）

前已述及，此处略。

标准（分类，常用的几个（我记得老师有说过至少记住3-4个））

标准的制定和类型按使用范围划分有国际标准、区域标准、国家标准、专业标准、企业标准. （来自百度百科 国家标准）

《中华人民共和国标准化法》将中国标准分为国家标准、行业标准、地方标准(DB)、企业标准(QB)四级。

ISO国际标准 GB 国家标准 HG 化工行业标准

QB 轻工业行业标准 DB31 上海市地方标准

ASPEN的全称：Advanced System for Process Engineering

第二章 化工设计的阶段、类型及主要工作顺序

一 基本分类（本章思考题1，即化工设计有几种类型？如何进行分类？）

补充：对于工程项目，又可分为三类，1 前期工作（厂址选择、项目建议书、可行性研究、设计任务书）2 初步设计，3 详细设计（施工图设计）

（一）开发项目

• 实验研究

• 概念设计

定义 在应用研究进行到一定阶段后，按未来工业生产装置规模进行的假想设计。

目的

判断研究的工艺条件是否合理

数据是否充分

提出改进方向

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。

概念设计是实现设计与研究的早期结合

要求概念设计人员具备

丰富的工程经验

熟悉研究过程和方法

合理指导过程研究

• 中试装置设计

任务 1 验证基础研究得到的规律

2 考察从小试到中试的放大规律

3 进行在实验室无法进行的研究项目

中试装置设计应注意事项

1 在满足下列条件下，应尽量小：

a 能满足试验任务。

b 设备、仪表、管件选型容易。

2 应选在同类生产装置的老厂内。

3 力求避免全流程。

4 中试装置形式上不一定与工业装置完全相同，但能反映工业装置的特点和规律。

• 基础设计

是完整的技术软件，是技术开发阶段的研究成果。

内容

1 设计基础

2 工艺流程说明

3 物料流程图与物流表

4 带控制点管道流程图

5 设备名称表和设备规格书

6 对工程设计的要求

7 设备布置建议图

8 装置的操作说明

9装置的三废排放点和量

10 自控设计说明

11 消耗定额

12 有关技术资料、物性数据。

13 安全技术与劳动保护说明

（二）工程项目

1 前期工作（厂址选择、项目建议书、可行性研究、设计任务书）

2 初步设计

分为两部分：总体与工艺（技术设计）

要求：能满足项目投资包干，招标，审查，设备订货，土地征用和施工准备。

内容 总论（设计目的、原则、条件、规模及发展远景，厂址选择、生产方法、车间组成、原材料来源、水电汽供应、协作关系、基建投资）

总图运输

总图布置原则

工艺部分

总流程及工艺设计说明书，生产规模，生产方法，附工艺流程图和主要设备简图

建筑部分

辅助生产设施部分

公用工程

环保

职业安全卫生

概算

其他

3 详细设计（施工图设计）

• 提供详细的施工图纸，施工文字说明，主要材料汇总表，

编制精确的投资估算。

• 落实设备制造单位或直接定购设备

• 施工图纸：设备制造图、安装图、管道安装图、土建及结构图、供电、热、排水、自控、电信线路安装图

二. 设计阶段的划分（本章思考题2）：

1）凡属重要的大型企业，技术比较复杂或比较新颖的工厂，为了保证设计质量，一般可分三个阶段进行设计，即初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段。

2）一般技术上比较成熟的中小型企业，为了简化设计，缩短设计时间，可分为二个阶段设计。二阶段设计又分二种：第一种为技术设计和施工图设计二个阶段，第二种为扩大的初步设计和施工图设计二个阶段。

3）在技术上比较简单，生产规模较小的工厂或车间，而且设计比较成熟，可直接进行一个阶段的设计，即施工图设计。

注: 技术设计: 在初步设计和施工图设计之间的设计阶段，解决初步设计尚未完全解决的具体技术问题。(来自百度百科 技术设计)

三 化工设计的主要程序（本章思考题3）

报项目建议书→审批获准→组织可研→审批获准→下达设计任务书→初步设计→获准→施工设计→设备制造、施工→现场服务→施工验收→试车→正式投产、交付生产

1. 项目建议书的目的

（确立工程项目 ，为决策者提供投资方向）

2. 项目建议书的内容：

 （1） 项目名称

 （2） 项目内容  （3） 工艺技术来源

 （4） 产品市场

 （5） 环境保护和劳动定员

 （6） 原材料来源及外协条件

 （7） 投资估算及资金筹措（偿还能力的大体测算，利用外资项目要说明利用外资的可能性）

 （8） 项目大致进展（项目实施规划设想）

 （9） 初步技术经济评价（经济效益和社会效益）

3. 编制要点：

 （1） 阐明工艺技术路线

 （2） 厂址设置地的基本条件

 （3） 市场情况

 （4） 投资匡算

 （5） 经济效益的基本估算

化工设计各个阶段完成的图纸和表格

本课程所要求重点掌握的是工程设计，现对工程设计的各阶段现分述如下：

前期工作：略

初步设计：（一） 总论

图纸： 全厂工艺总流程图、全厂物料平衡图、工厂鸟瞰图（必要时）等。

（二）技术经济

表格： 包括年总成本费用估算、销售收入、流动资金估算、投资计划与资金筹措、借款还本付息计算。

（三）总图运输（略）

（四）化工工艺

主要图表：设备一览表、管道命名表、装置界区条件表、工艺流程图、物料衡算表、公用物料平衡图、工艺管道仪表流程图和公用物料分配图。

（五）布置与配管

表格：大宗管道材料和特殊元件（材料）估算表

图纸：装置平面布置图、设备布置图（必要时分层绘制）

….. （中间部分的图纸与表格省略，实在太多了）

(二十三) 概算（略） （来自文献：陈声宗．化工设计．第二版[M]．北京：化学工业出版社，2008．9-15）

（个人认为不会考的这么复杂）

我的简略版（重点关注部分）：

初步设计： 图纸：（一）全厂工艺总流程图、全厂物料平衡图、工厂鸟瞰图（必要时）

（四）工艺流程图和主要设备简图

表格：（四）设备一览表、物料衡算表。

施工图设计： 图纸：设备制造图、安装图、管道安装图、土建及结构图、供电、热、排水、自控、电信线路安装图

表格：主要材料汇总表

第三章 化工设计前期工作

一. 厂址选择

二. 项目建议书

三. 可行性研究

四. 设计任务书

一. 厂址选择

厂址选择三阶段：

准备工作、现场工作、编制报告

厂址选择步骤

（1） 准备工作----确定选厂指标的主要内容