化工设计概论1.1

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。

目录第一章概论 (1)1。

1 设计题目 (1)1.2 设计规模及其内容 (1)1.3 苯的酸催化硝化方法 (2)1.3。

1 固体酸催化的液相硝化 (2)1.3.2 固体酸催化的气相硝化 (3)1.3。

3 Lewis酸催化的液相硝化 (3)1。

3。

4 离子液体催化的液相硝化 (4)第二章工艺技术方案的选择 (5)2.1 概述 (5)2。

2 硝基苯传统硝化工艺和绝热硝化工艺的比较 (5)2。

2.1 传统硝化法 (6)2.2.2 绝热硝化法 (7)2.2.3 传统硝化法和绝热硝化法的比较 (7)第三章物料衡算 (9)3.1 准备计算 (9)3.2 第一个釜的计算 (12)3.3 第二个釜的计算 (12)3.4 第三个釜的计算 (13)3.5 第四个釜的计算 (14)第四章工艺流程 (16)4。

1 反应过程 (16)4.2精制工序 (16)4。

3尾气处理工序 (17)结语 (18)参考文献 (19)第一章概论1.1 设计题目40kt/a硝基苯生产工艺设计1.2 设计规模及其内容年产4万吨硝基苯是以苯和硝酸为原料,硫酸为催化剂，在一定反应条件下硝化。

硝基苯的物理性质是,分子式是C6H5NO3，熔点为5．7 ,沸点为210．8℃，相对密度为1．20373/g cm，闪点为90℃，自燃点为495℃。

硝基苯微溶于水，易溶于溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。

纯净的硝基苯是无色油状液体，工业品常因含杂质而显黄色,有像杏仁油的特殊气味。

其水溶液有甜味，能随水蒸气蒸发.易燃易爆。

硝基苯是一种重要的基本有机化工原料,主要用途是制取苯胺,由苯胺进而生产各种有机中间体，也用于生产间硝基苯磺酸钠和偶氮苯等多种医药和染料中间体。

目前工业上制取硝基苯是以苯和硝酸为原料，硫酸为催化剂，在一定反应条件下硝化。

早期采用的是混酸间歇硝化法,逐渐发展了釜式串联、管式、环式或泵式循环等连续硝化工艺，而后又发展了绝热硝化法，这些工艺都是非均相混酸硝化工艺。

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。

化工设计教案(全面)第一章：化工设计基本概念1.1 化工设计的定义和意义1.2 化工设计的内容和流程1.3 化工设计的任务和目标1.4 化工设计的依据和标准1.5 化工设计的注意事项第二章：化工工艺流程设计2.1 工艺流程设计的原则和步骤2.2 工艺流程图的绘制和符号表示2.3 物料平衡计算和设备选型2.4 工艺参数的确定和优化2.5 工艺流程的评析和改进第三章：化工设备设计3.1 常用化工设备类型和结构特点3.2 设备设计的基本原则和计算方法3.3 设备材料的选择和规格确定3.4 设备强度计算和应力分析3.5 设备的制造和验收要求第四章：化工布局设计4.1 布局设计的原则和步骤4.2 平面布局图的绘制和优化4.3 空间布局设计和设备排列4.4 管道布置设计和常用符号表示4.5 布局设计的评析和改进第五章：化工安全与环境设计5.1 安全设计的原则和内容5.2 危险分析和风险评估5.3 安全设施和防护措施的设计5.4 环境保护的原则和措施5.5 化工事故应急预案和处理措施第六章：化工经济性评估6.1 投资估算和成本分析6.2 经济效益评价指标和方法6.3 现金流量分析和财务评价6.4 成本控制和降低措施第七章：化工设备Piping 和Instrumentation 设计7.1 管道系统设计和常用管件7.2 管道材料选择和压力等级7.3 管道布置和走向优化7.4 仪表选型和控制系统设计7.5 设备接口和管道连接方式第八章：化工控制系统设计8.1 控制系统的类型和原理8.2 控制器选型和参数整定8.3 控制系统设备和元件的选择8.4 控制系统的安装和调试第九章：化工工艺模拟和优化9.1 工艺模拟软件的选择和应用9.2 工艺参数的模拟和优化9.3 工艺过程的模拟和结果分析9.4 工艺优化方法和案例分析10.1 设计文件的整理和归档10.2 设计成果的汇报和讲解10.3 设计中存在的问题和改进措施10.4 设计成果的评价和反馈10.5 答辩准备和注意事项重点和难点解析重点环节一：工艺流程设计的原则和步骤补充和说明：工艺流程设计是化工设计的核心，其合理性和科学性直接影响到整个化工生产过程的效率和安全性。

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。

化工设计教案(全面)第一章：化工设计基础1.1 教案概述：本章节主要介绍化工设计的概念、目的、任务和基本原则。

使学生了解化工设计的基本要求和流程，掌握化工设计的基本方法。

1.2 教学目标：了解化工设计的概念和任务。

掌握化工设计的基本原则和流程。

掌握化工设计的基本方法。

1.3 教学内容：1.3.1 化工设计的概念和目的1.3.2 化工设计的任务和分类1.3.3 化工设计的基本原则1.3.4 化工设计的流程1.3.5 化工设计的方法1.4 教学方法：讲授：讲解化工设计的概念、目的、任务和基本原则。

案例分析：分析实际化工设计案例，让学生了解化工设计的流程和方法。

1.5 教学评估：课堂问答：检查学生对化工设计概念、目的、任务和基本原则的理解。

案例分析：评估学生对化工设计流程和方法的应用能力。

第二章：化工过程设计2.1 教案概述：本章节主要介绍化工过程设计的基本原理和方法。

使学生了解化工过程设计的重要性和基本步骤，掌握化工过程设计的方法。

2.2 教学目标：了解化工过程设计的重要性和任务。

掌握化工过程设计的基本步骤和原理。

掌握化工过程设计的方法。

2.3 教学内容：2.3.1 化工过程设计的重要性2.3.2 化工过程设计的基本步骤2.3.3 化工过程设计的原理2.3.4 化工过程设计的方法2.4 教学方法：讲授：讲解化工过程设计的重要性、基本步骤和原理。

案例分析：分析实际化工过程设计案例，让学生了解化工过程设计的方法。

2.5 教学评估：课堂问答：检查学生对化工过程设计重要性、基本步骤和原理的理解。

案例分析：评估学生对化工过程设计方法的运用能力。

第三章：化工设备设计3.1 教案概述：本章节主要介绍化工设备设计的基本原理和方法。

使学生了解化工设备设计的重要性和基本步骤，掌握化工设备设计的方法。

3.2 教学目标：了解化工设备设计的重要性和任务。

掌握化工设备设计的基本步骤和原理。

掌握化工设备设计的方法。

3.3 教学内容：3.3.1 化工设备设计的重要性3.3.2 化工设备设计的基本步骤3.3.3 化工设备设计的原理3.3.4 化工设备设计的方法3.4 教学方法：讲授：讲解化工设备设计的重要性、基本步骤和原理。

化工设计教案(全面)第一章：化工设计概述1.1 化工设计的定义与目的解释化工设计的概念阐述化工设计的目的和意义1.2 化工设计的分类与流程介绍化工设计的分类详细讲解化工设计的流程1.3 化工设计的原则与要求阐述化工设计的原则列举化工设计的要求第二章：化工原料选择与工艺路线设计2.1 化工原料的选择介绍化工原料选择的重要性讲解化工原料选择的依据和方法2.2 工艺路线设计解释工艺路线设计的概念详细讲解工艺路线设计的方法和步骤2.3 工艺参数的确定与优化介绍工艺参数的概念讲解工艺参数的确定和优化方法第三章：设备选型与布局设计3.1 设备选型的依据与方法解释设备选型的依据讲解设备选型的方法和步骤3.2 常用化工设备介绍介绍常用化工设备的类型和特点讲解设备选型的注意事项3.3 布局设计的原则与方法阐述布局设计的原则讲解布局设计的方法和步骤第四章：管道与仪表设计4.1 管道设计的基本原则与方法解释管道设计的基本原则讲解管道设计的方法和步骤4.2 仪表设计的基本原则与方法解释仪表设计的基本原则讲解仪表设计的方法和步骤4.3 管道与仪表的安装与调试介绍管道与仪表的安装方法讲解管道与仪表的调试方法第五章：安全与环保设计5.1 安全设计的基本原则与方法解释安全设计的基本原则讲解安全设计的方法和步骤5.2 环保设计的基本原则与方法解释环保设计的基本原则讲解环保设计的方法和步骤5.3 安全与环保的评估与改进介绍安全与环保的评估方法讲解安全与环保改进的方法和步骤第六章：化工过程控制系统设计6.1 过程控制的基本概念介绍过程控制的重要性阐述过程控制的基本概念和原理6.2 控制系统的组成与设计解释控制系统的基本组成讲解控制系统的设计方法和步骤6.3 常用控制仪表与设备介绍常用控制仪表和设备的类型与功能讲解控制系统的安装与调试方法第七章：化工工厂布置与结构设计7.1 工厂布置的原则与方法阐述工厂布置的原则讲解工厂布置的方法和步骤7.2 结构设计的基本原则与方法解释结构设计的基本原则讲解结构设计的方法和步骤7.3 工厂布置与结构设计的综合考虑介绍工厂布置与结构设计的相互关系讲解综合考虑因素的方法和步骤第八章：化工项目经济评估8.1 经济评估的基本方法介绍经济评估的概念和目的讲解经济评估的基本方法和步骤8.2 成本分析与计算解释成本分析的重要性讲解成本分析的方法和步骤8.3 收益预测与投资回报分析介绍收益预测的概念讲解收益预测和投资回报分析的方法和步骤第九章：化工项目施工与验收9.1 施工准备与组织阐述施工准备的重要性讲解施工准备的方法和步骤9.2 施工过程的管理与控制解释施工过程管理的重要性讲解施工过程的管理和控制方法9.3 项目验收的标准与程序介绍项目验收的标准和程序讲解项目验收的方法和步骤第十章：化工设计的改进与更新10.1 化工设计改进的依据与方法解释化工设计改进的依据讲解化工设计改进的方法和步骤10.2 化工设计更新的原则与程序阐述化工设计更新的原则讲解化工设计更新的方法和步骤10.3 化工设计改进与更新的实施与监督介绍化工设计改进与更新的实施方法讲解化工设计改进与更新的监督方法重点和难点解析重点环节1：化工设计的定义与目的解析：化工设计的概念和目的对于理解整个化工设计过程至关重要。