化工设计概论 第一章 化工设计程序和内容
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第一章化工设计的内容和程序第一章化工设计的程序与内容engineering designChart1 The process and content of chemical1.什么是化工设计?2.工程设计分为几类?分类依据?3.化工厂的工作程序?扩大初步设计是否要向主管部门评价?2.1 化工设计的种类2.2 2.3 2.42.5 化工设计的工作程序化工设计的内容国家和行业的基本设计政策和规范设计文件的编制分类依据:项目性质、设计性质一、根据项目性质分类1. 新建项目设计新产品研发设计新工艺或新技术设计2. 重复建设项目设计二、根据设计性质分类工程设计(1) 概念设计化学试验化工设计电子课件概念设计内容:根据基础研究提供的概念和数据,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。
概念设计目的:暴露和提出基础研究中存在的问题,并为解决这些问题提供方案。
另外,结合技术经济评价,得出该新产品或新技术是否有工业化价值的结论。
化工设计电子课件(2)中试装置设计中试装置的主要任务:验证基础研究中得到的规律和概念设计中的一些结果和设想;考察从小试到中试的放大效应;研究一些由于各种因素没有条件在实验室进行的课题;进行新设备、新材料、新仪器、新控制方案的试验。
中试装置设计要求:在设计流程、规模和设备结构型式不一定与工业装置完全相同,但必须在实本质上反映工业装置的特性和规律,为基础设计提供基础数据。
基础设计一般在进行。
基础设计是,是。
基础设计包括建设生产装置的一切技术要点。
设计基础:依据、技术来源、生产规模、原材料规格等;工艺流程:生产工艺、主要特点、反应原理及工艺参数等;物料流程图和物流表:完成物料衡算;对工程设计提出要求;设备布置建议图;装置三废的排放;自控设计说明;消耗定额;有关的技术资料、物性数据等;安全技术与劳动保护的说明。
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。
化工设计的内容与程序化工设计是指根据化学、物理、化工原理及实验结果,利用软件或手工进行计算、优化、模拟等方法,设计化工流程、设备、控制系统等的过程。
本文将以某化工制药厂为例,介绍一个化工设计的内容和程序。
化工设计的内容包括化工流程设计、设备设计、控制系统设计等方面。
在初步设计阶段,化工工程师需根据产品的要求、投资预算和现有设备情况等综合考虑,确定化工流程的基本方案。
首先,需要进行原料的筛选和配比,以保证产品质量和产量的要求。
其次,需要确定反应类型和反应条件,包括温度、压力、反应时间等。
然后,通过计算和模拟,确定各单元操作的设计参数,如反应器的体积、换热器的传热面积等。
最后,根据流程图,进行设备的布置,确定管道的尺寸和线路的走向。
在设计过程中,化工工程师还需要考虑安全性、环保和能耗等方面的因素,以实现技术经济指标的最佳化。
化工设计的程序通常包括以下几个步骤:前期准备、数据收集和分析、方案设计和优化、设备选择和设计、自动化控制系统设计等。
在前期准备阶段,化工工程师需要了解产品的相关要求和现有工艺流程,收集原料和产品的性质数据,获取设备和仪表的技术规格和参数。
此外,还需确定投资预算和工期计划等。
数据收集和分析阶段是化工设计的基础。
通过实验和文献调研,获得原料和产品的物性数据、反应机理及动力学参数等。
同时,还需收集和分析现有设备和工艺的工作情况和改进方向,为方案设计提供依据。
方案设计和优化阶段是化工设计的重要环节。
化工工程师使用化工计算软件,进行物料平衡、能量平衡、反应动力学模拟等计算和优化。
通过试运行和模拟实验,确定化工流程的合理方案,并进行经济评价和风险分析。
设备选择和设计阶段是根据方案设计结果,选择适宜的设备,并进行详细参数的设计。
根据反应器类型和体积计算反应器的尺寸和材质,选用适当的换热器、储罐、分离器、泵和阀门等。
此外,还需设计管道布局和输送系统,进行安装和施工过程中的技术交底。
自动化控制系统设计是化工设计的重要组成部分。