大学生化工设计竞赛培训

大学生化工设计竞赛

竞赛介绍、要求和注意事项2023/2/62主要内容大学生化工设计竞赛简介竞赛要求组织程序与评分标准竞赛指导教师可行性报告要求与注意事项初步设计要求与注意事项图表要求与注意事项总体把握要点2023/2/63大学生化工设计竞赛简介性质与目的“化工设计”课程竞赛通过专业知识与计算机软件的综合应用，提升工程实践与工程创新能力化工原理、反应工程、化工设计、热力学、物理化学…AspenPlus、AspenPinch、AutoCAD、PDMS（SPDA）、Sketchup、3DMax、PhotoShop、塔设备设计、设备强度校核、视频软件…培养团队协作精神/领导、组织与协调能力提高交流、表达能力提高数据分析能力/逻辑思维能力/系统综合能力2023/2/64大学生化工设计竞赛简介全国大学生化工设计竞赛，是由企业资助、中国化工学会化学工程专业委员会主办、高校联办、每年一次、大学生参加、统一题目、集设计作品展示与现场答辩的竞赛活动。

评委由中国化工协会、设计院、企业、高校共同组成，分预赛和决赛两个阶段。目前已举行八届。2023/2/65大学生化工设计竞赛简介时间题目地点名称第一届2007.7-11生物柴油工厂设计杭州三井化学杯第二届2008.7-10二甲醚工厂设计西安三井化学杯第三届2009.7-12碳酸二甲酯工厂设计上海三井化学杯第四届2010.7-11电厂尾气中CO2制化工产品工厂设计长沙三井化学杯第五届2011.5-10甲醇制烯烃工厂设计重庆三井化学杯第六届2012.5-9C4制化工产品工厂设计青岛中国石化-三井化学杯第七届2013.1-9环氧丙烷工厂设计哈尔滨同上第八届px清洁生产工厂设计同上2014.4-8常州参赛对象和形式1.参赛者为全日制在校本科生。以团队形式参赛，每队5人，设队长1人。2.参赛队伍根据竞赛命题和要求完成设计，提交设计作品的电子文档，参加分赛区初赛。设计工作必须由参赛队员完成，每支参赛队只能提交一份作品。3.竞赛分为预赛和决赛两个阶段。预赛分华东、华南、西北、华北、华中、东北、西南和港澳台八个分赛区进行，参赛作品经分赛区初赛评审委员会初审，遴选出各分赛区的优秀作品参加分赛区决赛，由分赛区评审委员会评选获奖作品，并根据参赛队伍总数确定参加全国总决赛的队伍数量。4.全国总决赛将在天津大学举行，参赛队要提交设计作品决赛文档并进行口头报告和现场答辩，由总决赛评审委员会评选获奖队伍。2015年赛事2015年全国大学生化工设计竞赛：

3月10日~4月30日报名；

7月20日前参赛队实施设计、完成作品；

7月20日~7月30日对提交作品分区评审；

8月3日~8月10日分区决赛，8月下旬全国总决赛。

题目：为某一大型综合化工企业设计一座采用清洁生产工艺制取乙二醇的分厂

内容：项目可行性论证、工艺流程设计、设备选型及典型设备设计、车间设备布置设计、分厂总平面布置设计、经济分析与评价、设计说明书编制、报告及答辩。

决赛团队准备20分钟的口头报告资料和相应的PPT文档，在报告会上介绍本队的设计作品并进行20分钟答辩。2023/2/68组织程序与评分标准初赛评分网上评委对递交的电子稿进行评分决赛评分决赛现场答辩(20min)，评委、同学现场提问(15~20min)评委评分队际互评总评分初赛评分50%+现场评委评分25%+队际互评25%2023/2/69组织程序与评分标准评分内容与标准初赛评分：决赛评分：创新性现代设计方法及工具应用设计内容的正确、完整和规范程度设计文档的编制质量25%25%30%20%创新性作品质量（正确、完整）口头报告质量（感染力，PPT，用时）答辩质量（正确、简明）25%25%25%25%大学生化工设计大赛评分标准技术创新性现代设计方法及工具应用设计内容的正确、完整和规范程度设计文档的编制质量25分25分30分20分资源利用（原料）方案创新（4分）；

应用计算机过程模拟方法进行工艺流程设计（10分）；

工艺流程的完整性与正确性（10分）；

设计说明书格式规范、内容完整性（7分）

产品结构方案创新（3分）；

应用Pinch分析方法进行过程能量集成（2分）；

设计标准及规范的正确应用（5分）；

反应技术创新（4分）；

应用计算机辅助设计软件进行过程设备的计算设计（4分）；

过程设备选型的合理性及和计算正确性（5分）；

设计说明书表述清楚、语言文字正确性（4分）；

分离技术创新（4分）；

过程节能降耗技术创新（3分）；

应用计算机辅助设计软件绘制设计图纸（5分）；

控制策略与方案的合理性及与正确性（3分）；

设计图纸内容完整、绘图表达的正确性（7分）；

环境保护技术创新（2分）；

应用三维建模方法进行设备布置或工厂外观的设计（2分）；

新型过程设备的应用（3分）；

应用三维工厂设计软件进行工厂整体模型（含设备布置和配管）设计（2分）。

车间设备布置及工厂总体布局的合理性及规范性（7分）。

设计图纸格式规范、布局合理性（2分）。

控制策略和方案创新（2分）。

2023/2/611竞赛要求可行性研究报告初步设计说明书必须的图纸、表格2023/2/612可行性研究报告内容及要求（一）总论生产现状、需求与价格预测产品方案与生产规划工艺技术方案原材料、燃料及动力供应建厂条件和厂址方案公用工程和辅助设施方案2023/2/613可行性研究报告内容及要求（二）项目节能、节水方面的技术、措施等环境保护及安全、工业卫生工程组织、劳动定员和人员培训项目实施计划投资估算和资金筹措财务、经济评价和社会效益评价结论2023/2/614可行性研究报告注意事项注意逻辑关系：每个章节论证要达到的目的、结论尽量采用总分结构、层层递进的原则论证内容的衔接性与完整性、规范性语言的专业性，避免口语化词语总论：附上主要的技术经济指标表工艺流程叙述要完整：方框图+流程图2023/2/615总论中的主要技术经济指标汇总2023/2/616工艺流程叙述要完整：方框图+流程图2023/2/617产品方案中既要包括主产品，还要列出副产品2023/2/618可行性研究报告注意事项公用工程：水（新鲜水、循环水、软水）、电（机泵、制冷）、蒸汽用量的统计——以前基本缺失运输：输入/输出总量要仔细统计（原材料、燃料煤、废渣包括催化剂等）污染物排放与治理：要有针对性，通过分析你的生产工艺来解释、说明污染物的排放量、特点及处理对策2023/2/619所有的消耗指标都来源于衡算2023/2/620三废排放及处理要有针对性2023/2/621可行性研究报告注意事项经济评价：注意资金筹措方案（需要一点基本的信贷知识），借助Excel表来完成计算定员：四（五）班三倒，所以每个班组的人员数应该是4或者5的倍数结论：包括综合评价和研究报告的结论等内容，特别是项目在政策、原材料供应、产品销路、工艺技术、经济效益和社会效益上的可行性作出明确的结论2023/2/622可行性研究报告结论要明确2023/2/623初步设计内容及要求原料路线和技术路线的选择工艺流程设计物料衡算能量衡算工艺设备的设计和选型车间布置设计化工管路设计非工艺设计项目的考虑编制设计文件2023/2/624初步设计程序计划任务书绘制工艺流程草图物料衡算能量衡算设备工艺计算及选型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、三废排放表能量消耗综合表设备一览表非定型设备条件图带控制点工艺流程图车间平面及立面布置图概算书、投资数及材料表设计说明书还包括能量的集成、物质集成等优化2023/2/625初步设计说明书内容设计依据设计指导思想和设计原则产品方案生产方法和工艺流程车间（装置）组成和生产制度原料、中间产品的主要技术规格工艺计算（物料计算、主要工艺设备、工艺用水、蒸汽、冷冻用量等）主要原材料、动力消耗定额及消耗量生产控制分析仪表和自动控制2023/2/626初步设计说明书内容技术保安、防火及工业卫生车间布置公用工程（供电、供排水、蒸汽、冷冻与空压）“三废”治理及综合利用车间维修土建车间定员概算技术经济存在的问题及建议2023/2/627初步设计注意事项物料衡算与热量衡算：Aspen模拟：建议由单个主体设备（反应-分离）开始逐渐扩展到整个流程；注意对计算结果的分析与讨论；注意热力学方法的选择（模拟的热力学参数与文献值对比）注意循环水上水、回水温度的限制；注意蒸汽压力、温度等级的限制；例如：精馏塔冷凝器、再沸器的温度与上述温度的匹配（通过优化塔操作压力实现）选择合理的载热体2023/2/6282023/2/629初步设计注意事项过程的集成：能量的梯级利用及优化：夹点技术（换热网络）（AspenPinch）与精馏序列（AspenSplit）物料的梯级利用与优化：水系统集成（AspenWater）对结果的表述要清楚：谁与谁匹配、匹配后的效果理论匹配与实际工程实施是否有矛盾，改进方案匹配后的流程图说明2023/2/6302023/2/631初步设计注意事项设备：注意对设备计算结果的校核换热器中的Re、K、ΔP：需要符合工程基本要求与常识设备直径：标准系列（圆整）设备高度计算如塔：填料/塔板+气、液（再）分布器+进出口管道+塔下部贮液+上、下封头等全部要计算在内设备操作点校核泵：压头（有没有考虑输送目的地如塔的高度）、相态（进出口是否会出现混合相态）精馏塔：操作弹性、操作点位置等2023/2/6322023/2/633初步设计注意事项自动控制：对于常规控制：建议列表对于能体现创新的展开说明：根据工艺、设备的特性提出控制要求，再有针对性地提出控制方案与技术实现方法2023/2/634初步设计注意事项图表物料与能量衡算结果表：有编号及物料名称、来与去向成分名称建议写出全称，而不是一个难懂的符号（Aspen流程模拟时可修改）总的摩尔流量和质量流量建议给出组分的摩尔分率和质量分率建议给出温度和压力不要缺失2023/2/635√一目了然不知道是哪股物流、哪个组分！2023/2/636√一目了然不知道是哪台设备！2023/2/637初步设计注意事项流程图、设备装配图、布置图、总图、配管图：注意图的规范性图框（图幅大小）、标题栏、明细表规范；署名的规范；图线粗细的规范；图形符号的规范；尺寸标注的规范与完整；标注的合理性；总图：注意厂区布置与当地风向的关系车间布置：压缩机集中，泵尽量集中摆放设备布置：考虑安装与检修的距离2023/2/6382023/2/6393D模拟图实例（车间立面图