化工设计概论第一章 化工设计程序和内容

化工设计概论学习本课程的意义

化工工科专业的学生毕业之后从事化工、制药等工作，无论是技术革新，还是装置能力的核算、工厂的改造挖潜，降低能耗，综合利用，三废处理，提高生产效率，以至于产品的开发、中间实验都需要一定的化工开发和化工设计的专业知识。因此，在大学高年级开设这门全面系统讲解化工设计的课程，进行有关工程设计方面知识的学习和训练是十分必要的。通过该课程的学习，使学生具备化学工程师的基本理论素质，今后无论对学生考研，还是参加工作都将是大有意义的。

内容绪论第一章化工设计程序和内容第二章工艺流程设计第三章物料衡算与能量衡算第四章设备的工艺设计与选型第五章车间布置设计第六章管道设计与布置第七章向非工艺专业提供设计条件化工概念化工是“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或结构或合成新物质的，都属于化学生产技术，也就是化学工艺；所得产品被称为化学品或化工产品。起初，生产这类产品的是手工作坊，后来演变为工厂，并逐渐形成了一个特定的生产部门，即化学工业。化工设计概念“化工设计”是根据一个化学反应或过程设计出一个生产流程，并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济的可行性，再根据工艺流程及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等，进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求，工艺专业与有关非工艺专业进行密切设计合作，最终使这个工厂建成投产，这种设计全过程称为“化工设计”。化工设计分类化工设计分类新建工厂设计；原有工厂的改建和扩建设计；车间、厂房的局部修建设计。

化工设计分类新建工厂设计分类

1）工程设计；2）复用设计；3）因地制宜设计。工程设计是指没有现成的装置可以参照或仅仅根据中试或其它实验装置来设计工业生产装置。这种设计工作难度大，对设计人员的素质要求高。复用设计是利用已有装置的技术资料进行新装置的设计，这种设计基本没有大的改动。因地制宜设计是在已有装置技术资料的基础上，根据即将建设装置的具体情况进行改进或变更，以适应新装置的要求，这样完成的设计称为因地制宜设计。

化工设计分类化工设计分类从设计范围分化工设计通常又分为以工厂单位和以车间为单位的两种设计。工厂化工设计包括厂址选择、总图设计、化工工艺设计、非工艺设计、技术经济等各项设计工作。车间化工设计分为化工工艺设计和其他非工艺设计两部分。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计，向非工艺专业提供设计条件，设计文件以及概(予)算的编制等项设计工作。

化工设计特点（1）政策性强化工设计是一项政策性很强的综合工作，整个过程都必须遵循国家的各项有关方针政策和法规。我们要了解中国的国情，从我国国情出发，充分利用人力和物力资源；要抱着对国家、对人民负责的严肃认真的精神，严格遵守国家政策法令、自觉维护国家和人民的利益，为国家创造财富。确保安全生产；保护环境；保障良好的操作条件，减轻工人的劳动强度。化工设计特点（2）技术性强化工设计又是一项理论密切联系实际的工作，从事化工设计不仅要有专业理论知识、较广博的基础知识、扎实熟练的技能，还要有丰富的实践经验和运用先进设计手段的操作能力。化工设计是一种创造性劳动，不是照搬照抄，而是消化吸收，“出神入化”。化工设计特点（3）经济性强化工生产过程大都复杂，所需原材料种类多，能耗大，基建费用高，要求设计人员有经济观点，在确定生产方法、设备选型、车间布置、管道布置时都要加强经济观点，认真进行技术经济分析，处理好技术与经济的关系，做到化工设计技术上先进、成熟，经济上合理。化工设计特点（4）综合性强化工设计是一项系统工程，是一门多学科、多人手的集体性劳动，要在工作中团结协作，互相支持、互相配合，以大局为重，发扬民主、尊重科学、尊重知识，协作工作，必须依靠全体工艺设计人员和非工艺设计人员的通力合作，密切配合才能完成。化工设计的原则(1)贯彻执行国家基本建设的方针政策，从符合党和国家的政治方针和技术经济政策出发，处理好技术、经济及环境的关系，并在国家法令、标准、规定的允许范围内精心设计，确保设计质量。(2)认真贯彻“五化”设计原则（工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化）。(3)采用先进的科学技术，努力提高商品设计的质量，使设计做到标准规范，切合实际，技术先进，经济合理，安全适用，使建设项目的技术经济指标达到先进水平。(4)设计使用的基础资料要准确、可靠，各种数据和技术条件要正确、切合实际；文字说明要清楚、确切，图纸要清晰、正确，避免出现重大设计错误。第一章化工设计程序和内容化工厂建立的全过程一般需要经过可行性研究、化工设计、施工、试车和考核等几个阶段。一个工程项目从设想到建成投产这一阶段称为基本建设阶段。化工厂建立过程投资设想机会研究项目建议书可行性研究投资决策设计任务书初步设计施工图设计施工安装人员培训试车验收投产设计（建设）前期设计后期（建设期）设计期化工设计阶段的划分

1.国外设计阶段的划分国际上通常把全部设计过程划分为由专利商承担的工艺包(基础设计)和由工程公司承担的工程设计两大设计阶段。

工程设计又划分为：工艺设计、基础工程设计和详细工程设计三个阶段。化工程序及阶段

2.国内设计阶段的划分

一般按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计水平的高低而分为二个阶段或三个阶段进行设计。凡属重要的大型企业，技术比较复杂或比较新型的工厂，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(又称扩大的初步设计、扩初设计）和施工图设计三个阶段。对在技术比较简单和比较成熟的，生产规模较小的工厂或个别车间，以及技术改造与技术措施比较成熟的，为了简化设计，缩短设计时间，可分为二个阶段设计，即技术设计和施工图设计二个阶段。

第一节设计前期工作步骤与内容目前设计前期的工作步骤与内容，国内外作法不完全一致。国外分为：机会研究、初步可行性研究、可行性研究、评价及决策几个阶段。国内分为：项目建议书、可行性研究、编制设计任务书等几个阶段。第一节设计前期工作步骤与内容1.国内设计前期的工作步骤（1）编写项目建议书,向国家推荐项目；（2）进行可行性研究(市场销售,技术路线,工程条件,人力资源,实施计划,资金成本,经济效果等研究,成品:可行性研究报告)；（3）编写计划任务书。2.项目建议书的主要内容(1)项目建设目的和意义，即项目提出的背景和依据，投资的必要性及经济意义；(2)产品需求初步预测；(3)产品方案和拟建规模；(4)工艺技术方案(原料路线、生产方法和技术来源)；(5)资源、主要原材料、燃料和动力的供应；(6)建厂条件和厂址初步方案；(7)环境保护；(8)工厂组织和劳动定员估算；(9)项目实施规划设想；(10)投资估算和资金筹措设想；(11)经济效益和社会效益的初步估算。3.可行宾性研究报役告主要内盾容(1)总莫论；(2快)需求预球测；(3页)产品方星案及生产舞规模；(牌4)工艺颜技术方案许；(5)拒资源可靠貌性、原材升料、燃料杆的供应及倒公用设施锹情况；(碎6)建厂蛛条件和厂违址方案；爸(7)公叠用工程和场辅助设施荣方案；(惑8)环境丛保护；(呜9)工厂醋组织、劳尘动定员和辜人员培训奇；(10脾)项目实月施规划和怕安排；(蜜11)投线资估算和咱资金筹措资；(12屡)产品成冻本估算；笋(13)熊财务、经蹄济评价及械社会效益划评价；(14条)评价胶结论；（15臭）必要的标附件。4.设贼计计划任粉务书主要扬内容(1)六建设券的目的却和依据晓。(2)聋建设规模行、产品方壶案或纲领择，生产方踏法或工艺船原则。(3)胶矿产续资源，占水文地稻质和原铁材料、栋燃料、路动力、兰供水、运输等非协作条校件。(4)缘瑞资源念综合利压用和环您境保护督，“三号废”治誓理的要全求。(5)可建设戴地区或遭地点，危以及占婚用土地理的估算伙。(6)挠防空、抗滚震等的要顽求。(7)量建设莲工期。(8)刘投资控制哄数。(9)灶劳动完定员控浮制数。(10桑)要求侵达到的黄经济效剃益。第二节么初努步设计输阶段工瞧作内容螺与程序初步设萄计的目断的是对败于在指浑定地点隶和规定沸期限内节计划建龄设的工蚊程，阐亩明其在胆技术上盒的可能迟性和经沈济上的写合理性童；保证撕正确的草选择建销设场地梢及确定把其主要跳原料、名燃料、贡水、动脆力供应酬来源；元并对所钻设计的脏工程项付目做出财基本技窃术决定臂，确定谨工程总幅造价和产基本技灵术经济析指标，隆为上级亲部门进拔行审批田提供依警据。为稀进行施煮工准备目及施工店图设计纵提供依阻据。1.初革步设计裹目的2.初舒步设计络任务初步设计扩阶段的成算品：设计说感明书附表：设梅备一览表肾，主要材汪料估算表云；附图：社物料流棉程图，谎管道及聚仪表流桨程图，总平面布精置图，车摇间设备布军置图，关键设备匪总图；附：概龟算书和息技术经卫济分析俭资料。4.初步设金计的工疑作程序初步设计峰准备；讨论编制骗初步设计肉方案；提供设箭计条件；完成各专等业的具体枯设计；中间审查；完成设驰计文件宇及图纸窃,最后极审核；进行经济静分析概算凳；审定设瓜计文件绣(复制子、归档愤、报批兆)。第三节乒施工封图设计阶咱段工作内袜容与程序1.目占的与作用主要目渣的是为县施工服占务。施兆工图是同全部施悉工的依耀据，用海于进行驻建筑安蚊装工程舞、设备趴安装、劲管道敷政设及标伴准和非营标准设幸备、装明置和金芬属结构山的制造巩。2.施工图非设计阶茄段设计广内容施工图译设计的申主要任押务是根细据初步猛设计审谁批的意抖见，解研决初步赌设计中漠特定的敌问题，毒并由此懒进行施悔工单位脑的编制仇施工组烟织设计盲、编制摇施工预扰算以及庆如何实朵施施工阅等。根哲据初步纽奉设计的孟结果提离供施工膊安装用指的图纸败、表格负和施工歇文字说句明；向计非工艺肯专业提象供设计溜条件和租提出设孙计要求道；完成赏施工图乖设计文吊件。3.施工图送设计阶副段工作变程序修改完善牺初步设计碧文件；各专业的坟协调，向腰配套专业检提供正式甘资料；完成必瞎要的图羡纸，表薯格等；编写施工随安装说明钥书。4.施工图箭设计的天深度施工图设耍计的主要坦工作内容蜘是完善初熟步设计中断提出的工瓣艺流程图川设计、工忠艺设备布翻置设计、锅工艺管道颤布置设计萍和设备、潜管路的保容温及防腐翁设计等。施工图朴设计的状深度除贴了和初康步设计砌互相连腹贯衔接丑之外，遍还必须窝满足：(1)咽全部设小备、材浊料的订纠货和交局货安排岂；(2)吐非标准番设备的糟订货、汗制造和片交货安倦排；(3)领能作为骡施工安受装预算醉和施工境组织设乡丰计的依肆据；(4)控悬制施工安苦装质量，宿并根据施劝工说明要帆求进行验伪收。第四节闷车搬间工艺泛设计1.车庭间工艺设谁计内容（1）生饿产方法的捕选择（2）生产工孕艺流程度设计（3）工艺计均算（4）车间布置捆设计（5）管路设计（6）绳提供设计条件（7）编写设计外说明书（8）概（预）迷算书的编恭制第四节嗓车间工仇艺设计思考题1、“化工设计琴”的概念面。2、国内化工设计酒阶段是如灵何划分的垦？3、车间工霸艺