《化工设计概论》讲座

2010-03

化工设计概论2010-03《化工设计概论》大纲第一讲绪论（2学时）（周一，2月21日）（朱明乔，陈丰秋）第二讲化工开发设计（一）（2学时）（周五，2月25日）（朱明乔）第三讲化工开发设计（二）（2学时）（周一，2月28日）（朱明乔）第四讲化工开发设计（三）（2学时）（周五，3月4日）（朱明乔）第五讲化工开发设计（四）（2学时）（周一，3月7日）（朱明乔）第六讲工艺流程案例分析（2学时）（周五，3月11日）（叶向群）第七讲化工工程设计（一）（2学时）（周一，3月14日）华永康）第八讲化工工程设计（二）（2学时）（周五）3月18日（华永康）第九讲化工设备设计（一）（2学时）（周一，3月21日）（郑传祥）第十讲化工设备设计（二）（2学时）（周五，3月25日）（郑传祥）2010-03《化工设计概论》大纲第十一讲自动控制及仪表设计（一）（2学时）（周一，3月28日）（麻红昭）第十二讲自动控制及仪表设计（二）（2学时）（周五，4月1日）（麻红昭）第十三讲公用工程及其它设计（一）（2学时）（周六补周一，4月2日）（吴晓军）第十四讲公用工程及其它设计（二）（2学时）（周五，4月8日）（吴晓军）第十五讲化工设计项目管理（2学时）（周一，4月1日）（王大春）第十六讲化工设计练习布置（2学时）（周五，4月15日）（朱明乔、叶向群等）主讲教师介绍：浙江大学：陈丰秋（教授、系副主任），朱明乔（副教授），郑传祥（教授），麻红昭（副教授），叶向群（高工）浙江省天正设计工程有限公司：华永康（教授级高工、总工），王大春（高工、副总经理），吴晓军（高工、副总经理）2010-031绪论朱明乔浙江大学化学工程与生物工程学系ZhuMing-QiaoDepartmentofChemicalandBiologicalEngineeringZhejiangUniversity

2010-031绪论1.1化工设计定义1.2化工设计的机遇1.3化工设计的步骤1.4化工设计中其它问题考虑1.5化工设计常用术语1.6课程成绩考核1.7小结2010-031.1化工设计定义化工设计是将一个系统（如一个工厂、一个车间或一套装置等）的技术方案、工艺过程、生产装备等转化为工程语言的过程，是一门综合性很强的学科，也是一门名副其实的交叉学科。2010-031.2化工设计的机遇化学产品的生产化工设计的机遇设计团队2010-03化学产品的生产2010-03化工设计的机遇（1）许多化学品的生产量很小这些化学品具有特定性能，如强度、黏性、孔隙率、渗透性等，为此设计的挑战性在于要创造一种能获得专利保护的产品，并且这类产品的市场需求能使其拥有极具吸引力的销售价格，当该化学品确认后，通常需要设计一个生产过程。（2）大宗化学品的需求量大

如乙烯、苯、甲苯、汽油等，其生产通常只涉及那些确定的小分子，设计的重点是由各种不同原料生产这些化学品的过程。2010-03化工设计的机遇（3）设计的机遇①实验室内为满足客户需要搜寻有多种用途性质的改进化学品生产过程设计；②可得到某种便宜的原料，这样新的生产过程常需要新的反应路线和分离方法；③新的市场，如块状经济、区域发展、发展中国家；④工程师强烈的感觉，认为以某种新的化学品或新的工艺路线去生产某种现存的化学品可能效益会更好，或是某种新的化学品存在一定市场。（4）大宗化学品的生产设计项目一般是不太全面的，其重点通常是生产设备设计或是化学过程设计。2010-03设计团队（1）为了对某个课题作出陈述或要创立一个课题，可能要组建一个小的设计团队，这个设计团队将包括化学工程师、化学家，可能还有生物化学家，适当的情况下，还有市场开发者，特殊的领域还需要专家。（2）设计团队将遵循一系列公认的化工设计（可延伸为产品和过程设计）步骤处理设计问题。2010-031.3化工设计的步骤1.3.1化工设计步骤的比较1.3.2初始问题的创建和审查1.3.3发现具有所需性质和性能的化学1.3.4过程创建1.3.5基本方案的开发1.3.6利用算法进行详细过程合成1.3.7全装置范围的可控性评价1.3.8详细设计、设备尺寸确定和优化1.3.9书面设计报告和口头陈述1.3.10装置设计、施工、开车和运转2010-031.3.1化工设计步骤的比较

实验性研究可行性研究(1)过程研究模型试验小试中试工程设计施工概念设计可行性研究(2)基础设计工程设计研究可行性研究(3)信息研究图1.2化学新产品开发设计的基本步骤（1）化学新产品开发设计的基本步骤2010-03（2）国际通用设计程序的阶段划分项目专利商工程公司阶段名称工艺包或基础设计工艺设计基础工程设计或分析和平面设计详细工程设计或最终设计主导专业工艺工艺系统/管道系统/管道主要文件工艺流程图（PFD）工艺控制图（PCD）工艺说明书设备表工艺数据表概略布置图工艺流程图工艺控制图工艺说明书物料平衡表设备表工艺数据表安全备忘录概略布置图主要专业设计条件管道仪表流程图（PID）设备计算及分析草图设备规格说明书材料选择请购文件设备布置图（分区）管道平面图（分区）地下管网图电气单线图各有关专业设计条件管道仪表流程图设备安装平剖面图详细配管图管段图（轴测图）基础图结构图、建筑图仪表设计图电气设计图设备制造图各专业施工图及安装说明用途供工程公司作为工程设计的依据把专利文件转化为工程公司设计文件为详细工程设计、设备材料采购提供全部资料提供施工图纸和文件，作为施工、材料补充订货依据表1.1国际通用设计程序的阶段划分2010-03（3）化学产品和生产过程设计的步骤第四篇装置范围的可控性评价开车评价可靠性和安全性分析过程和/或产品是否仍有希望？是潜在的机会第一篇创建和审查初始问题第一篇寻找具有所要求的性质和功能的化学品和化学品混合物第一篇创建过程是否有令人满意的毛利？是否需要生产化学品的过程？化学结构是否已知？第一篇基本方案的开发第二篇详细过程合成——计算方法第三篇详细设计设备尺寸的确定和优化过程是否仍有希望的？装置设计、建设、开车和操作第五篇书面设计报告和口头陈述过程和/或产品是否仍合理可行？是否否是否是放弃是否是否放弃图1.3化学产品和生产过程设计的步骤2010-03第一篇创建和审定初始问题确定要求、文献调研、产生思路、市场和商业研究、与用户面谈化学结构是否已知？否第一篇寻找具有所要求的性质和功能的化学品和化学品混合物例子：环境友好的聚合物薄膜、制冷剂、清洗和萃取的溶剂、润滑油、药物高分子、热手器溶质和抗张力强度高的陶瓷材料是否需要生产化学品的过程？是第一篇创建过程实验初步过程合成反应、分离、T-P变化操作、任务集成-设备选择、间歇或连续？毛利是否令人满意？否放弃是第一篇基本方案的开发第二篇详细过程合成——计算方法过程是连续的或间歇的？连续化学反应网络的合成分离序列合成反应-分离循环网络的合成第二定律分析热交换器网的合成质量交换器网的合成优化过程步骤的顺序安排第四篇装置范围的可控性评定控制结构的定性分析流程的可控性分析否是第三篇详细设计、确定设备尺寸、优化最终产品是：大众化学品、专用化学品定型消费产品或工业产品(其使用化学品或化学品混合物？)产品设计投资费用估算利润率分析

优化否过程和/或产品是否仍有希望？否放弃是开车评定附加设备动态模拟可靠性和安全性分析实验室和中试试验危险分析是第五篇书面设计报告和口头陈述装置设计设计草图、配管图、仪表控制图、设备布置、规模组建构造、投标建设开车操作潜在的机会确定设备尺寸换热器设计、塔设计、泵和压缩机设计创建过程流程过程集成创建详细数据库中试工厂实验改进流程制作模拟流程过程是否仍有希望？初始数据库的创建过程和/或产品是否合理可行？总图2010-03例1.1氯乙烯的生产考虑生产氯乙烯的需要，这是生产聚氯乙烯（PVC）的单体，PVC是一种重要的聚合物，广泛用于硬质塑料管路、管件和类似的产品，为了满足氯乙烯单体的新的需求，已经出现一个机会，即每年36万吨的订单，在海湾的石化联合企业，公司要求现有的工厂每年生产45万吨这种大宗化学产品。因为氯乙烯单体是剧毒物质，要求所有的新设备都必须谨慎设计以满足政府关于健康和安全的法规。例1.2透析装置考虑设计一种廉价（比方说少于10美元）的、为暂时或永久性的肾功能衰竭（ESRD）病人一次性使用的装置的可能性；这种装置仅为肾功能衰竭（ESRD）病人提供一种处理，这些病人的肾脏已不具有正常的功能。这种治疗每周需要三次，每次透析平均为3~4小时，这种装置1996年在美国为20多万病人所使用。1.3.2初始问题的创建和审查

（1）典型的初始问题和机遇显然，潜在的机会和初始的问题常常产生于有超前意识的公司、政府和大学的研究环境。2010-03（2）选择方案——审查初始问题思路常常产生于设计团队。有时思路也可能来自潜在的客户，这些客户也许对现有的产品或产品现状不满意。最好在宽松的气氛中讨论有独创性的意见，从而产生思路。最好的思路可能是那些开始遭到最激烈批评的方案。所有思路都经过收集、整理、讨论和仔细地评审（基于技术和市场的考虑）。现考虑下列可供选择的设计方案，这是从上面两个初始问题的各种思路中选择的典型方案。注意，在开始时最好深入地考虑至少两种方案，可能的情况下考虑三种方案。2010-03例1.3（例1.1的再次讨论）

为满足每年增加36万吨氯乙烯的需要，选择下面四个看似合理的方案作进一步的研究。方案1：一个竞争者的氯乙烯生产厂，它每年生产90万吨氯乙烯，而该厂座落于150公里以外，它能扩大生产以满足所要求的增加量，而这些产品可用公路或铁路的槽罐车运输。在这种情况下，设计团队提出采购价格和设计贮存装置。这可能是为扩大当地的PVC工厂所需单体的最简单的方法。方案2：从附近电解NaCl溶液的工厂中购买氯并用管道输送。然后用氯和公司内部的乙烯反应生产氯乙烯单体和HCl副产物。方案3：公司现有的石油化工联合企业中，许多生产过程产生HCl副产物，因为这些HCl副产物产生的量大，所以通常可低价得到。HCl与乙炔或乙烯和氧反应，可生成1,2-二氯乙烷，一种可裂解成氯乙烯的中间产物。方案4：设计一个电解装置生产氯。一种可能性是由石油化工联合企业中可得到的HCl，电解获得H2和Cl2，按方案2，将氯进行反应。在该石油化工联合企业的其他区域，将氢和氯反应生成氨，或氢与CO反应生成甲醇。2010-03例1.4（例1.2的再次讨论）

为了满足透析产品的需要，可能会产生下面两种可供选择的方案的初步设计。方案1：设计一台血液透析装置，能使尿素、尿酸、肌酸酐、磷酸盐和其他低分子量的代谢物通过扩散从血液中传递到透析液中。该装置还应当让葡萄糖和盐类物质通过扩散反向传递。这种装置应当被设计成一次性使用后就要报废的，故其售价应低于10美元，以使新产品的价格和/或性能可与其他公司的人工肾相竞争，如C-DAK4000型人工肾1992年销售了6000万只，每只售价仅5-6美元。方案2：设计一个腹膜渗析装置（该装置使用血清膜，装在哺乳动物的腹腔），具有与血液透析装置相似的性能。注意：随着设计工作的进行，某些方案会被否定，又会产生一些新方案。2010恋-03zhum不ingq访iao@共zju.备edu.剂cn（3）文献调吃研当产生逗选择方树案的特萝殊问题询时，工哀业界的醉设计团洋队可以岁利用公轿司雇员吃、公司毒文件和劝公开文赠献。但丘是对于丙文献进绿行全面叼的查阅划研究是社很重要错的。发拆现最新浓的数据款、流程吩、设备蹦和模型什，它们棍可导致沫产品的鉴改进和匀更有效辟益的设罗计。2010带-03zhu窃min沟gqi恼ao@写zju臭.ed委u.c羊n（3）文献调袄研广泛采用滚的文献来拍源有：SRI设计报告，即史坦乎福研究所月设计报告滨。百科全穗书，Kir李k-O花thm嗽er化学技怪术百科典全书、霸化学品描加工和巩设计百洽科全书浓、Ullm佛ann工业化庸学百科仰全书。手册和伪参考书，Perr爷y化学工胞程师手推册、化令学和物取理手册妥、化学青工程手践册等。索引，应用科萌学和技术挎索引、工桥程索引、蚕化学文摘摘、科学引丘文索引等专利，这是重驴要的信息悔，要避免倾复制专利泥保护的设瓜计。2010极-03zhum漂ingq驾iao@趋zju.捞edu.弄cn（4）补充狱研究技术可行站性市场商务其他201冷0-0梦3zhum女ingq纪iao@蛋zju.献edu.削cn（5）产品设呀计中的激逃励创新百分之捷十五规晓则：15%的时间估用在自游己选择急的项目劲的工作子上。技术论机坛：不同馒岗位的牢工作人冶员之间勤技术交凭流和各淘种思路健的相互料补充。延续目姑标：30%的年销杂售额必思须来自母最近四茫年引进读的产品狂规则。过程创叙新技术颈中心：一个孝中心为倦核心技父术开发流；一个垄中心为播关键生含产过程些技术的迫开发和摩放大。六西格刻玛（Sigm懒a）：质量钓控制，隶技术指添标的偏泉差降低屋到3.4次/100万次。2010阻-03zhu闭min昼gqi螺ao@是zju惕.ed务u.c葬n（6）设计中首特殊考虑——药物产品发现预临床开淘发临床试轰验报批201劳0-0骄3zhu艘min四gqi台ao@粉zju爱.ed禁u.c蚊n1.3渣.3发现具汉有所需祥性质和伏性能的耕化学品对于那些存已经规定周所需性质哀和性能的返初始问题幸，常常需炭要确定能弯满足这些列技术要求旬的化学品补，类似于行产品导向争的设计。如在低口压和所评需温度渗下沸腾守和冷凝云的冷冻页剂，而挣且该冷嫁冻剂不苦与地球倚同温层堡中的臭推氧发生词反应；疑用于暖版手器的蹦溶质，胁其在常独温下保朽持过饱克和，当顺激活后夕在低温妻下固化逢。这些孔设计问毛题常常凭以分子药结构计外算的方洁式表示踩，用优猜化方法仗（如基聚团贡献后法、分三子模拟房诚软件即霞分子动模力学和Mont展e-Ca米rlo方法）摇达到所鲜需的性勤质。又如乳剂母和膏体，协它们都是萍胶体系统专，这些产朽品设计成蚂功的关键渣是达到所裤要求的产拒品性质的外技术指标划。其设计称的步骤为绒：第一步霜涉及确定辆产品品质讽因素，包顿括功能品拖质因素、饭流变学品祖质因素、窄物理品质涛因素和感腾观品质因货素；给定猜了这些技暴术指标后猪，第二步芝涉及产品爱的配方；钟然后接着常是过程的街创建步骤旱和产品的滋评价步骤藏，当然设绳计团队在贷此过程中因必须真正蜘了解环境御、安全、天法规等问生题，下面粉加以讨论卡。201寇0-0右3zhu愿min首gqi途ao@也zju哑.ed圾u.c暖n1.3.浇4过程创建第一步家：初始数据咏库的汇编老，由热物毅理性质数坛据组成，认包括气-液平衡届数据、粪可燃性剪数据、袍毒性数拆据、化径学品价汪格和初喊步过程奇合成需枯要的相六关信息誓。第二步共：启动实验径以获取重局要的缺失催数据，如预反应、分焦离等数据裳。第三步：过程合脖成，包挨括设备饼的选择免。第四步：操作模笋式的选浆择，即肌连续的桐、间歇义的或半欧连续的他。201说0-0悦3zhu晕min痰gqi春ao@返zju纸.ed挠u.c睡n表1.2三种类型梳化学产品扣的操作过撕程操作过程产品类型1原料处理234转化5质量控制6包装基本化学产品工业产品消费产品加料泵送压缩加料泵送纺丝处理干燥脱水纺丝/纤维处理皮带传送分散处理化学反应提纯分离挤压成型初始成型二次成型混合拉丝密封、压模复合模压成型热/光处理铸模定向处理配件制作配件组合抛光包括冲切和集成成模特性：物理性质热力学性质化学性质流变学性质功能性质：视觉性质耐气候性机械强度可印刷性功能性质和使用性质：耐用性、寿命、易于使用、效能运输槽车管道包装桶、包、卷包装分装盛器、塑料包裹（小瓶装，瓶，罐装）2010抗-03zhum蛋ingq嫂iao@播zju.陈edu.厦cn1.3垮.5基本方冲案的开胳发创建详苹细的工逐艺流程捡图。物料衡算裙和能量衡零算。主要设备泄清单。数据库的陆改进，增王加如传递本性质和反换应动力学药、试探规掌则参数、嫩作为总生犬产能力函叹数的设备雅大小和费揭用等（需要摆中试工欢厂吗？馋）。过程模婆拟模型牌。当基本拆方案设知计开发什没有前雄途时，辈常回到扒过程创准建的某兰一步骤敌或重新禾进行方腔案设计伸的开发旷。201泡0-0船3zhum虎ingq础iao@挂zju.愤edu.俘cn1.3轧.6利用算法殊进行详细页过程合成当设计裙团队进蓄行一个醒或多个抱基本方群案的设锐计开发突时，可荡能要利膛用算法篮进行详局细的过间程合成般。对于连续皆的过程，怜这些计算箭方法能进第行下列工显作：（1）创建和海计算将原晚料转化为谦产品化学叠品的化学叙反应器网浙络，回收和多组分混昂合物中组千分的分离港序列和反碌应器-分离器-循环网披络；（2）确定和询减少能量满的用量，毅创建和计繁算高效热欢交换器网矿络，和减嗓少废物的祥质量交换啄网络。201密0-0拥3zhu改min羞gqi刺ao@腾zju译.ed季u.c地n1.3.医6利用算法袜进行详细倦过程合成对于间堤歇的过平程，这蚀些方法谎创建和各计算优录化序列测和分批拦的操作丘的时间谋表。借助这些常方法的结追果，设计惊团队可将斜基本方案现与其他有堤前途的候稍选方案进济行比较，哗将确定值片得进行开驴发的流程忍图。2010考-03zhu朝min鸭gqi裁ao@藏zju谦.ed秧u.c脸n1.3.足7全装置范些围的可控咏性评价在详细的茧工艺流程够图完成后扣，对过程可梦控性的貌评价就启动患了，开住始进行牧全流程糊图的控绸制结构滚的定性率合成。然后，号在详细杆设计阶挑段确定鬼设备尺汪寸之前璃，用各浇种指标喉来评价疯过程控誓制的难易程度和受扰动晚后内在的回复能颈力。对于最有希望药的过程，能确钩定最有窗希望的赤控制结备构。最后，添用加控制系虚统，并进行序严格的动态模拟，以确认笑前面讨论比的预测近棒似指标。2010歇-03zhu汇min感gqi轮ao@盯zju惑.ed章u.c涂n1.3.顺8详细设计渗、设备尺难寸确定和灭优化1.3.佩9书面设计比报告和口巾头陈述1.3蹄.10装置设繁计、施衡工、开砌车和运钓转201盟0-0狼3zhu兔min专gqi牵ao@狮zju赏.ed运u.c晌n1.4化工设打计中其宾它问题矿考虑1.4挎.1环境保护1.4.淹2安全考订虑1.4屯.3工程伦理1.4眯.4计算机的裕作用201固0-0帐3zhu游min俗gqi特ao@准zju输.ed节u.c指n1.4.岔1环境保俩护自从20世纪70年代后璃期以来，捆美国和想发达国秒家所发俗生的最举明显的策变化之漫一是环梯境保护蓄问题从央次要问舌题转变腊为首要阶问题。中国从20世纪80年代后期瞎以来日益品重视环境矩保护问题敞。重视的主侍要手段是环境法规通过立法疑实施。2010组-03zhu奖min劈燕gqi举ao@妥zju稿.ed适u.c专n（1）典型秘环境问废题用于发现电和运胀输的化魔石燃料屈燃烧：SO2、NOX、CO、CO2、粉尘坦、CXHY根据经鲁验估计哄，净化庙燃烧产劫物的费嫌用比从质燃料中绵除去污义染物的研费用大算约低一膜个数量珠级——重要的试描探规则之间一。有毒废搅物处理音：198默8年美国有什害废物产墓生量：废票水2.13紧2亿吨，占97%；固体废疾物6.7百万吨，灶占3%（填埋进结果对兴水源造雾成普遍虾的威胁组）。生物积累悬的化学品购：杀虫剂DDT，197华2年被美匪国环保赶协会禁痒止使用莲，但在阴土壤和惧植物生合命体中仅的生物昆积累作引用会持凳续一段押时间。有害金版属和矿福物：20世纪60年代后，疮发现Pb、Hg、Cr和石棉对礼动物和人饺的毒性有铲作用。201屠0-0途3zhu桌min弯gqi监ao@租zju唉.ed堂u.c替n降低副产握物毒性的府反应路线:设计团商队预期稿有大量原有毒副暮产物产主生时，替就必须孔寻找其分他的反更应路线何；当无允法找到歉这种路笑线时，萄这一设欢计概念壁将被否趣定，除厘非是在务特殊的芽情况下者。减少废州物及废践物再利张用:装置也杨可看成饰一个工授程废料背。避免非佛常规事兄件:降低那些圈会对环境巧造成有害籍影响的事魂故和泄漏粪发生。物料的达特性鉴斗定:采用快揭速和有淡效的方渣法测定缴排放浓些度，保太证低于残环境法抱规限制杰的浓度放是很重鉴要的。设计目标高、约束条沈件和过程辉优化：计团队战制定一比个混合妙的目标程函数，符试图从智经济术逐语表示扩环境的崭改善。（2）阔过程设内计中的语环境因末素2010捡-03zhum给ingq奏iao@最zju.醋edu.绩cn（2）过背程设计中租的环境因膜素法规：环境法饲规可处墓理为设团计过程舰中在操惹作时应举当满足尚的约束朵条件。无形成准本：诉讼、震公关、喘环保团围体抗议直等，设匠计团队里在设计例考虑时铁应避免鸦。稀物流仪的性质圆：大多数花污染物犹都是以抓极低浓踩度存在乳于化工贴厂的排客出物和貌排放物挂流中，赢搞清在色环境中俩的动力查学影响舱很重要称。电解质的修性质：许多水窗溶液物吐流中含驴有低浓蔬度的无皱机化合辩物，它仁们会离替解为离休子组分返。因此卸，在进咱行与电妖解质有访关的过抱程设计惭时，设蚊计团队克需要将隆离子组示分的性同质包括御到其热拖物理性辱质数据泪库中。201开0-0禽3zhu柄min骂gqi跟ao@炮zju才.ed疤u.c毙n（3）环并境设计问仇题空气质筋量：R134海a冷冻剂水处理：顺晶片制造辨排放物流飞处理土壤处理枪：铅污染遵场所的植铃物治理其它：联忧合循环发盲电相关参考纤书：①化学工袖程新领域②过程嫩设计和踏模拟中与环境问丧题的考泻虑③化工过苗程的污染吧预防④绿色匪工程：饺化工过表程的环陈境意识岩设计2010备-03zhu齐min狗gqi席ao@汗zju达.ed搭u.c胶n1.4.奔2安全考虑在化工过蜡程的设计祥和操作中冲，一个主诱要的目标是使操托作人员直和生活析在工厂依附近的煤居民保倚持在安疾全的环伙境中。遗憾的照是满足螺这一目脸标的重愿要性要撤经过一议次次事哀故才能匙被人们码充分认释识，美里国在1985年建立了久美国化学怀工程师协呀会的化工奋装置安全钳中心。2010醉-03zhu状min写gqi葡ao@兆zju搜.ed沃u.c符n（1）典型葵安全问爸题着火和爆捷炸：许多化学刑品在燃烧忍下限和燃旨烧上限这兄两个极限候值之内，后就可能发医生燃烧和质爆炸。另巡寿外，还有液自燃温度从。毒物释波放和传乔播模型每：总是希料望避免债使用对曲人类、毅动物和辱植物有猪毒的化摩学品，挖但毒性促问题是庭难以避持免的。少设计团怨队必须扮考虑在饺事故期趴间毒物卵浓度释停放的可临能状况肾。201老0-0淹3zhum露ingq很iao@泄zju.拖edu.混cn（2）安全化包工装置的约设计方法预防火稳灾和爆合炸技术绑：①添加勇惰性气求体，避伏开爆炸卸范围②避免鸦静电积瓶累和它玻所释放插的火花③安装配防爆装占置和仪婆器④良好的蹄通风条件赤，露天化⑤安装洒僚水灭火系抹统驰放装泽置——如往大气耕排放危害鉴定亦和危险评柄估：识别飞所有事胀故和危娘险来源从，避免悔小的失常误造成锯灾难性剑事故。物料安卧全性数妙据表2010骄-03zhum海ingq匪iao@幕zju.泛edu.岛cn1.4副.3工程伦命理197第7年，美国律职业工程勤师学会（NSPE）工程和骗技术鉴定流委员会批风准了以下绍一段话：工程师通强过以下行偷为维护和磁提升工程那职业的诚岔实、荣誉肌和尊严：①用他们感的知识和绑技能增进购人类的福区利②具有诚负实公正的岔品格，忠梯实地为公屯众和他们雕的雇员服惊务③努力增番强工程职腾业的能力熄和声誉④支持密本学科镇的专业辛和技术等协会201弱0-0灶3zhu疼min扒gqi映ao@蛛zju财.ed淘u.c练n1.4.支4计算机的光作用①电子表邪格②数学软享件包和绘忌图软件③过程模折拟软件④计算诸指南2010张-03zhum马ingq驰iao@参zju.胖edu.恒cn1.5化工设计齿常用术语化工厂鸣设计三嗓种类型盘：新工厂设苗计原有工厂瘦的改建扩建设宵计厂房的局勾部修建设衫计新建项替目设计遥三种类钩型：工程设嘱计复用设推计因地制宜应设计2010怨-03zhum窝ingq愤iao@帅zju.扫edu.吼cn1.5化工设计萌常用术语新建项挖目设计炒三种类宗型工程设计切：指没有以现成的素装置可蜜以参照政或仅根讲据中试丘或其他局实验装嫂置来设额计工业倚生产装侵置。复用设计都：利用已颜有装置通的技术仪资料进万行新装拒置的设披计。因地制按宜设计集：在已有装膨置技术资领料的基础势上，根据复即将建设付装置的具半体情况进和行改建或江变更，以臣适应新装林置的要求蒜。201界0-0爹3zhu拜min旦gqi捧ao@否zju颈.ed血u.c长n1.5化工设施计常用腾术语化工厂设算计两种类支型化工厂设陆计两种类庭型：以工厂谈为单位晨的工厂驴化工设巷计以车间最为单位级的车间恐化工设户计。工厂化真工设计碗内容：厂址选贝择、总页图设计界、化工凭工艺设建计、非隆工艺设真计、技跑术经济健等。车间化工达设计内容矛：化工工亏艺设计肢如生产企方法的拴选择、耽生产工音艺流程唯设计、彼工艺计海算、设擦备选型抚、车间立布置设跌计及管耽道布置蓝设计等遮，及其藏它非工稿艺设计仅如机械挣工程、病土建工仪程、给姜排水工仿程、供瞎配电工枣程、供估热供气专工程、醋仪表及粪自动控苹制工程雹、分析辟及卫生丘工程等霉。2010痕-03zhu贴min号gqi扑ao@艇zju仰.ed花u.c迟n1.5化工设计法常用术语化工设钳计的特杏点：政策性沸强、技荷术性强乏、经济注性强、育综合性咱强。化工设惭计的“五化”设计原蜡则：工厂布置氧一体化、肆生产装置族露天化、猎建构筑物膝轻型化、小公用工程宝社会化、潜引进技术统国产化。国际通眨用设计待程序的叼阶段：基础设道计、工洲艺设计清、基础膛工程设兆计、详子细工程霸设计。国内化工廉项目基本陈建设程序迷：可行性研崭究、化工凶设计（包限括初步设医计和施工共图设计）勇、施工、律试车和考君核。201惹0-0躲3zhum裕ingq帅iao@设zju.直edu.或cn1.6课程成豪绩考核课程成绩演由两部分俱组成:平时上课分及练习，仆占50%期末设计袄练习，占50%。2010喇-03zhum录ingq暖iao@倚zju.贫edu.查cn1.7小结通过本图讲座，纠应当掌蚂握以下誉知识：（1）了解姓对于产锅品和过栏程设计考团队具劳有挑战氏性的各凯种设计独决策问感题。（2）对产品蓄和/或过程设馆计中的关狡键步骤具米有正确的撇评价能力墙。后续讲痰座逐讲展旷开。（3）了解在辛设计新化潮学产品和争新化工过四程时通常输要考虑的扶各类环境等和安全问俊题。（4）正确郊评价在纱产品和脏过程设狗计中保穗持高标怜准伦理域原则的问重要性额。（5）懂得忆化学工衡程师是声结合手丹工计算撤、电子慕表格、氏数学计拳算软件签包和工阴程模拟击软件等预手段来渴进行产元品和过裤程设计滑的。本讲座钳虽然没殖有具体贸解决任服何的设淹计问题乏，但在厌以后的笛设计详久细讲述匀中会提岗及这些佛背景信巩息。201油0-0晒3zhu端min毯gqi敲ao@南zju咸.ed仇u.c晌n谢谢御！！2010读-03zhum岂ingq餐iao@签zju.名edu.糟cn第一篇店创建和审织定初始问欺题：确定要吩求文献鼻调研产忠生思路厚市场和肿商业研岸究与用骨户面谈2010靠-03zhu贪min关gqi攻ao@心zju芝.ed拉u.c北n第一篇章寻较找具有伸所要求脏的性质惭和功能叨的化学资品和化默学品混汪合物混合物例矩子：环境友诞好的聚社合物薄扬膜、制娃冷剂、牵清洗和薯萃取的贴溶剂、软润滑油雄、药物驶高分子伶、热手腹器溶质曲和抗张誉力强度辫高的陶锹瓷材料201渗0-0瓶3zhu润min猎gqi泉ao@捉zju指.ed谊u.c红n第一篇归创建过不程初始数慰据库的凝创建实验初步过程尺合成：反应、俱分离、T-P变化操作治、任务集标成-设备选择根、间歇或火连续？毛利是否莲令人满意唉？否放弃是201亚0-0柿3zhu汉min视gqi惩ao@将zju暖.ed渔u.c昨n第一篇青基默本方案宝的开发创建过程盈流程过程集成创建详箱细数据恶库中试工净厂实验大改进流橡程制作模姥拟流程2010论-03zhu嫩min暂gqi碎ao@殖zju撑.ed阶u.c夺n第二篇承详细过柏程合成——计算方谊法过程是犯连续的笔或间歇案的？化学反应晒网络的合葡成分离序输列合成反应-分离循环坑网络的合流成第二定律老分析热交换器萝网的合成质量交版换器网乡丰的合成优化过程市步骤顺序番安排2010据-03zhu是min拨gqi绿ao@主zju交.ed惯u.c莲n第三篇刑详细设拔计、确定转设备尺寸勇、优化最终产品建是：大众环化学品、亚专用化学裁品定型消孔费产品或味工业产品(其使用央化学品扫或化学揭品混合些物？)确定设义备尺寸三换纯热器设六计、塔耳设计、绒泵和压华缩机设拦计投资费用呈估算利润率仅分析优化产品设计2010极-03zhu允min排gqi蛙ao@圾zju使.ed梁u.c臣n第四篇后装置范围跨的可控性忘评定控制结态构的定仅性分析流程可元控性分镜析201析0-0虎3zhum躲ingq训iao@钥zju.恩edu.珍cn第五篇军书面设及计报告宅和口头都陈述装置设计舒：设计草苹图、配管牢图、仪表遇控制图、醉设备布置线、规模组建覆构造、投脂标建设开车操作201凉0-0狠3zhu辉min鸦gqi明ao@大zju绣.ed娇u.c岸n化工设相计概论朱明乔浙江大锦学化学约工程与污生物工啄程学系Zhu坡Mi疯ng-效Qia脚oDep扩art摔men飞to娱fC谜hem午ica耕la问nd忘Bio谨log答ica业lE虚ngi油nee舞rin宗gZhe振jia树ng枕Uni晶ver乞sit介y201世0-0折3zhu盖min脏gqi清ao@楼zju段.ed绣u.c练n第二章史化工步开发设慈计2.1化工开壁发设计叮范围2.2选题和喂立项2.3分子结疗构设计2.4化工过程啦开发实验拜中的实验葱设计与数受据处理2.5化工过肚程放大2.6化工开怪发设计控案例分局析2.7小结2010少-03zhu增min萌gqi唐ao@秘zju秤.ed岸u.c非n2.1化工开发厦设计范围化工开夸发设计蛇范围可秘定义为在化工拦技术开洪发范围畏内的设淡计。化工技捞术开发锻一般按密照以下猾程序：选题→种小型试福验(小试)→中型试验(中试)→生产性试厕验本课程化图工技术开薯发的内容长主要指立扔项前的可陡行性研究任，在实验乒室条件下梯进行的小玻试，放大锋的模型试持验，以及愤对工艺技际术方案进接行初步技劫术经济评谁价,得到工艺突包。注：工台艺包为占工程公仍司进行展工程设骂计tigo愚ng依据，杯如讲座靠一表1.1坊“国际通用自设计程序执的阶段划枯分”所示室。201轻0-0桶3zhum鞭ingq胳iao@根zju.岂edu.骄cn2.2选题和邻立项2.2既.1课题的性西质和来源2.2任.2选题的草基本原脊则2.2.慌3化工产品老开发策略选题总距是化工灰过程开大发工作省之前的讯重要工旁作，它椒关系到饲开发工龙作的成乡丰败。在贡选题时鸟，应对葵立题项亲目进行喊可行性隆研究，跌并从技术可靠卖性、社会但效益、经挣济效益等喷方面证明其发为可行政的立题育报告。201愁0-0亭3zhum铃ingq喂iao@养zju.谈edu.丙cn2.2.棕1课题的性峰质和来源凡与化工场新产品开仁发、生产冰技术改造雪以及新工漂艺和新技厅术的推广纺应用有关模的研究成够果，均属趋于化工过棚程的开发禁课题。这毒类课题根眯据我国现琴行的科研混体制，主拾要有以下慕三个来源烤：（1）计划课绵题（2）企业艳委托课质题（3）自选课俩题201者0-0袭3zhu怕min民gqi加ao@迁zju两.ed围u.c愧n2.2善.1课题的县性质和捷来源对于课为题的性见质，人热们习惯代于把当吼代科学仰研究活机动统称痰为“研厕究与开俯发”，惜大体上猫划分为文以下三膝类：（1）基础瘦研究（2）应用研与究（3）技术射开发基础研殊究属于科学发展的范畴姥，技术开发属于技术发展的范畴，应用研究则分跨科竟学发展阁和技术唇发展两个范畴处。2010阁-03zhu赠min耳gqi稀ao@宰zju机.ed妖u.c衣n2.2.仇2选题的基币本原则凡根据斯国民经垂济发展耀和市场丈需要提派出的化逗工新产俯品、新沾材料、渣新技术崭、新工庆艺，具遥有先进示性、合炕理性、嗓现实性秘、可行亚性，可女以获得彼应有的锄社会效余益和经丑济效益说的课题省均可作竞为化工需过程开尚发课题伴，但应挣特别注掘意一下耀几点：（1）创新性道原则（2）需要菜性原则（3）科学蹈性原则（4）可行隆性原则201闻0-0系3zhum挺ingq杂iao@肆zju.杏edu.鼓cn2.2闪.2选题的伟基本原类则选题原则以要灵活运档用，具体合表现为：（1）基础研蝴究选题主宏要以科学卵发展为导辰向（2）应用研狮究的选题票以市场需狭要为导向（3）技术开钻发的选题把以市场需灾要为导向201区0-0弯3zhum膜ingq鱼iao@泼zju.觉edu.孩cn2.2星.3化工产寄品开发辅策略（1）前向钢一体化躁合作开袜发模式（2）后向一带体化合作析开发模式（3）横向隶一体化肠合作开牧发模式（4）过程锡一体化开壮发模式（5）混合一煤体化合作介开发模式（6）合作开诵发的形式201位0-0园3zhu门min雹gqi石ao@窝zju苏.ed鸟u.c锁n（1）前向墙一体化靠合作开样发模式前向一体裹化合作开盒发模式是蔑指化工企品业与下游凯用户合作骨开发新产予品的模式膏。改善下游哥产品质量趟和性能（航技术指标胆）：原料由直接影响耽产品的性塔能和质量肝，下游企时业往往对肚原料提出翻要求以满鼻足其产品榜的技术指裂标，模型块见图2.1。下游企业施需要研究开发洲生产险营销信息籍与反馈本企业暮下游企挣业图2.1前向一体田化合作开并发模式模犹型（1）2010逐-03zhu喜min桶gqi淋ao@朝zju旋.ed类u.c针n（1）前向毙一体化役合作开庭发模式降低下游私产品成本:原料直接兵影响产品圆的成本，姓下游企业拒往往对原副料提出要骨求以降低系下游产品累成本，模剧型同图2.1。推广本企李业新产品低开发下游锅新产品：济化学工业暗能使用有冤限的原料晚创造出丰瞎富多彩的在产品。模岁型如图2.2所示。研究开孤发弦生产轨营销啊信息与罩反馈开发下游宿企业产品本企业朗下游企业图2.2前向一躬体化合融作开发遥模式模刑型（2）2010区-03zhum更ingq础iao@勉zju.垫edu.举cn（2）后向等一体化校合作开禁发模式后向一体键化合作开傅发模式是煮指化工企确业与上游肿供应商合男作开发新妥产品的模聪式。模型拴见图2.3。研究开发生产营销信息与反馈上游供应商上游企彻业惯本研企业图2.3后向一体毅化合作开绸发模式模劳型（1）201斤0-0旨3zhu垫min闹gqi职ao@怀zju译.ed辫u.c极n（2）后向一讯体化合作颂开发模式改善原微料质量仗和性能柄（技术抛指标）:原料直接上影响产品否的性能和乔质量，通侦过改变原废料来改变旺企业产品津的性能。降低产品偶成本:原料直台接影响脆产品的离成本，倚化工企筛业往往虎对原料亭提出要萝求以降半低自己描产品成蓬本。应用供磨应商新申产品开氧发新产罩品:供应商销常常向沸化工企洒业推介贞新材料丧、新能如源、新防设备、孤新工艺户等，帮非助化工现企业应盖用并共欠同开发四新产品奔，化工醉企业要津紧紧抓造住这些香机会开遗发合适灾的产品套。模型匹如图2.4。研究开发生产营销信息与反馈供应商新产品上游企凑业蹈本惊企业图2.4后向一体牌化合作开捆发模式模不型（2）2010图-03zhu唐min抬gqi零ao@温zju局.ed嫩u.c聚n(3)横向一体掉化合作开叶发模式横向一体雅化合作开雷发模式是虎指化工企浪业之间做战开发新产承品的模式慌。任何一冈个化工企断业都不可突能占有所颤有的优势晒，化工企商业之间优类势互补，剥合作开发骑新产品，赤共同占领妄市场。图2.5表示了研缩慧究领域合姥作开发下怎游企业需勒要产品的莲模型。研究开认发埋生产地营销返信息与叛反馈开发下释游企业捏产品本企业个下踏游企业图2.5横向一衣体化合岔作开发之模式模腾型2010跑-03zhum励ingq也iao@帽zju.效edu.半cn(4)过程一体略化开发模钥式过程一体时化开发模烤式是指化淋工产品开牢发阶段就粘采用研究素、设计、仰制造、营耍销、采购凭、财务、殖供应商及渗用户介入残、参与的阳并行工作鼠小组方式犹，对全过惜程一体化煎管理。模贡型见图2.6。上游企业堪产品创新构思研究与开发设计制造市场销售下游企加业需要上游企惑业劈燕本企业穿下游订企业图2.6过程一体僚化开发模魂式模型2010乳-03zhum蚀ingq脆iao@压zju.勺edu.期cn(5)混合一体挺化合作开晶发模式混合一芹体化合比作开发宗模式是峰指在化仙工产品苗开发过溜程中不声局限于根单独采似用上述抄任何一狠种形式蜡，而根或据需要策采取两状种或两垮种以上付混合的刑模式。难如图2.7。上游企盾业产品创新构思研究与开发设计制造市场销售下游企参业需要上游企疗业睛本企业羽下游昏企业横向企业图2.7混合一腥体化合屡作开发追模式2010训-03zhu逮min渴gqi稳ao@悔zju幼.ed想u.c吼n（6）合作开档发的形式合作开发析一般以战略联盟狂的形式进行。何联盟的赛形式是盗多种多任样的，叔主要有背合资、援研究与百开发协焦议、合战作生产消营销、的相互持剂股等，膛也有的羊是长期钩供应协肤议。有眼些联盟迁是明确经的，有凤些则不翠明确，掀但事实篇均存在只。联盟恳有些比房诚较紧密雄，有些桌比较松筒散，它宜与各方芳的投入客及收益踢等有关拦。2010隙-03zhu虚min鼠gqi色ao@傻zju闹.ed拳u.c葵n2.2.之4技术经切济资料坡进行收椅集如讲座一伙中所述，艺尽量利用池这些资料涌进行设计脏。201变0-0买3zhum枯ingq花iao@溉zju.笼edu.欲cn2.3分子结谋构设计2.3初.1引言2.3.鼓2特性评浙估方法2.3.匪3优化确优定分子沃结构2.3杆.4小结201治0-0推3zhum寒ingq叛iao@高zju.私edu.梳cn2.3分子结构招设计选题和立仿项之后如药果新产品位分子结构周未确定，糖还需要进坏行分子结索构设计。姨如下例子做：具有所素要求性炒质的高寇分子,如:密度、五玻璃化尿转化温话度、对计水的吸毛收率；在低压和望规定的温走度下沸腾童和冷凝的片制冷剂，牙且他们不好与臭氧发宏生反应；能输送像蜘墨水颜料付和涂料之姥类固体的妨溶剂，其湿挥发快，捡有事无毒活和环境友走好的；用于液-液萃取、挽萃取精馏趁或恒沸精剩馏的溶剂继；作为药物烦的大分子郊，如作为绞抗体的蛋贷白质，它瓜们是Y-型的多畴授蛋白质，披其以极精抵确的选择谈性与特定抹抗原或接捕受体结合挂；用于暖跪手器的蚊溶质，络在低温霜下仍保邮持过饱榆和，只缸有当激贞活时才顺结晶放爷热。2010韵-03zhum增ingq异iao@喂zju.吹edu.扩cn2.3瘦.1引言要对化学些品和化学优品混合物星性质的技偏术指标进厅行更量化的确定缎。产品开发龄工作常常击与研究和开发小组的发爬现密切相婶关。当设计过产品时睛，常常型可以得胀到其估算方法。然而，洗对于药品、伸蛋白质等性质旧通常不左使用估鼓算的方哑法，由判实验室御中的实丸验来确浇定。201穷0-0顾3zhum滚ingq贼iao@膏zju.土edu.辟cn2.3.村2特性评估默方法分子结蓄构设计秆的理论尊方法要题求精确打估算物民理性质傍和传递借性质。鲜这些一凡般是从热力学和传递现江象的基本厕原理出解发，运驶用分子阿模拟推炮导得到何的。在近几年雅中，物质嗓性质的信宅息系统已使能广泛地克从计算机傻软件包中繁得到。对于那些津数据库中吵不存在的添组分，用颠估算的方骗法或者实晕验数据回阿归的方法烤确定各组传分的常数铲和参数。2010贯-03zhu仓min障gqi杰ao@揭zju舞.ed旱u.c曾n2.3.用2特性评栽估方法（1）计近算机数执据库（2）性质牧估算（3）聚千合物性奏质估算（4）微示观模拟201陶0-0银3zhu猜min誓gqi乳ao@赶zju配.ed养u.c趋n（1）计饲算机数哗据库纯组分扭的数据恨库可看塞作数据寒记录收届集，每祸一组都采包含某花纯化学丑品的各李种常数惰和参数绵（如，品临界性插质（Tc、Pc、Vc），常压仆沸点（Tnb把p）、蒸汽界压系数、贪热量系数臣，偏心因抽子等等）嘴。当系统中策没有贮存胃某种化学签组分的物斑性常数和防参数数据灭时，大多搅数物性信凡息系统都潜有回归实煌验数据的爪程序（例授如蒸气压戴表、液体惜密度表和致作为温度暑函数的热历容）。当只能安获得不虚充分的侄实验数价据时，详常常是膜利用有吓限数据逆（如常炕压沸点角），由愚程序提挎供基ben分子结构蝴，用基团抖和键贡献浙法进行估绪算的物性趟。这些方古法在产萌品和过麻程设计患的早期袋阶段，给在实验庸室或中亭试研究礼开始前泰是特别部有用的阿。201脆0-0松3zhu汽min档gqi渗ao@壁zju鸽.ed重u.c婶n（2）性扛质估算每一个橡物质性姿质的信淘息系统暮都有一施组广泛盲的子程卵序，通猴过回归宜确定蒸枯汽压方环程（如注扩展的Anto露ine方程）骗、热容败方程等貌的参数涂和估算定得到热恩物理和遍传递性见质。在确定俗化学混递合物的死状态（钥呈平衡脊的相）省和它的宜性质（温密度、耍焓、熵链等）时贝，调用阿后一类烛子程序而。当计降算相平道衡时，烦需要每决一相中昼组分逸粉度。201备0-0吐3zhu哲min衫gqi纤ao@侨zju角.ed晴u.c旧n（2）性质归估算一般地狮，用键视或基团酱贡献法避来估算计纯组分率的常数跑和参数酷时，要甲利用设徒计者提器供的化贞学组分仓的分子百结构，规例如，互如下所曲示，三绣氟丙烯致：这里，屋除氢以絮外的所勇有原子弯被编上惊号，与续每一个轨碳原子充和相邻词的编号冒原子结惭合的键慈可指定粘如下：201碗0-0捆3zhu盼min孤gqi萌ao@睛zju闭.ed聪u.c歪n原子1原子2键型编号类型编号类型1C2C双键2C3C单键3C4C单键3C5F单键3C6F单键可以估算糖三氟丙烯典与其他化错学组分形拌成的溶液拦中的活度蚕系数，用屡于其相平斩衡的计算宪。2010彼-03zhum患ingq饼iao@尾zju.徐edu.达cn对于某个拐特定的性击质，可使些用下面的揉一种进行饱计算：和（3）聚合它物性质估野算式中ni是聚合霸物“重唐复单元利”中i基团的田数目，N是在“重群复单元”霜中的基团挖类型数，Ai是与基团i有关的并贡献值坊，Bi是基团i的分子质桑量，d是每种被吹估算性质肠的指数201衣0-0劈燕3zhu溜min咳gqi掩ao@允zju障.ed祖u.c纷n（3）聚合品物性质估鬼算例2.1用下面桐的基团那贡献值(Va百nK拖rev储ele剃n，199逢0)估算“重蠢复单元”鱼为—(C牲H2-晌CHC征l)—的聚氯乙糖烯的玻璃纠转化温度Tg。基团AiBi—CH2—270014—CHCl—2000048.5解：这与实味验室值365K途(Van证Kre言vele兽n，1972，114页)相比较迁，吻合喝得非常论好。提醒：认当使用撑性质估汤算法时余，特别笛是基团-和键-贡献法猫时，必年须注意胳避免和厨实验值具有较大消的偏差寄，特别烦是当分轰子、温榨度和压译力与所衬用估算症方法的鸭参数的种条件有麦重大差足异时。201久0-0陶3zhum柿ingq干iao@速zju.拉edu.砖cn（4）微谈观模拟两种比基揪团-键-贡献法吃更基础昨更本质婚的方法俭被越来用越多地雅用来改最进热物恭理和传热递性质拼的估算每。这涉及到猛相互作用违分子的小万聚集群（斜典型地100~单1000）的分甚子动力怪学和Mont叔e-Ca拔rlo模拟，通肠常称之为微观模国拟。Mon闷te-忘Car秒lo模拟2010记-03zhu贵min赞gqi辩ao@给zju脊.ed房诚u.c膛n（4）微观搁模拟在Mont扣e-Ca惭rlo模拟中，者通过按要钞求的概率久分布随机份移动分子午，使分子零系统的能质量达到最姑小。在每很一次移动透后，计算逼每一个分持子的能量饥。当总能筹量减少时浅，这次移抓动被接受叔，分子重呆新分配。绳继续移动饲，直到达就到平衡。色至于分子名动力学模勒拟，则提踪蝶供势函数魄。在收敛塘后，通过川取平均值膛计算平衡斤状态下的揪热物理性灰质。Mon垦te-棒Car捐lo法，对计叠算热物理翻性质，包释括相平衡较特别有效舍，Row团ley（199发4）对此奸进行了刃详细的语阐述。201课0-0露3zhum动ingq迫iao@绝zju.池edu.口cn2.3.圣3优化确定夕分子结构分子结构堡设计是建家立在精确的蓝性质估殖算方法豆上的。当估算墙方法足浊够精确图时，调估节分子娇结构中四的原子妈和基团题，使性悔质计算滤值与指加定值之毫间的差钥值的平们方和最拿小：这里是由设桨计者指躬定的一鹅系列目雾标性质p中的j性质。这一最代小化过喊程通常盈在规定娇边界的最约束下毁完成；者例如：和2010吵-03zhu尝min缴gqi聋ao@牛zju揪.ed萝u.c愉n2.3.停3优化确定糖分子结构这里ni是分子j中的i类基团林数，N是分子j中的分子最基团的类下型数。还多有一点是培需要明确脂的，即当烂一个新的夹分子基团倡被添加到星一个分子案上时，该盾分子可得战到的自由云键的附加勺数为零，秤而当将重竭复单元加桥到聚合物愿分子上时霜，自由附齐加数为2。这可以通室过计算自爱由附加数街来检验：这里vi个是与点分子基愈团I相关的化肥合价，或同自由键数珠。201凤0-0轰3zhu材min撤gqi品ao@泉zju翠.ed味u.c熟n2.3.兰3优化确定乔分子结构-制冷剂设爽计（1）制冷秃剂设计令人满姿意的致哈冷剂具屋有以下议特点：1）蒸发潜攀热很大，丽当移除一肢定的热负升荷时可降届低其流量纳；2）低粘划度，减专少循环穴动力；3）低凝常固点，运降低凝等固的可凤能性。肺他的工旨作导致盐了人们匀对许多酱含C、Cl、F原子被更称之为催氟利昂围的致冷参剂的开搅发。下面考镜虑设计伞一种新黄的致冷沃剂产品漏的问题非。指定晨一定的论温度，佣在这个畜温度下厌用蒸发静器吸收嗓热量并慨从致冷章剂的冷愿凝器中鲜放出热布量。从驻选择k个基团密开始，鹅每一个简基团可旨在候选恐的致冷冈剂中出鉴现n次直到nma芳x次，各亭种不同示分子设爬计的数杏目为：式中C｛k，n｝是被化同时取卵了n次的k基团的结剪合数（Joba娃cka聚ndS疤teph米anop别oulo的s，198抽9）。201倍0-0家3zhum罗ingq皱iao@挖zju.占edu.碎cn2.3.良3优化确委定分子胁结构-制冷剂设指计例2.2希望设息计一种肺制冷剂凶，能