化工設(shè)計(jì)第一章化工廠設(shè)計(jì)內(nèi)容與程序

化工設(shè)計(jì)第一章化工廠設(shè)計(jì)內(nèi)容與程序第一頁，共34頁。陳聲宗主編，《化工設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，第三版丁浩，《化工工藝設(shè)計(jì)》，上?？萍汲霭嫔缒哌M(jìn)方主編，《化學(xué)過程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社趙國方編著，《化工工藝設(shè)計(jì)概論》，原子能出版社

教材及主要參考書第二頁，共34頁。課程主要內(nèi)容:化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序（第1章）工藝流程設(shè)計(jì)（第2章）物料衡算與能量衡算（第3章）設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)及化工設(shè)備圖（第4章）車間布置設(shè)計(jì)（第5章）管道布置設(shè)計(jì)（第6章）非工藝專業(yè)（第7章）工程設(shè)計(jì)概算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)（第8章）畢業(yè)設(shè)計(jì)（第9章）畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例（第10章）第三頁，共34頁。工程的含義：將作為原料的自然產(chǎn)物或農(nóng)作物制成生活資料和生產(chǎn)資料的過程，稱為工業(yè)制造過程，而研究工業(yè)制造過程的學(xué)科稱為工程學(xué)?；瘜W(xué)工程：

運(yùn)用化學(xué)的方法或手段來研究工業(yè)制造過程，同時研究此制造（生產(chǎn)）過程的共同規(guī)律、摸索最佳的工藝條件、解決規(guī)模放大和大型化生產(chǎn)中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問題的學(xué)科。化工設(shè)計(jì)概論第四頁，共34頁。化工設(shè)計(jì)概論化工過程的基本結(jié)構(gòu)（1）原料的儲存（2）原料的預(yù)處理（3）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的過程（或其他化工過程）（4）進(jìn)行分離的過程（5）產(chǎn)品的提純（6）產(chǎn)品的儲存及包裝化工企業(yè)的基本組成

（1）主體工藝過程（2）公用工程設(shè)施（3）輔助工程設(shè)施第五頁，共34頁?；ぴO(shè)計(jì)的主要內(nèi)容(1)化工總體設(shè)計(jì)廠址選擇、總圖設(shè)計(jì)、總工藝設(shè)計(jì)、非工藝設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)說明書及概（預(yù)）算書等。(2)化工工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)方法選擇、工藝流程設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型、設(shè)備布置、管道設(shè)計(jì)、對非工藝設(shè)計(jì)提條件、設(shè)計(jì)說明書及概（預(yù)）算書。(3)非工藝設(shè)計(jì)機(jī)械工程、土建工程、供排水工程、供配電工程、供熱供汽工程、儀表及自動化、分析及衛(wèi)生工程等?；ぴO(shè)計(jì)概論第六頁，共34頁?；ぴO(shè)計(jì)概論化工設(shè)計(jì)的組織分工

各專業(yè)人員項(xiàng)目負(fù)責(zé)人工藝設(shè)計(jì)者公用工程設(shè)計(jì)者

工程施工第七頁，共34頁。作化工設(shè)計(jì)須具備的知識工藝方面的知識工程方面的知識設(shè)計(jì)方面的知識第八頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序化工設(shè)計(jì)是由不同專業(yè)組成的，以工藝專業(yè)為主體的設(shè)計(jì)?；ぴO(shè)計(jì)涉及的專業(yè)有：設(shè)備、土建、給排水、總圖運(yùn)輸、采暖通風(fēng)、電氣和儀表專業(yè)。各專業(yè)之間既有密切聯(lián)系，又有不同任務(wù)和分工。第九頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-1化工設(shè)計(jì)的分類

1.新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、新工藝或新技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)研究單位+工程研究部門2.重復(fù)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)部門3.已有裝置的改造設(shè)計(jì)

生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)部門一、根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)分類第十頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序二、根據(jù)化工過程開發(fā)程序分類§1-1

化工設(shè)計(jì)的分類圖1-1化工新技術(shù)開發(fā)的工作框圖第十一頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序(1)概念設(shè)計(jì)定義

以過程研究中間結(jié)果為基礎(chǔ)，從工程角度出發(fā)按照未來生產(chǎn)規(guī)模所進(jìn)行的一種假想設(shè)計(jì)。目的

判斷研究的工藝條件是否合理

數(shù)據(jù)是否充分

提出改進(jìn)方向內(nèi)容

包括過程合成、分析和優(yōu)化、得到最佳工藝條件、給出物料流程圖；確定流程和工藝條件以及主要設(shè)備的型式和材質(zhì)；確定三廢處理方案，最終得出基建投資和產(chǎn)品成本等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。概念設(shè)計(jì)的作用是暴露和提出過程研究中存在的問題?！?-1化工設(shè)計(jì)的分類第十二頁，共34頁。(2)中試設(shè)計(jì)任務(wù)

1.驗(yàn)證基礎(chǔ)研究得到的規(guī)律；

2.考察從小試到中試的放大規(guī)律；

3.進(jìn)行在實(shí)驗(yàn)室無法進(jìn)行的研究項(xiàng)目。中試裝置設(shè)計(jì)應(yīng)注意事項(xiàng)：1.在滿足下列條件下，應(yīng)盡量小：

a.能滿足試驗(yàn)任務(wù)；

b.設(shè)備、儀表、管件選型容易。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-1化工設(shè)計(jì)的分類第十三頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-1化工設(shè)計(jì)的分類(3)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是新技術(shù)開發(fā)的最終成果，是工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。工程設(shè)計(jì)單位根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，結(jié)合建廠地區(qū)的具體條件即可作出完整的工程設(shè)計(jì)。2.應(yīng)選在同類生產(chǎn)裝置的老廠內(nèi)。3.力求避免全流程試驗(yàn)。4.中試裝置形式上不一定與工業(yè)裝置完全相同，但能反映工業(yè)裝置的特點(diǎn)和規(guī)律。中試裝置設(shè)計(jì)應(yīng)注意事項(xiàng)：第十四頁，共34頁。（4）工程設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，對設(shè)計(jì)對象進(jìn)行全面研究，尋求技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、符合環(huán)保要求的設(shè)計(jì)方案。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-1化工設(shè)計(jì)的分類擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)

根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)，解決初步設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)問題，使之明確、細(xì)化。

施工圖設(shè)計(jì)

包括施工圖紙、必要的文字說明及工程預(yù)算書。根據(jù)已批準(zhǔn)的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，結(jié)合建廠地區(qū)條件，在滿足安全、進(jìn)度及控制投資等前提下開展施工圖設(shè)計(jì)。第十五頁，共34頁。工程設(shè)計(jì)可分為：第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-1化工設(shè)計(jì)的分類（1）一段設(shè)計(jì)：

③技術(shù)比較簡單、規(guī)模較小的工廠或車間的設(shè)計(jì)。（2）兩段設(shè)計(jì)：②+③

一般技術(shù)比較成熟的大中型工廠或車間的設(shè)計(jì)。（3）三段設(shè)計(jì)：①+②+③

針對重要的大型企業(yè)設(shè)計(jì)和較復(fù)雜的技術(shù)設(shè)計(jì)。第十六頁，共34頁。開發(fā)成果，資源條件產(chǎn)品需求發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目建議書主管部門進(jìn)行篩選可行性報(bào)告主管部門進(jìn)行評價(jià)編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書（并經(jīng)主管部門認(rèn)可）擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，提出總概算主管部門進(jìn)行評價(jià)施工圖設(shè)計(jì)，提出預(yù)算組織施工，制定開車方案投料試車，考核驗(yàn)收終止終止終止否否否§1-2化工廠設(shè)計(jì)的工作程序

第十七頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-2化工廠設(shè)計(jì)的工作程序

一、項(xiàng)目建議書

1.項(xiàng)目建設(shè)的目的和意義；

2.產(chǎn)品需求初步預(yù)測；

3.產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模；

4.工藝技術(shù)方案（原料路線、生產(chǎn)方法和技術(shù)來源）；

5.資源、主要原材料、燃料和動力的供應(yīng)；

6.建廠條件和廠址初步方案；

7.公用工程和輔助設(shè)施初步方案；

8.環(huán)境保護(hù)；

9.工廠組織和勞動定員估算；

10.項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃設(shè)想；

11.投資估算和資金籌措設(shè)想；

12.經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的初步估算。

13.結(jié)論與建議第十八頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-2化工廠設(shè)計(jì)的工作程序

二、可行性研究

可行性研究的目的是對擬建設(shè)項(xiàng)目作出論證和評價(jià)，為投資決策和編制、審批設(shè)計(jì)任務(wù)提供可靠的依據(jù)?？尚行匝芯康娜蝿?wù)是對擬建設(shè)項(xiàng)目的技術(shù)路線、工藝過程工程條件和經(jīng)濟(jì)效益及社會效益進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究。第十九頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-2化工廠設(shè)計(jì)的工作程序三、編制設(shè)計(jì)任務(wù)書

1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)的目的和依據(jù)；

2.生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法或工藝原則；

3.礦產(chǎn)資源、水文地質(zhì)、原材料、燃料、動力、運(yùn)輸、供水等協(xié)作條件；

4.資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)、三廢治理的要求；

5.廠址與占地面積和城市規(guī)劃的關(guān)系；

6.防空、防震等的要求；

7.建設(shè)工期與進(jìn)度計(jì)劃；

8.投資控制數(shù)；

9.勞動定員及組織管理制度；

10.經(jīng)濟(jì)效益、資金來源、投資回收年限。第二十頁，共34頁。

四、擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書工藝路線與生產(chǎn)方法的確定物料衡算能量衡算設(shè)備工藝計(jì)算及選型號工藝流程圖設(shè)計(jì)車間布置設(shè)計(jì)概算編寫設(shè)計(jì)說明書工藝流程方框圖物料平衡圖原料用量、消耗定額及三廢排放表能量消耗綜合表設(shè)備一覽表非定型設(shè)備條件表帶控制點(diǎn)工藝流程圖車間平面及立面布置圖概算書、投資額及材料表擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)說明書第二十一頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-2化工廠設(shè)計(jì)的工作程序五、施工圖設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)的任務(wù)根據(jù)擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)審批意見，解決擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)階段待定的各項(xiàng)問題，并以它作為施工單位編制施工組織設(shè)計(jì)、編制施工預(yù)算和進(jìn)行施工的依據(jù)。施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容在擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完善流程圖設(shè)計(jì)和車間布置設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成管道配置設(shè)計(jì)和設(shè)備、管路的保溫及防腐設(shè)計(jì)。其中包括工藝專業(yè)方面的內(nèi)容及非工藝專業(yè)方面的內(nèi)容。第二十二頁，共34頁。施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-2化工廠設(shè)計(jì)的工作程序工藝專業(yè)方面的主要內(nèi)容包括：工藝圖紙目錄、工藝流程圖、設(shè)備布置圖、設(shè)備一覽表、非定型設(shè)備制造圖、設(shè)備安裝圖、管道布置圖、管架管件圖、設(shè)備管口方位圖、設(shè)備和管路保溫及防腐設(shè)計(jì)等；非工藝專業(yè)內(nèi)容有：土建施工圖、供水、供電、給排水、自控儀表線路安裝圖等。

第二十三頁，共34頁。§1-2化工廠設(shè)計(jì)的工作程序第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序六、設(shè)計(jì)代表工作1.參加基本建設(shè)的現(xiàn)場施工和安裝；2.建成后的試車運(yùn)轉(zhuǎn)工作；3.試車成功后，做工程總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)，以利于設(shè)計(jì)質(zhì)量的不斷提高。第二十四頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-3化工車間工藝設(shè)計(jì)的程序及設(shè)計(jì)內(nèi)容

一、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作二、方案設(shè)計(jì)（工藝流程設(shè)計(jì)）三、化工計(jì)算（物料衡算、能量衡算以及設(shè)備選型和計(jì)算）四、車間布置設(shè)計(jì)五、配管工程設(shè)計(jì)六、提供設(shè)計(jì)條件（非工藝專業(yè)的設(shè)計(jì)條件）七、編制概算書及設(shè)計(jì)文件概算書：初步設(shè)計(jì)階段編制的車間投資的大概計(jì)算。

設(shè)計(jì)文件：設(shè)計(jì)說明書、附圖（流程圖、布置圖、設(shè)備圖等）和附表（設(shè)備一覽表、材料匯總表等）。第二十五頁，共34頁。國家和行業(yè)的基本設(shè)計(jì)政策和規(guī)范第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序1、化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范

HG/T20649－19982、工礦企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范

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SH3015-2003第二十六頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-4設(shè)計(jì)文件一、初步設(shè)計(jì)文件（一）設(shè)計(jì)依據(jù)（1）文件，如計(jì)劃任務(wù)書以及其他批文等。（2）技術(shù)資料，如中試試驗(yàn)報(bào)告、調(diào)查報(bào)告等。（二）設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則（1）設(shè)計(jì)所遵循的具體方針政策和指導(dǎo)思想。（2）總括各專業(yè)的設(shè)計(jì)原則，如工藝路線的選擇、設(shè)備的選型和材質(zhì)選用、自控水平等原則。（三）產(chǎn)品方案①產(chǎn)品名稱和性質(zhì)；②產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格；③產(chǎn)品規(guī)模（噸／年）；④副產(chǎn)品數(shù)量（噸／年）；⑤產(chǎn)品包裝方式。第二十七頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-4設(shè)計(jì)文件一、初步設(shè)計(jì)文件（四）生產(chǎn)方法和工藝流程(1)生產(chǎn)方法。扼要說明設(shè)計(jì)所采用的原料路線和工藝路線。(2)化學(xué)反應(yīng)方程式。寫出方程式，注明化學(xué)反應(yīng)名稱、主要操作條件。(3)工藝流程①工藝劃分簡圖，用方塊圖表示。②帶控制點(diǎn)工藝流程圖和流程簡述。帶控制點(diǎn)工藝流程圖應(yīng)表示出全部工藝設(shè)備、物料管線、閥件、設(shè)備的輔助管路以及工藝和自控儀表圖例、符號。第二十八頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-4設(shè)計(jì)文件一、初步設(shè)計(jì)文件（五）車間（裝置）組成和生產(chǎn)制度(1)車間（裝置）組成。(2)生產(chǎn)制度，年工作日、操作班制，間歇或連續(xù)生產(chǎn)。（六）原料、中間產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格(1)原料、輔助原料的主要技術(shù)規(guī)格。(2）中間產(chǎn)品及成品的主要技術(shù)規(guī)格。第二十九頁，共34頁。第一章化工廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容與程序§1-4設(shè)計(jì)文件一、初步設(shè)計(jì)文件（七）工藝計(jì)算1.物料計(jì)算。2.主要工藝設(shè)備的選型、化工計(jì)算和材料選擇。3.一般工藝設(shè)備以表格形式分類表示計(jì)算和選擇結(jié)果。工藝設(shè)備一覽表按非定型工藝設(shè)備和定型工藝設(shè)備兩類編制。4.工藝用的