《化工计算》PPT课件(I)

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1、化工设计作业中北大学化工与环境学院设计作业的目的、意义1．通过化工设计的训练，进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化。2．在化工设计中培养独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力。3．通过化工设计加强计算、绘图、编辑设计文件、使用规范化手册等最基本的工作实际能力的培养。4.通过化工设计的训练，树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与他人合作的工作作风。设计作业的目的、意义工程设计是工程师工作实践中最富创造性的内容。

2、设计能力不同于理论分析能力、表达能力和动手能力，它是一种如何将思维形式的知识转化为客观上尚未存在而可以实现的物质实体的创造能力，即不仅是认识客观、表现客观而且是创造客观的能力。对化工设计的要求化工生产具有连续化、自动化程度高，且生产过程具有易燃、易爆、易腐蚀、能耗大、对环境有污染等特点。因此，在学生进行化工设计时要充分注意这些问题，使化工设计既能达到教学的基本训练的目的，又能使学生对工程实际问题有初步的认识和了解。为此对学生的化工设计提出如下基本要求。1.掌握化工生产过程设计的基本要求及主要内容；掌握设计原则，了解工厂与车间布置内容、厂址

3、选择的方法和应遵循的原则。2.论证设计方案，确定设计流程及方法，掌握化工过程的物料衡算、热量衡算，以及主要工艺设备（反应器、分离设备、换热器等）的设计原则和方法。对化工设计的要求3.基本掌握过程和设备的物料参数（如温度、压力、流量等）控制指标的确定方法和控制方案。4．绘制物料流程图、带控制点工艺流程图和主要设备图的要求和标准。5.初步掌握投资与成本估算、价格估算和经济评价的基本内容和主要方法。了解经济分析与评价在设计决策中的意义。6.对水、电、汽等公用工程有所了解，并能使所设计的工程项目与公用工程相互匹配。7.提出所设计的工程项目对环境保

4、护、安全措施的要求，并能与有关部门（或专业）共同商讨解决办法和实施方案。8.初步掌握撰写设计说明书、项目建议书和可行性研究报告的基本内容和要求。化工设计说明书在化工设计完成后，要写出报告，即编制出化工设计说明书和绘制工程图纸。说明书和图纸是衡量学生的化工设计完成与否的主要依据，也是考核化工成绩的根据。因此在进行化工设计工作之前，就应先明确说明书所包括的内容，也是指导教师对学生的化工设计要求，以便按说明书的内容，安排设计工作计划和进程。设计说明书应包括以下内容：1.总论2.生产流程或生产方案确定3.生产流程简述4.工艺计算书5.主要设备的工

5、艺计算和设备选型6.原材料、动力消耗定额及消耗量7.车间成本估算8.环境保护与安全措施9.设计体会和收获10.参考文献11.附工程图纸一、总论1．概述说明所设计的产品的性能、用途和在国民经济中或对人民生活的重要性；该产品的市场需求；简述该产品的生产方法及特点。2．文献综述通过从文献中所了解的内容，简述有关该产品的生产试验概况，国内外生产现状和发展趋势等(附一篇外文资料译文)。3.设计任务的依据或项目来源由指导教师指定的课题，还是从生产实际中承接的项目。4.设计产品所需的主要原材料规格、来源以及水、电、汽等的供应情况，结合设计地区供应情况说

6、明之。5．其他如交通运输、节能和环保等措施。简要说明原料、产品及废渣的储运方式。简述能量综合利用情况，设计中所采用的节能措施。说明生产过程可能产生的有害物质排放和处理措施。二、生产流程或生产方案确定根据查阅文献和化工实习或实际调查所掌握的情况确定，有时是依据科学试验报告和小试结果进行放大设计，分析各种生产方法及其特点。简要叙述自己设计所选定的生产方法的依据和特点。画出一个简单流程图。三、生产流程简述按生产顺序，从原料到成品依次叙述各种物料所经过的设备及其在该设备中所发生的变化；写出可能的化学反应方程式，说明其工艺条件，如温度、压力、流量及

7、物料配比等；并说明原料、产品的贮存方式及其特殊要求，如涉及安全、环保的注意事项等。四、工艺计算书这部分内容是化工设计中的主要工作，在实际工业设计中，也是必不可少的。是在设计过程中的重要内容，是设计最终结果的主要依据。它应包括：物料衡算、热量衡算，必要时加上有效能衡算。五、主要设备的工艺计算和设备选型根据设计任务工作量的大小，要选定1～2个主要设备（非定型设备）进行工艺计算。例如：主要反应器的工艺尺寸，催化剂的装填量；塔设备的直径、高度和填料的装量或塔板数目和结构尺寸以及流体流动阻力等。其他设备都作为辅助设备要根据生产能力，按前边的物料衡算

8、结果进行选型。如泵、压缩机、换热器和槽罐等。对所选设备结果列出设备一览表。六、原材料、动力消耗定额及消耗量根据物料衡算和热量衡算结果，换算为单位产品（吨）的消耗量（及消耗定额）和单位时间（小时