过程设计原理---合成，分析和评估 Process design principles ---Synthesis, Analysis, and Evaluation

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1、欢迎访问http://www.baisi.net/forum-405-1.html，流程模拟根据地课程名称化工工艺设计教材：Processdesignprinciples---Synthesis,Analysis,andEvaluation过程设计原理---合成，分析和评估WarrenD.SeiderJ.D.SeaderDanielR.Lewin参考资料1.化工工艺设计手册.第三版.上下册.中国石化集团上海工程有限公司编.化学工业出版社.北京.2003.82.Chemicalprocessdesign/byRobinSmith.McGraw-

2、HillBookCo.世界图书出版公司3.化工过程设计.倪进方主编.化学工业出版社.1999.84.化工厂系统设计.第二版.蔡尔辅,陈树辉著.化学工业出版社.2004.95.全国自然科学名词审定委员会公布.化学工程名词.1995.化工名词审定委员会.科学出版社.1995.12前言1、设计内容根据《化工工艺设计手册》，一个完整的工艺设计包括五部分：第1部分，工厂设计;第2部分，化工单元工艺计算和选型;第3部分，化工系统设计;第4部分，配管设计;第5部分，相关专业设计和设备选型。第1部分，工厂设计内容包括：工厂和装置（车间）物料、能量衡算和公用工

3、程平衡；厂址选择和工厂布置；装置（车间）布置；工程经济；环境保护；劳动安全卫生；工程设计项目专篇编制的设计文件（环保、安全、消防和节能）；工程设计常用规范（规定、标准）和有关资料。第2部分，化工单元工艺计算和选型内容包括：反应器；发酵罐；液体搅拌；蒸馏和吸收；离心机和过滤机；膜分离设备；换热器；工业炉；干燥器；物流工程；泵；压缩和膨胀机；物化数据。第3部分，化工系统设计包括：管道及仪表流程图设计；管道及仪表流程图基本单元典型设计；公用工程分配系统和辅助系统设计；管道流体力学计算和绝热设计。第4部分，配管设计包括：管道布置和设计；金属管道和管件

4、；非金属管道和管件；管系应力分析。第5部分，相关专业设计和设备选型包括：自动控制；采暖通风和空气调节；制剂生产常用设备；天然药物生产设备；电动机和照明；常用设备系列；化验楼和仪器、设备。2、设计要求化工设计必须同时满足下列要求:1.产品的数量和质量指标；2.经济性：投资和操作费用最小，收益率最高；3.安全：零事故设计思想；1欢迎访问http://www.baisi.net/forum-405-1.html，流程模拟根据地4.环保：“三废”排放必须符合国家标准；5.整个系统必须可操作和可控制。3、设计种类分两大类：第一类是研究设计，包括概念设计

5、、中试设计和基础设计，由研究单位负责；第二类是工程设计，包括初步设计和详细设计，由设计单位负责。4.工艺人员的工作过程合成:将反应过程、换热过程、分离过程和控制过程组合起来；完成：物料流程图（P.F.D），带控制点管道流程图（P.I.D），设计报告，并对它们进行优化和经济评估2欢迎访问http://www.baisi.net/forum-405-1.html，流程模拟根据地第一部分：启发式过程设计和分析本部分共有4章，第1章和第2章讨论了过程合成步骤和初步设计，第3章讨论了过程模拟器的应用，第4章介绍了启发式法则。核心内容是过程合成步骤。第1

6、章设计步骤1.0内容1.过程设计的关键步骤；2.化工设计中的环境问题和安全问题；3.设计人员应遵守的职业道德；4.学会用手工计算、绘制流程图；学会运用数学软件和过程模拟器计算、绘制流程图。1.1过程设计步骤过程设计是一种创造性活动，没有固定的模式。过程设计的基本原则是：高选择性自由度，低循环次数，最低的公用工程费用，最好的经济效益，易于控制，环境友好，操作安全。围绕这个总原则，过程设计的步骤有10步第1步，设计来源;第2步，设计来源评估;第3步，文献查阅;第4步，过程创建;第5步，初步设计;第6步，用合成算法进行详细过程合成;第7步，系统可控

7、性评价;第8步，详细设计;第9步，书面设计报告和口头报告;第10步，最终设计，土建，启动和操作。1.2环境保护从70年代以来，环境保护问题从第二位升至第一位。在这部分，讨论了设计中的环境因素。以前环保重点放在“三废”的后期处理上，现在转移到前期控制，使废物排放量最小化。下面讨论了一些与化工设计和操作紧密相关的环境污染问题。（1）环境问题煤和汽油的燃烧产物。包括SO2，NOx,CO,CO2,煤烟，灰尘，未燃烧的碳氢化合物等。毒性废物的处理。在化工厂和核工业，每年都排放出大量废物，其中废水占97%（1988），固体废料占3%，在设计阶段就要考虑到

8、消除污染物的设备和工艺。能在生物体内积聚的有毒化学物质农药：杀虫剂DDT（C14H9Cl5）和溶剂PCBS（多氯化联二苯）。毒性重金属和矿物质60年代末，铅、汞、镉