內容簡介
本書是按項目化教學實施過程編寫而成。全書以順丁橡膠(BR)聚合車間工藝設計初步設計說明書的審核為總項目,具體從工藝路線確定、原料路線選擇、影響因素分析、工藝流程圖繪製、工藝計算、設備選型、非工藝設計的條件、車間布置、管路布置、概算等方面內容對初步設計階段的結果進行審核。在審核的過程中,學習化工工藝設計的相關知識,促進學生各種素質的養成,訓練學生的工藝設計能力及工程實踐能力。
由於化工產品繁多,其工藝設計過程各有特點,但設計的基本程式大同小異,各職業技術院校可以根據本地化工生產情況,選擇合適的設計項目對教材中的總項目進行更換,目的是體現學生學習的針對性,充分發揮學生是課堂主體的作用,體現工作過程導向的“做中學,做中教”,調動學生主動學習的積極性,邊做邊學,邊探索,學有所用。
全書共設計有課內完成的6個項目,包括16個子項目。其中,項目1為順丁橡膠生產工藝路線設計結果的審核,包括3個子項目;項目2為順丁橡膠生產工藝流程圖繪製結果的審核,包括4個子項目;項目3為順丁橡膠生產裝置工藝計算結果的審核,包括3個子項目;項目4為順丁橡膠生產車間相關問題確定結果的審核,包括3個子項目;項目5為順丁橡膠生產車間布置、管路布置的設計審核,包括2個子項目;項目6為順丁橡膠聚合車間工藝設計初步設計階段說明編制內容、格式的審核。課內全部子項目的完成時間為32~36學時。另外,為了鞏固學生課內教學項目的學習效果,使學生進一步熟練學到技能、技巧與方法,建議安排課外學生自主項目,利用課外時間自主完成。
為便於教師了解具體的內容,僅以項目1為例說明如下。
項目1所涉及的內容主要是以順丁橡膠(BR)生產車間工藝設計初步設計階段說明書中的文字綜述部分內容為主,對應原《化工設計概論》的內容就是化工設計過程中的車間工藝路線的選擇與設計。項目1具體分解為:子項目“1.1聚合方法選擇結果的審核”、子項目“1.2單體、溶劑、引發劑選擇結果的審核”、子項目“1.3聚合機理、影響因素、原料指標、產品指標分析結果的審核”。課內學時為6學時,課外總學時約為6學時。
項目實施前,由指導教師與上課班級簽訂項目協定書,明確師生的身份與責任;並將順丁橡膠(BR)生產車間工藝設計初步設計階段說明書(也可由上課教師選用其他設計說明書)印刷好發給學生。項目實施中,學生根據協定書中的任務切割範圍,針對需求審核的具體內容,參照行動導向“六步法”進行,找出存在的問題,套用工藝設計的方法與原則再加以解決。項目實施後,提出審核結論,補充細化原設計樣本內容,寫出詳細項目完成報告;並填寫能力測評表格。
本書主要內容由筆者完成,胡英傑高級工程師對“年產1.1萬噸順丁橡膠聚合車間的工藝設計”、“年產30萬噸合成氨廠的工藝設計”、“年產6萬噸丙烯精製塔的工藝設計”實例進行整理。筆者在對全部內容進行完整項目化教學實施的基礎上,對原《化工設計概論》涉及的基本內容,按項目進展的需要進行了重新切割,在保持一、二版書優點及知識點範圍的基礎上,對各子項目的拓展知識進行了補充。另外,項目化教學實施過程的一些內容,如思維導圖、過程步驟等僅供同行參考使用,力爭有所創新。
由於項目化教學探索是永無止境的事情,因此,希望各兄弟院校在使用過程中,對出現問題及時反饋給筆者,以便再版時加以調整、更新。本書為方便教學,配備有電子教學課件,歡迎授課教師索取。
侯文順
2011年4月於常州
第二版前言
《化工設計概論》第二版是在第一版基礎上改編而成,主要依據對全國化工高職化學工藝、有機化工、無機化工、精細化工、高分子化工、石油煉製等專業教學計畫和指導性教學大綱的要求編寫的。該教材不但是上述各專業的一門主要選修課教材,而且是學生畢業後從事生產實踐時經常使用的參考資料。
在第二版編寫過程中,除了對原內容進行必要的修改外,增加新版AutoCAD在化工設計中的套用內容和二個設計實例,可以作為化工類高職學生的課程設計和畢業設計樣本使用。
本書共分十章。緒論簡要介紹化工設計的意義、作用、特點及發展;第一章介紹化工設計的基本程式和內容;第二章介紹生產方法選擇、工藝流程設計、流程圖繪製、典型自控方案確定的方法與步驟;第三章介紹物料衡算、熱量衡算、設備計算與選型的程式以及注意事項;第四章介紹車間布置設計的類型、原則、方法;第五章較詳細介紹化工管路設計的相關知識與規定;第六章介紹工藝設計與非工藝設計的關係及提供的條件;第七章介紹設計說明書、概算書的編寫程式與內容;第八章從物性數據查找、模擬計算、設備計算、AutoCAD等方面介紹計算機在化工設計中的套用;第九章較詳細介紹三個典型的化工工藝設計的全過程。另外,根據需要在書後有針對性的收錄一些常用儀表、化工設備等圖例,以供學生在實踐中參考。
在本書編寫過程中由遼寧石化職業技術學院侯文順對第一版的緒論、第一、二、三、四、五、六、七、八章、第九章設計實例一、附錄進行必要的修改;遼寧石化職業技術學院武海濱編寫第八章第四節及附圖,張立新編寫第九章設計實例二、三,全書由侯文順主編。
限於編者水平,書中難免存在錯誤與不妥之處,懇請讀者批評指正。
編者
2005年1月
第一版前言
《化工設計概論》是根據全國化工中專化學工藝、有機化工、無機化工、精細化工、高分子化工、石油煉製等專業教學計畫和指導性教學大綱的要求而編寫,是上述各專業的主要選修課教材。
化工設計實踐性強,涉及的知識面較寬,過程複雜,參考資料繁多。為了幫助學生順利進行化工設計,達到教學目的,本書在編寫內容上,注意以化工車間(工段)工藝設計為對象,比較系統地、完整地闡述了化工設計的基本程式、內容、方法,力求實用性、參考性及指導性。在編寫時也適當考慮了化工類高職班及非工藝專業的需要,內容略多,各校可按需要適當選擇講授,部分章節也可作為學生自學內容。
全書共分十部分。在第二~五章中引入了石油化工行業的設計標準及規定,更換了設計實例的全部內容。以化工生產中套用廣的釜式反應器設計為核心,較詳細介紹了設計的全過程。另外,根據需要在書後有針對性的附了一些常用儀表、化工設備等圖例,以供參考。
參加本書編寫的有遼寧省石油化工學校侯文順(緒論、第一、二、三、六、七、八、九章、附錄),河北化工學校陳瑞珍(第四、五章)。全書由侯文順主編,吉林化工學校趙傑民主審。參加審稿會的有:瀘州化工學校凌光祖,陝西省化工學校劉寶鴻,常州化工學校王玉琴,蘭州化工學校楊西萍,北京市化工學校劉同卷,上海化工學校沙偉,山東化工學校張敏,吉林化工學校李曉林,南京化工學校周立青等。本書編寫過程中,得到了山東化工學校、北京市化工學校等單位的熱情幫助和支持,錦州石化公司李居石同志對第三、九章的編寫提供大量數據及參考性意見,在此一併表示衷心的感謝。
限於編者水平,書中難免有不妥之處,懇請讀者批評指正。
編者
1999年3月
圖書目錄
1順丁橡膠(BR)生產工藝路線設計結果的審核
總教學目的
總能力目標
總知識目標
總素質目標
總實施要求
1.1聚合方法選擇結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
1.1.1項目分析
1.1.2項目實施
1.1.3結果展示
1.1.4考核評價
1.1.5支撐知識
1.1.6拓展知識
1.2單體、溶劑、引發劑選擇結果
的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
1.2.1項目分析
1.2.2項目實施
1.2.3結果展示
1.2.4考核評價
1.2.5支撐知識
1.2.6拓展知識——典型引發劑體系的
對比
1.3聚合機理、影響因素、原料指標、產
品指標分析結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
1.3.1項目分析
1.3.2項目實施
1.3.3結果展示
1.3.4考核評價
1.3.5支撐知識——利用計算機進行物性
數據的查找
2順丁橡膠(BR)生產工藝流程圖繪製結果的審核
總教學目的
總能力目標
總知識目標
總素質目標
總實施要求
2.1車間組成、生產制度確定結果的審核及
流程草圖的繪製
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
2.1.1項目分析
2.1.2項目實施
2.1.3結果展示
2.1.4考核評價
2.1.5支撐知識
2.1.6拓展知識
2.2物料流程圖繪製結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
2.2.1項目分析
2.2.2項目實施
2.2.3結果展示
2.2.4考核評價
2.2.5支撐知識
2.2.6拓展知識——化工生產裝置的標定
介紹
2.3帶控制點工藝流程圖繪製結果的
審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
2.3.1項目分析
2.3.2項目實施
2.3.3結果展示
2.3.4考核評價
2.3.5支撐知識
2.3.6拓展知識
2.4流程描述、參數確定、安全分析結果
的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
2.4.1項目分析
2.4.2項目實施
2.4.3結果展示
2.4.4考核評價
2.4.5支撐知識
2.4.6拓展知識
3順丁橡膠(BR)生產裝置工藝計算結果的審核
總教學目的
總能力目標
總知識目標
總素質目標
總實施要求
3.1物料衡算過程與結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
3.1.1項目分析
3.1.2項目實施
3.1.3結果展示
3.1.4考核評價
3.1.5支撐知識
3.1.6拓展知識
3.2熱量衡算過程與結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
3.2.1項目分析
3.2.2項目實施
3.2.3結果展示
3.2.4考核評價
3.2.5支撐知識
3.2.6拓展知識——利用計算機進行丁二
烯聚合轉化率的計算
3.3設備計算及選型結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
3.3.1項目分析
3.3.2項目實施
3.3.3結果展示
3.3.4考核評價
3.3.5支撐知識
3.3.6拓展知識
4順丁橡膠(BR)生產車間相關問題確定結果的審核
總教學目的
總能力目標
總知識目標
總素質目標
總實施要求
4.1消耗定額、控制指標、人員定額、三廢
處理確定結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
4.1.1項目分析
4.1.2項目實施
4.1.3結果展示
4.1.4考核評價
4.1.5支撐知識
4.1.6拓展知識
4.2BR工藝設計需要向其他設計提交數據
的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
4.2.1項目分析
4.2.2項目實施
4.2.3結果展示
4.2.4考核評價
4.2.5支撐知識
4.3概算問題確定結果的審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
4.3.1項目分析
4.3.2項目實施
4.3.3結果展示
4.3.4考核評價
4.3.5支撐知識
4.3.6拓展知識——化工建設設備與材料
劃分
5順丁橡膠(BR)生產車間布置、管路布置的設計審核
總教學目的
總能力目標
總知識目標
總素質目標
總實施要求
5.1車間平面與設備布置設計
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
5.1.1項目分析
5.1.2項目實施
5.1.3結果展示
5.1.4考核評價
5.1.5支撐知識
5.2順丁橡膠(BR)生產車間管路布置設計
審核
教學目的
能力目標
知識目標
素質目標
實施要求
5.2.1項目分析
5.2.2項目實施
5.2.3結果展示
5.2.4考核評價
5.2.5支撐知識
5.2.6拓展知識——管路軸測圖的
繪製
6順丁橡膠(BR)聚合車間工藝設計初步設計階段說明編制內容、格式的審核
總教學目的
總能力目標
總知識目標
總素質目標
總實施要求
6.1項目分析
6.1.1需要審核的具體內容——順丁橡膠
(BR)聚合車間工藝設計初步設計
階段說明書編制內容、格式的
審核
6.1.2項目分析——思維導圖
6.2項目實施
6.2.1項目實施展示的畫面
6.2.2建議採用的實施步驟
6.3結果展示
6.4考核評價
6.5支撐知識——初步設計階段的設計說明
書編制
6.5.1設計說明書的編制內容
6.5.2設計說明書的附圖和附表
6.5.3檔案歸檔
6.6拓展知識——化工工藝設計施工圖的
內容
6.6.1化工工藝設計施工圖設計說明
6.6.2化工工藝設計施工圖設計用
表格
6.6.3化工工藝設計施工圖設計用
圖紙
7課外自選項目
總教學目的
總能力目標
總知識目標
總素質目標
總實施要求
8設計實例
設計實例一年產6萬噸丙烯精製塔的工藝設計
設計實例二年產30萬噸合成氨廠的工藝設計