《化工设计基础》
课程教案
第一章化工厂设计的内容与程序
教学内容：1、化工设计的重要性
2、化工厂设计的工作程序
3、化工设计的内容
教学目的:认识化工设计的重要性，了解化工厂设计的程序，掌握化工设计的内容。
重点:化工设计的内容
难点:与基础知识与专业知识的结合
教学课时:2学时
教学方法：多媒体、讲授、课堂讨论
第一节化工设计的种类
化工设计可根据项目性质分类，也可按设计性质分类。
一、 根据项目性质分类
(一)新建项目设计
新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品的设计。这类设计往往由开发研究单位提供基础设计，然后由工程研究部门根据建厂地区的实际情况作出工程设计。
(二)重复建设项目设计
由于市场需要，有些产品需要再建生产装置，由于新建厂的具体条件与原厂不同，即算是产品的规模、规格及工艺完全相同，还是需要由工程设计部门进行设计。
(三)已有装置的改造设计
一些老的生产装置其产品质量和产量均不能满足客户要求，或者由于技术原因，原材料和能量消耗过高而缺乏竞争能力，必须对老装置进行改造，其中包括去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”，优化生产过程操作控制，以及提高能量的综合利用率和局部的工艺或设备改造更新等。这类设计往往由生产企业的设计部门进行。
二、 根据设计性质分类
(一)新技术开发过程中的设计
(1) 概念设计。基础研究结束后，应进行概念设计。概念设计的规模应是工业化时的最佳规模。概念设计是从工程角度出发进行的一种假想设计，其作法可参照常规的工程设计方法和步骤，设计工艺流程，进行全系统的物料衡算、热量衡算和设备工艺计算，确定工艺操作条件及主要设备的型式和材质，进行参数的灵敏度和生产安全分析，确定三废治理措施，计算基建投资、产品成本等主要技术经济指标。
(2) 中试设计。按照现代技术开发的观点，中试的主要目的是验证模型和数据，即概念设计中的一些结果和设想通过中试来验证。
(3) 基础设计。基础设计是新技术开发的最终成果，它是工程设计的依据。基础设计有些类似于我国的技术设计，但又有很大的差别。与技术设计不同的是基础设计除了一般的工艺条件外，还包括了大量的化学工程方面的数据，特别是反应工程方面的数据，以及利用这些数据进行设计计算的结果。
(二)工程设计
根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度及计划任务书的规定，工程设计可分为三段设计、两段设计和一段设计。重要的大型企业和使用较复杂的技术时，为了保证设计质量，可以按初步设计、扩大初步设计及施工图设计三个阶段进行。一般技术比较成熟的大中型工厂或车间的设计，可按扩大初步设计和施工图设计两个阶段的设计。技术上比较简单、规模较小的工厂或车间的设计，可直接进行施工图设计，即一个阶段的设计。
1.初步设计
根据设计任务书，对设计对象进行全面的研究，寻求在技术上可能、经济上合理的最符合要求的设计方案。主要是确定全厂性的设计原则、标准和方案，水、电、汽的供应方式和用量，关键设备的选型及产品成本、项目投资等重大技术经济问题。编制初步设计书，其内容和深度能使对方了解设计方案、投资和基本出处为准。
2.扩大初步设计
根据已批准的初步设计，解决初步设计中的主要技术问题，使之明确、细化。编制准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算。
3.施工图设计
根据已批准的扩大初步设计，结合建厂地区条件，在满足安全、进度及控制投资等前提下开展施工图设计，其成品是详细的施工图纸和必要的文字说明及工程预算书。
第二节化工厂设计的工作程序
一般的化工设计的工作程序是以基础设计为依据提出项目建议书，经上级主管部门认可后写出可行性研究报告，上级批准后，编写设计任务书，进行扩大初步设计，后者经上级主管部门认可后进行施工图设计。
一、 项目建议书
项目建议书是进行可行性研究和编制设计任务书的依据，应包括下列内容。
1. 项目建设目的和意义，即项目提出的背景和依据，投资的必要性及经济意义：
2. 产品需求初步预测；
3. 产品方案和拟建规模；
4. 工艺技术方案（原料路线、生产方法和技术来源）；
5. 资源、主要原材料、燃料和动力的供应；
6. 建厂条件和厂址初步方案；
7. 环境保护；
8. 工厂组织和劳动定员估算；
9. 项目实施规划设想；
10. 投资估算和资金筹措设想；
11. 经济效益和社会效益的初步估算。
二、 可行性研究
可行性研究是以拟建项目进行全面分析及多方面比较，对其是否应该建设及如何建设作出论证和评价，为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。
根据原化工部对“可行性研究报告”的有关规定，可行性研究报告的内容如下。
1. 总论。包括项目名称