大学生化工设计竞赛培训课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/1/29,#,2024/11/19,1,主要内容,大学生化工设计竞赛简介,竞赛要求,组织程序与评分标准,竞赛指导教师,可行性报告要求与注意事项,初步设计要求与注意事项,图表要求与注意事项,总体把握要点,2023/10/81主要内容大学生化工设计竞赛简介,2024/11/19,2,大学生化工设计竞赛简介,三个层次,校赛,省赛：,ZEDC,杯（浙江工程设计有限公司）,国赛（华东区、全国赛）,注意：,三者没有关联,可同时报名参赛,2023/10/82大学生化工设计竞赛简介三个层次,2024/11/19,3,大学生化工设计竞赛简介,性质与目的,“化工设计”课程竞赛,通过专业知识与计算机软件的综合应用，提升工程实践与工程创新能力,化工原理、反应工程、化工设计、热力学、物理化学,Aspen Plus,、,Aspen Pinch,（,Aspen Energy Analyzer,）、,AutoCAD,、,PDMS,（,SPDA,）、,Sketchup,、,3DMax,、,PhotoShop,、换热器设计（,HTRI,、,Aspen Exchanger Design and Rating,）塔设备设计（,KG Tower,、,CUP-Tower,）、设备强度校核（,CaeserII,）、视频软件,培养团队协作精神,/,领导、组织与协调能力,提高交流、表达能力,提高,数据分析能力,/,逻辑思维能力,/,系统综合能力,2023/10/83大学生化工设计竞赛简介性质与目的,2024/11/19,4,大学生化工设计竞赛简介,竞赛举办、学校获奖情况,2007,年：,生物柴油,(,国：三,(1),，,DME (,省：二,(1),2008,年：,DME (,国：二,(1) ),，乙酸乙酯,(,省：一,(1),2009,年：,DMC (,国：一,(1),，省：一,(1),2010,年：,CCS&U (,国：一,(1),，省：一,(2),2011,年：,MTO/MTP(,国：特,(1),，省：特,(1),2012,年：,C4,综合利用,(,国：特,(1),，省一,(1),2013,年：丙烯下游产品,(,国：特,(1),，省一,(1),2023/10/84大学生化工设计竞赛简介竞赛举办、学校获奖,2024/11/19,5,2023/10/85,2024/11/19,6,2023/10/86,2024/11/19,7,2023/10/87,2024/11/19,8,2023/10/88,2024/11/19,9,2023/10/89,关于队伍组织,每支队伍：,5,人；设队长,1,人，队员,4,人,任务：,5,人合理分工,工艺流程设计、,Aspen plus,模拟、,Aspen pinch(Aspen Energy Analyzer),设备,(HTFS, HTRI, KG Tower, CUP Tower, Caeser II ),、仪表与控制系统设计,图纸：流程图,(PFD,、,PID,、车间布置、总图,),、,AutoCAD,三维设计：车间三维,(,配管,),、工厂三维、,PDMS(PDS, Smart Plant 3D),、,3DMAX(Sketchup),等,经济评价,(Aspen Economic Analyzer),文档编辑, PPT(,现场答辩,),工厂视频,(,现场答辩,),2024/11/19,10,关于队伍组织每支队伍：5人；设队长1人，队员4人2023/1,2024/11/19,11,竞赛作品提交文档,可行性研究报告,初步设计说明书,必须的图纸、表格,2023/10/811竞赛作品提交文档可行性研究报告,2024/11/19,12,组织程序与评分标准,初赛评分,网上评委对递交的电子稿进行评分,甄选决赛队伍,决赛评分,决赛现场答辩,(20min),，评委、同学现场提问,(1520min),评委评分,队际互评,我校参加决赛队伍情况,省赛：,2,支队伍,华东区：,2,支队伍,全国赛：,1,支队伍,2023/10/812组织程序与评分标准初赛评分,2024/11/19,13,组织程序与评分标准,评分内容与标准,初赛评分：,技术创新性,现代设计方法及工具应用,设计内容的正确、完整和规范程度,设计文档的编制质量,20%,25%,30%,25%,2023/10/813组织程序与评分标准评分内容与标准技术创,组织程序与评分标准,现代设计方法评分：,决赛评分：,2024/11/19,14,技术创新性,作品质量,(,正确、完整,),口头报告质量,(,感染力，,PPT,，用时,),答辩质量,(,正确、简明,),特色亮点,10%,40%,22%,15%,3%,计算机辅助过程设计,计算机辅助设备设计,计算机辅助工厂设计,6%,2%,25%,组织程序与评分标准现代设计方法评分：2023/10/814技,2024/11/19,15,竞赛指导教师,刘军磊、应惠娟：,组织、演讲与答辩,孙勤、祝铃钰、刘华彦、贾建洪、吴纯鑫、贾继宁、张建庭：,工艺、设备,项菊萍：,环保 与安全,周猛飞、孙小方、蔡亦军：,自控,艾宁、计伟荣：,总体规划,（学院其他老师）,2023/10/815竞赛指导教师刘军磊、应惠娟：组织、演讲,从哪里开始,化工过程设计的“洋葱模型”,2024/11/19,16,从哪里开始化工过程设计的“洋葱模型”2023/10/816,从哪里开始,工艺,从反应过程开始,向原料预处理、反应产物分离延伸,考虑未反应物、中间产物的循环,工艺原则流程图,工艺流程模拟：物料衡算、能量衡算、,PFD,工艺流程优化：夹点、精馏序列,2024/11/19,17,从哪里开始 工艺从反应过程开始2023/10/817,从哪里开始,工艺,-,非工艺,设备：设备一览表、车间布置图（平面、三维建模）,自控仪表：,PID,消耗：物料、能量、三废,环境保护、消防、安全卫生、配电、建筑、运输,总图：平面、全厂布置：三维,财务、经济评价,2024/11/19,18,从哪里开始 工艺-非工艺设备：设备一览表、车间布置图（,关于创新,什么叫“创新”？,对现有技术和设备的改进,体现自己的劳动，非拿来主义,来源：,文献（期刊论文、学位论文、图书、专利）,方法：,逻辑分析、推理,分析反应、分离、换热各个单元过程或装置的要求，并一一列出,文献资料、自己的专业基础知识：寻找符合要求的过程或装置,设计：,设计过程或装置结构，满足要求,证实：,查找相关文献，寻求工程化支持,2024/11/19,19,关于创新什么叫“创新”？对现有技术和设备的改进2023/,2024/11/19,20,可行性研究报告,内容及要求,（一）,总论,生产现状、需求与价格预测,产品方案与生产规划,工艺技术方案,原材料、燃料及动力供应,建厂条件和厂址方案,公用工程和辅助设施方案,2023/10/820可行性研究报告内容及要求（一）,2024/11/19,21,可行性研究报告,内容及要求,（二）,项目节能、节水方面的技术、措施等,环境保护及安全、工业卫生,工程组织、劳动定员和人员培训,项目实施计划,投资估算和资金筹措,财务、经济评价和社会效益评价,结论,2023/10/821可行性研究报告内容及要求（二）,2024/11/19,22,可行性研究报告,注意事项,注意,逻辑关系,：每个章节论证要达到的目的、结论,尽量采用,总分结构、层层递进,的原则论证,内容的衔接性与完整性、规范性,语言的专业性，避免口语化词语,总论：附上主要的技术经济指标表,工艺流程叙述要完整：方框图,+,流程图,2023/10/822可行性研究报告注意事项,2024/11/19,23,总论中的主要技术经济指标汇总,2023/10/823总论中的主要技术经济指标汇总,2024/11/19,24,工艺流程叙述要完整：,方框图,+,流程图,2023/10/824工艺流程叙述要完整：,2024/11/19,25,产品方案中既要包括主产品，还要列出副产品,列出主产品、副产品的质量标准,2023/10/825产品方案中既要包括主产品，还要列出副产,2024/11/19,26,可行性研究报告,注意事项,公用工程：水（新鲜水、循环水、软水）、电（机泵、制冷）、蒸汽用量的统计,依据物料与热量衡算,，以前基本缺失,运输：输入,/,输出总量要仔细统计（原材料、燃料煤、废渣包括催化剂等）,污染物排放与治理：要有,针对性,，通过分析你的生产工艺来解释、说明污染物的排放量、特点及处理对策，,也是可以体现创新的,2023/10/826可行性研究报告注意事项,2024/11/19,27,所有的消耗指标都来源于衡算,2023/10/827所有的消耗指标都来源于衡算,2024/11/19,28,三废排放及处理要有针对性,2023/10/828三废排放及处理要有针对性,2024/11/19,29,可行性研究报告,注意事项,经济评价：注意资金筹措方案（需要一点基本的信贷知识），借助,Excel,表、或,Aspen Economic Analyzer,软件（安装后集成在,Aspen Plus,中）来完成计算,定员：四（五）班三倒，所以每个班组的人员数应该是,4,或者,5,的倍数,结论：包括综合评价和研究报告的结论等内容，特别是在政策、原材料供应、产品销路、工艺技术、经济效益和社会效益上的可行性作出,明确的结论,2023/10/829可行性研究报告注意事项,2024/11/19,30,可行性研究报告结论要明确,2023/10/830可行性研究报告结论要明确,2024/11/19,31,初步设计,内容及要求,原料路线和技术路线的选择,工艺流程设计,物料衡算,能量衡算,工艺设备的设计和选型,车间布置设计,化工管路设计,非工艺设计项目的考虑,编制设计文件,2023/10/831初步设计内容及要求,2024/11/19,32,初步设计程序,计划任务书,绘制工艺流程草图,物料衡算,能量衡算,设备工艺计算及选型,工艺流程图设计,车间布置设计,概算,编写设计说明书,工艺流程方框图,物料平衡图,原料用量、消耗定额、三废排放表,能量消耗综合表,设备一览表,非定型设备条件图,带控制点工艺流程图,车间平面及立面布置图,概算书、投资数及材料表,设计说明书,还包括能量的集成、物质集成等优化,2023/10/832初步设计程序计划任务书绘制工艺流程草图,2024/11/19,33,初步设计说明书内容,设计依据,设计指导思想和设计原则,产品方案,生产方法和工艺流程,车间（装置）组成和生产制度,原料、中间产品的主要技术规格,工艺计算（物料计算、主要工艺设备、工艺用水、蒸汽、冷冻用量等）,主要原材料、动力消耗定额及消耗量,生产控制分析,仪表和自动控制,2023/10/833初步设计说明书内容设计依据,2024/11/19,34,初步设计说明书内容,技术保安、防火及工业卫生,车间布置,公用工程（供电、供排水、蒸汽、冷冻与空压）,“三废”治理及综合利用,车间维修,土建,车间定员,概算,技术经济,存在的问题及建议,2023/10/834初步设计说明书内容技术保安、防火及工业,2024/11/19,35,初步设计,注意事项,物料衡算与热量衡算：,Aspen,模拟：建议由单个主体设备（,反应,-,分离,）开始逐渐扩展到整个流程；注意对计算结果的分析与讨论；注意热力学方法的选择（模拟的热力学参数与文献值对比）,注意循环水上水、回水温度的限制；注意蒸汽压力、温度等级的限制；,例如：精馏塔冷凝器、再沸器的温度与上述温度的匹配（通过优化塔操作压力实现）,选择合理的载热体,2023/10/835初步设计注意事项物料衡算与热量衡算：,2024/11/19,36,2023/10/836,2024/11/19,37,初步设计,注意事项,过程的集成：,能量的梯级利用及优化：夹点技术（换热网络）（,Aspen Pinch,，,Aspen Energy Analyzer,）与精馏序列（,Aspen Split,）,物料的梯级利用与优化：水系统集成（,Aspen Water,）,对结果的表述要清楚：,谁与谁匹配、匹配后的效果,理论匹配与实际工程实施是否有矛盾，改进方案,匹配后的流程图说明,2023/10/837初步设计注意事项过程的集成：,2024/11/19,38,2023/10/838,2024/11/19,39,初步设计,注意事项,设备：注意对设备计算结果的校核,换热器中的,Re,、,K,、,P,：需要符合工程基本要求与常识,设备直径：标准系列（圆整）,设备高度计算,如塔：填料,/,塔板,+,气、液（再）分布器,+,进出口管道,+,塔下部贮液,+,上、下封头等全部要计算在内,设备操作点校核,泵：压头（有没有考虑输送目的地如塔的高度）、相态（进出口是否会出现混合相态）,精馏塔：操作弹性、操作点位置等,2023/10/839初步设计注意事项设备：注意对设备计算结,2024/11/19,40,2023/10/840,2024/11/19,41,初步设计,注意事项,自动控制：,对于常规控制：建议列表,对于能,体现创新,的展开说明：根据工艺、设备的特性提出控制要求，再有针对性地提出控制方案与技术实现方法,2023/10/841初步设计注意事项自动控制：,2024/11/19,42,初步设计,注意事项,图表,物料与能量衡算结果表：,有编号及物料名称、来与去向,成分名称建议写出全称，而不是一个难懂的符号（,Aspen,流程模拟时可修改）,总的摩尔流量和质量流量建议给出,组分的摩尔分率和质量分率建议给出,温度和压力不要缺失,2023/10/842初步设计注意事项图表,2024/11/19,43,一目了然,不知道是哪股物流、哪个组分！,2023/10/843一目了然不知道是哪股物流、哪个组分！,2024/11/19,44,一目了然,不知道是哪台设备！,2023/10/844一目了然不知道是哪台设备！,初步设计注意事项,总图与车间布置,总图布置要点：,GB50016,、,GB50160,，防火间距，厂区建筑系数不小于,30%,、土地利用系数不小于,50%,、行政办公生活服务设施不得超过,7%,、工厂容积率要求（更新很快，要找最新的），全厂性控制室规定,安全距离：厂房之间、厂房与罐区、贮罐之间,GB50016-2006-,建筑设计防火规范,设备间距,2024/11/19,45,初步设计注意事项总图与车间布置2023/10/845,2024/11/19,46,初步设计注意事项,工艺流程图、设备装配图、车间布置图、总图、配管图：,注意图的规范性,图框（图幅大小）、标题栏、明细表规范；署名的规范；图线粗细的规范；图形符号的规范；尺寸标注的规范与完整；标注的合理性；,总图：注意厂区布置与当地风向的关系,车间布置：压缩机集中，泵尽量集中摆放,设备布置：考虑安装与检修的距离,2023/10/846初步设计注意事项工艺流程图、设备装配图,2024/11/19,47,2023/10/847,2024/11/19,48,2023/10/848,2024/11/19,49,总体把握要点,内容的把握：,注意与评分标准的对应,注意技术创新性与安全性、可靠性的关系,参赛作品的要求基础，但不设定上限,进度把握：,队长协调、队员协作，坚持不懈,2023/10/849总体把握要点内容的把握：,2024/11/19,50,化工设计是一个细致、繁琐的工作，只有坚持，才有可能成功！,2023/10/850化工设计是一个细致、繁琐的工作，只有坚,2024/11/19,51,欢迎光临大学生化工设计竞赛网站：, 工艺-非工艺设备：设备一览表、车间布置图（,2024/11/19,55,可行性研究报告,内容及要求,（二）,项目节能、节水方面的技术、措施等,环境保护及安全、工业卫生,工程组织、劳动定员和人员培训,项目实施计划,投资估算和资金筹措,财务、经济评价和社会效益评价,结论,2023/10/855可行性研究报告内容及要求（二）,2024/11/19,56,可行性研究报告,注意事项,公用工程：水（新鲜水、循环水、软水）、电（机泵、制冷）、蒸汽用量的统计,依据物料与热量衡算,，以前基本缺失,运输：输入,/,输出总量要仔细统计（原材料、燃料煤、废渣包括催化剂等）,污染物排放与治理：要有,针对性,，通过分析你的生产工艺来解释、说明污染物的排放量、特点及处理对策，,也是可以体现创新的,2023/10/856可行性研究报告注意事项,2024/11/19,57,三废排放及处理要有针对性,2023/10/857三废排放及处理要有针对性,2024/11/19,58,可行性研究报告结论要明确,2023/10/858可行性研究报告结论要明确,2024/11/19,59,化工设计是一个细致、繁琐的工作，只有坚持，才有可能成功！,2023/10/859化工设计是一个细致、繁琐的工作，只有坚,