化工设计论文范文

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在现阶段的化工工艺设计过程中，对于化工工艺设计过程中的安全性越来越重视，在实践中要对相关工艺安全设计存在的危险因素进行系统的分析，对其存在的问题进行探究，进而提出具有一定实践意义的解决对策。

1化工工艺设计的主要类别

1.1概念设计

所谓的概念设计就是通过模拟具体的工业生产设备状况开展实施的一种技术手段。概念设计一般会在设计过程中开展并实施，其主要目的就是要提升整体的工艺条件以及相关生产路线的合理性。

1.2中试设计

中试内容与相关任务主要就是对小试中已经确立的相关条件以及工艺路线进行系统的检查，对于具体的产品进行系统的考核，了解其主要性能，对于具体的工艺系统的持续性以及可靠性进行探究，进而收集到相关工艺需求的数据，这些内容与系列内容可以作为整个检验部分，也可以对其进行部分的检验，具体操作要根据实际情况开展。

1.3初步设计

初步设计就是基于相关化工项目设计中的初始阶段进行优化，其主要成果为总概算书以及初步设计的说明书。主要是对相关化工工艺的设计的技术与经济进行计算。

1.4施工图设计

主要就是根据相关审批意见，将初步设计过程的具体设计计划与原则进行确定，在实践中要基具体的操作要求，明确具体的布置以及施工方式，明确具体的方法，解决各种初步设计问题。

2化工工艺设计中的安全问题与对策

化工工艺设计中主要存在的安全问题就是在生产过程中存在的各种安全隐患以及一些可以造成安全损失的不稳定要素。对此要提升对整个化工工艺设计的重视，加强对其危险意识的重视，通过科学的方式与手段，对其进行系统的控制，避免各种安全隐患问题的出现，在操作过程中，要尽可能的应用一些具有一定安全性的工艺技术与手段，要避免危险产品的应用，同时，在化工工艺设计中要采取与其相匹配的安全措施。

2.1化工工艺相关物料中存在的安全问题与控制对策

化工工艺在生产过程中要使用不同的原材料与半成品，这些物料应用中都是通过各种不同状态存在的，主要可以分为气态、液态以及固态三种形式。在相关物质具备特定的物质与化学性质与特定的状态之下，才可以判定其是否具有危害。因此，要对一些具有一定危害特征的物质进行详细的分析，对其具体状态进行了解与掌握，进而了解此种物质的稳定性与化学反应，对其毒性进行识别，通过科学的分析与评价，在一定程度上降低各种危险问题发生。

2.2化工工艺设计路线存在的安全问题与控制对策

化工工艺设计中的一种反应会对多种不同的工艺路线产生影响，对此在相关设计过程中，要对其进行综合考量，选择较为合适的生产路线，要尽可能的将各种危害降低到最小。工艺设计要对相关物料以及生产条件与设施等因素进行综合考量，要尽可能的使用一些危害相对较低的物料。同时要通过各种全新的设施与技术手段，降低废气、废水以及废渣的总排放量，要在合理范围之内对其进行回收时候，提升资源的最大利用率，进而避免对环境造成过度的污染。

2.3化工工艺设计中反应设备存在的安全问题与控制对策

化工反应是产品生产过程中最为关键的内容，在实践中主要就是通过各种化学反应获得一定的产物，整个过程在操作过程中存在着诸多的安全性问题，如果不足够的重视，会导致各种安全事物问题的产生，对此在进行相关反应设备的设计与选择过中要进行科学的设计与分析，避免各种问题的出现。在相关化工设计中存在着各种不同种类的化学反应，这也就直接给安全控制与管理问题带来了一定的挑战。同时，在化工反应过程中也存在一定的反应失控危机，也就是说提升对相关反应物的整体反应速度与热效应的控制，是十分重要的。

3结束语

在化工工艺设计过程中，要严格执行相关法律政策，保障操作的标准性，提升整个工艺设计的安全性，加强重视，对设计方案中的漏洞与缺点进行完善，在根本上避免各种事故与问题的产生。熟练掌握相关设计与生产过程中存在的各种安全隐患，保障化工工艺的整体安全性。

作者:孟佳 单位:众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司宁夏分公司

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1施工前策划阶段

首先要准备好资料和相关物品。资料包括安装资料和施工技术准备。安装资料包括施工图、标准图、厂家安装图、质量评验标准和相关设计手册等。对施工方案、质量计划、技术要点要合理编写，做好施工技术准备。物质准备包括施工图上用到的各种自动化仪表设备和材料。要准备出记录施工过程和质量记录的表格，便于调试仪表。

2施工组织设计阶段

自动化仪表安装是一种流动性强、环境多变、施工内容和难度差别较大的工作，要求针对具体的施工任务，制定出相应的施工组织设计。对施工现象设施的要求，需要测算出水、电、所需机械设备、数量、材料、人工等具体安排，做好相关环节的计划安排，不影响物耗和工期，为企业合理节约成本。制定出协调各专业交叉作业的方案，防止专业不同造成待工，延误工期。对工人进行技术培训，根据工作能力和操作熟练程度，合理搭配人员，分成班组落实工作量，将具体工作安排做好分配，降低劳动量消耗的同时提高工作效率。施工之前与自动化仪表专业协调配合，做好预埋件、预留孔、电缆沟、地面防腐层等基础工作，为施工阶段做好前期准备工作，对控制室的要求需特别注意，后期要及时协调更改设计遗漏问题。

3自动化仪表施工过程

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上海现有的几百家服务于消费类的工业设计公司中,大都不具备具有国际竞争力的自主研发新产品的能力,多数仅停留在简单的仿制和改进阶段。原因是这些公司规模小,研发投入经费有限,产品设计单一,缺乏独立技术支撑的能力,因而始终脱离不了在低价位上挣扎、竞争。现实证明要改变这些状况,因为一般意义上的产学研合作模式已力不从心。产学研合作的高级阶段是产学研联盟,联盟的重要目标之一是合作各方主体在平台合作的基础上构建战略性合作伙伴关系,创造并转移新知识。新知识转移既是合作成果的直接体现,也是产学研合作各方主体的主观要求,其最终目的是实现知识和技术的转化,提升各自的知识和信息水平,提高产学研联盟的合作绩效,实现合作创新。构建上海创意设计公共服务平台的目的就是重点依托高新技术创意产业集聚和高校多学科协同创意的技术力量优势,围绕“联合国创意城市•设计之都”的建设,充分发挥产学研合作联盟的整体优势,在促进创意设计成果转化的同时培养创意设计人才。

2工业设计产学研合作联盟——上海创意设计公共服务平台的建设方案

上海创意设计公共服务平台是集人才培养、产学交流、展示评比、项目合作、成果转化等为一体的新型工业设计产学研合作联盟,体现出以创意转化为主导的产学研联盟特点,是一个面向工业设计(生活消费品等)为主线的以创意转化为主导的创意设计教学和研发机构。上海创意设计公共服务平台具体由教学平台、研发平台和产业化平台组成。

2.1教学平台主要体现在整合高校资源来推动原始创新、集成创新和协同创新,多学科协同创新教学模式是它的主要特色,可以提升创意设计的内涵,实现创意设计的商品化。创意转化的切入点聚焦在创意产品设计及专利产品的开发和研制上。创意过程中分为二个层次:①发散创意思维,是“量”的体现;②深化创意设计,是“质”的飞跃。在第一层次,以集聚各高校为主参与和搭建各类设计竞赛活动。依托上海国际文化创意产业博览会、上海工业博览会打造上海工业设计领域具有权威、价值、产业形态的国际化设计展示、评比的交流赛事,即设立“上海国际工业设计创意设计大赛”,使其成为国内外工业设计领域学术和设计作品交流的国际舞台,成为具有影响力的规模化、产业化并在设计界、产业界具有盛誉的赛事活动,成为上海海纳百川创意都市的名片。在第二层次,以提升产品的创意设计核心竞争力为主,以取得设计发明专利为目的。集聚高校资源,在毕业设计环节,结合高校多学科优势,设立多学科协作的毕业设计联动机制,联合成立由多校专家和业内专家组成的专家指导委员会。指导委员会可根据市场需求和竞赛获奖作品的二次开发,有针对性的毕业设计选题,各相关学科都可根据本学科涉及到的内容展开课题研究,这种并非虚拟的毕业设计研究课题具有非常高的实用价值。在这个过程中,多学科的互补与碰撞,非常容易产生创意灵感的火花,一些概念性设计也可在多学科协同开发下实现其功能,经过整合就极有可能诞生具有市场价值的创意设计专利产品。

2.2研发平台主要体现在以市场需求为导向,集成行业资源,开展创意产品的研发,提升创意设计的价值与作用,引领行业的发展潮流。平台将借鉴发达国家在功能技术产业服务上的建设经验,协调整合上海科技资源,积极展示和提供包括设计、工艺、产品、材料、市场等方面的功能技术产业服务,将平台打造成为各具行业特色的工艺技术检测中心、产品设计论证中心、设计功能体验中心、创意设计展示中心,使其成为技术研发机构、设计机构、设计师、产业管理者、产品制造企业、技术需求企业、产业园区、创意集聚区以及高校的产学研合作平台,这一平台既可服务于高校的实践教学又可服务于广大的社会生产企业,尤其是改变目前中小企业重模仿、轻研发的现状,从整体上提升他们的产品质量和经营内涵,形成系统化的产业服务功能,服务于上海、长三角和全国的产业发展。

2.3产业化平台主要体现在与企业、行业和产业园对接,促使技术转移和创意产品的直接转化。通过成果和展示,向地区辐射。根据上海各高校创意设计类专业的定位,先行联合上海交通大学、同济大学、东华大学、华东理工大学、上海工程技术大学、上海第二工业大学等在工业设计、建筑设计、时尚、服饰、会展、包装设计方面已经具有一定品牌和优势的高校为核心,对接一批行业知名度高的企业。先行试点,积累经验,逐步扩大。平台将建立工业设计工艺技术检测资源数据库,鼓励设计机构和制造企业提供设计产品、建立检测目录。依托张江科技园区和高校联合成立创意产业技术应用中心,参与建立工业产品设计技术标准,引领上海各具行业特色的创意产业技术应用中心的建立和发展;依托上海图书馆建立上海工业设计大型数据存储托管平台;依托上海文化产权交易所建立原创设计交易平台。结合高校文化创意产学发展需求,探索提供网络数据检索的服务。扩大与兄弟省市产业集群的战略合作,集中区域产业资源优势、高校人才优势、行业引领优势、大师工作室品牌优势,为促进设计产业与制造业的结合、功能技术与设计服务水平的提升、实现产业增值提供一个技术特色明显、辐射效应显著的产业服务平台。

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1.中国文化是工业设计

汲取营养的源泉设计是一个将各种理念，技术，文化糅合在一起，组成一个自然的共同体的艺术设计。工业设计在进行艺术创作的过程中可以将我们的文化融入其中，在设计中展现精神文明和文化色彩，增强设计的感染力，给设计作品增添更加浓郁的民族色彩。

2.工业设计是中国文化内涵的重要组成部分

工业设计在进行艺术创作的过程中，涌现出文化的色彩。北京奥运会的一些建筑设施已经演变成一种中国文化，成为中国人的经典，我们热爱这些新鲜的文化。鸟巢、水立方、奥运场馆、世博会场馆都展现出一种中国文化同样也是一种中国精神。

3.中国文化与工业设计的相互融合

在中华文化和设计结合的过程中，进行设计之间的融合，交流与思想核心的碰撞，从中转化为一个整体性设计。在创新产品设计的过程中，文化与设计相互推进，形成一种良性互动的设计文化，我们在进行创新设计道德过程中，就要寻找设计和文化的结合点。

二、中国文化在工业设计中的应用及启示

1.中国文化在工业设计中的应用

中国古代的窗户的设计演变成我们现在的时钟上的花纹设计，在这样的结合中，我们可以看出从形态到结构、色彩都过渡得很自然，这个时钟摆在家里的墙上的时候，会感觉很自然，闲逸。中国的太极文化，太极文化是武当创立的，是黑白两种颜色代表天地万物糅合在一起，浑然天成的感觉。用太极文化来转化为书柜设计，看上出显得家庭的文化气息很重，浓雅。在设计的过程中，文化与创新设计的完美融合。

2.中国文化对于工业设计发展的启示

在对于文化的设计的过程中，也给予了我很多的启示。在设计的文化中要吸取文化的精髓，才能有好的创意设计。在设计中推动文化的发展。在设计中推动文化的发展文化与设计相互交融。

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2、化学工程与工艺专业英语网站设计的原则

为解决上述主要问题，在化工类专业英语网站建设中必须坚持以下原则。

2．1导航清晰，信息全面由于化工专业英语网站建设的初衷在于资源共享，这就注定其内容形式繁多。为了与普通英语学习类网站区别开来，应根据化工专业学生对专业英语的需求来设计网站内容及功能，因此网站导航应简洁清晰。在进行网站全局设计时，可采用网状结构进行设计，而局部性知识模块可采用树状结构进行设计，并用导航条、菜单等形式突出各关键模块内容。

2．2专业化风格网站风格是指，网站页面设计上的视觉元素组合在一起的整体形象，展现给人的直观感受。“整体形象”包括站点的版面布局、浏览方式、交互性、内容价值等等［2］。为体现网站的专业性，在风格采用上必须考虑化工课程的专业性。

2．3形式和内容统一性网站的建设是为了学习化工专业英语并达到学习资源共享的目的，而不单纯的只是简单的供给关系。因此，在一定形式的基础上，必须注重网站的内容以及功能，使网站的形式和内容相互统一。

2．4技术简单现在网络上较活跃的网站均是由专业化的技术人员完成，使得网站的综合风格越来越美观，功能越来越强大。但技术也越来越复杂。因此网站的维护对于普通的学生或者教师而言都存在一定难度。这种“技术”的要求不利于学生开发建立起适合自己需求的网站。所以要求技术简单化，这种简单化不是低级的代名词，而是指尽量摒弃不必要的一些网站设计，达到同等功能性的同时，尽可能多的人会使用的简单技术。

3、网站设计思路

3．1课程网站模式的确定网站建设有动态和静态之分，两种模式各有优缺点，静态网站较易被检索到，但文件交互功能较弱，不支持数据库，网站后期维护管理工作量较大。动态网站则弥补上静态网站上述缺点，但其缺点是不易被检索到、总体而言，为了达到资源共享的目的，动态网站更适合。

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2GB21748—2008《教学仪器设备安全要求仪

器和零部件的基本要求》中对教学仪器设备的机械性能提出了相应的附加要求阀门的安全要求阀门的选材必须以现行的国家标准为依据，从而保证材料和结构形式的可靠性。为保障阀门在长期使用过程中的旋转灵活和开关可靠，应对阀门的旋转部件做好防护。涉及对压力需严格控制的化工教学设备，相关设备上应设置安全阀、减压阀等泄压装置，且安全阀、减压阀等安全装置的安全设定值应定期进行校验，保证此类阀门调节功能的有效性。设备外观、设备布置和管线配管的安全要求在人员可能接近的金属制件、控制柜、抽屉、结构和组件上不应有锐角、凸出部位、锐角边、刺、粗糙的表面和飞边等，在设备制造的技术要求中须明确毛刺、锐角、毛边的处理措施。化工实训类教学装置一般都需要进行与化工厂类似的设备布置和管线配管设计，故而在设备布置和管线配管时，一方面要考虑设备布置和管线安装的稳固性，另一方面也要考虑人员进入操作区域的安全性，减少外伸和凸出的部件或尽量将外伸和凸出的部件布置在不会对人员造成伤害的区域。配管在考虑工艺流程走向的同时，也要考虑避免对人员行进和操作的干扰，降低人员与管线发生碰撞、刮擦的可能性。在无法避免上述可能的危险情况时，应在产品的操作说明书中要求操作人员穿戴安全帽、防滑工作鞋等安全防护用品。转动设备防护装置的安全要求机械产品上高速运转的传动机构，应使用使人体不能直接进入危险区的防护罩。对于设备上外露的齿轮、风扇、皮带、支撑架或其他往复运动的、旋转的、传动和活动的部件都应设有充分的安全防护罩。在易产生碎片或尘埃和可能有飞甩物存在的情况下，应设有防护罩（网）、吸尘装置及回跳保险，防护罩的密度应能使飞甩物不能通过。紧固件的安全要求化工实训类教学设备中法兰、阀门、设备支撑件等以螺栓连接为主，螺栓、螺母等紧固件的选择应尽可能选用标准件。按照GB21748—2008《教学仪器设备安全要求仪器和零部件的基本要求》的规定，化工实训类教学设备中紧固件的防松方式一般选用弹簧垫圈、锁紧垫圈和锁紧螺母。对于预期不会经常拆卸的地方选用锁紧螺母代替弹簧垫圈，需要经常拆卸且带螺母的地方弹簧垫圈使用较多，而对于有螺栓或螺钉且不使用螺母的地方多用弹簧垫圈和锁紧垫圈。在一般应用中，螺钉或螺栓的最少旋入量要等于螺杆上部带螺纹部分的名义直径；在高应力状态下应用时，螺钉或螺栓的最少选入量应等于螺杆上部带螺纹部分的名义直径的1.5倍。

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在进行产品体量关系探索的立体构成方法中，主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割；积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。例如积木就是利用体的积聚来产生多种形态的。在工业造型设计中，体的分割与积聚的运用，可以产生丰富的形态效果，在设计实践中尤为重要。

（2）语意差异法

语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。语意差异法利用产品的形容词汇，通过调研的方法找出消费者的感性认知与对象的关系，并进行定量和定性的分析。通过语意差异法设计师就可了解：消费者在面对具体产品时会从哪些方面去解读产品，影响他们认知产品内涵性语意的因素是什么，进而了解构成具体语意意象的产品设计元素等，并以此作为产品设计开发时的参考。

2设计平台

（1）建模平台

逆向构思数字化工业设计方法的建模平台选用alias系统的StudioTools组件，alias的StudioTools可谓是当今工业设计软件平台的领导者，与众多的CAD,CA工D软件相比，StudioTools具有非常强大的数字化草图绘制技术、NURBS曲面建模系统、快速且高质量的物理渲染引擎、专门针对工业设计的模块化材质库和物理灯光库。

AliasStudioTools为可扩展软件解决方案，专门针对工业设计任务而开发。从概念设计一直到设计细化，它包括使用素描、图片、真实感渲染、动画及三维产品模型开发和交流设计概念的构思过程和概念设计功能，以及可快速创建、灵活修改和精确显示的曲面和细节设计的工具，可以有效控制整个工业设计流程。

（2）设计评审平台

在设计评审中，选用与StudioTools具有良好的无缝对接功能的PortfolioWall。PortfolioWall使得工业设计师及相关设计人员能够高效地组织、查看、注释和管理二维及三维的可视化数字设计资源，PortfolioWall也可用于产品三维模型的评估、演示和审查。

（3）数字化草图绘制平台

数字化草图绘制工具分两种：软件工具及硬件工具。要求具有如下功能：适应设计早期创意阶段，不仅能够在数字化环境中表达草图创意，更重要的是能够真正适应设计师的创意思维活动，能够自由快速地表达原始概念，通过工业设计师习惯的传统交互方式验证各种创意，并能在有新的创意时灵活地填充设计细节。

软件草图绘制工具采用Alias公司的SketchBook软件，SketchBook是一种使用方便的高品质绘图程序，专为随数字化手绘板一起使用而设计。该软件以友好和基于手势的用户界面为特色，用户界面构建在Alias的MarkingMenu专利技术之上，绘画过程无需使用任何菜单。只需轻点画笔，即可访问该软件的高级绘画工具：高效的压感性铅笔、马克笔和笔刷；钢笔图层；背景模板；随意更花的笔尖形状及大小。

草图绘制的硬件工具采用日本WACOM公司的数字手绘板与压感笔。WACOM压感笔是为设计师所设计的完美的数字化草图绘制工具。压感笔可以提供的6个维度的控制：左右方向、上下方向、压感、倾斜角度、倾斜方向、旋转。结合支持此功能的SketchBook软件，一支压感笔就可以制造几乎所有类型的笔刷效果或笔触，设计师只要移动手腕并且旋转笔就可以产生平滑优美的线条。SketchBook及手绘板系统将纸上手绘草图和数字化设计工具支持的设计两种模式相结合，优势互补，提供一种数字化设计工具支持的真正适应草图绘制特征的智能化概念设计平台，让工业设计师可以在直接进行自由手绘的数字化设计环境下进行创意工作，并能自动平稳地过渡到进一步的详细设计，对于发挥设计创意和提高设计效率具有重要意义。

（4）真实感数字渲染平台

高效的产品真实感渲染工具应具有的功能包括：①体积光，工业设计的效果图对照明要求准确无误，但传统的数字渲染工具中都只能构建点光源或线光源，不能很好地表达产品的真实感。真正能构建物理体光源的只有Cinema4D设计平台；②智能GI，全局照明主要是解决间接光照、“染色”等真实感问题；③模块化的材质预制功能及实时交互式的渲染方式等。④快速并且准确的算法。

结束语[HT]

基于逆向设计思维与正向设计的数字化工业设计方法是处于产品设计开发过程上游的一种系统化工业设计方法，基于逆向构思的数字化工业设计方法是根据工业设计实践，在对数字化设计工具的特点及数字化工业设计方法进行深入分析的基础上，提出的实践性强并且切实有效的数字化工业设计方法。其从三维形体构思开始设计、细节与整体并行设计等设计方式，提高了设计师设计产品时的创意能力。此方法在提高工业设计师的创意质量、增强产品的美感等方面，具有较强的可行性。

参考文献：

［1］JamesA,Landay,BradA.Myers.InteractiveSketchingfortheEarlyStagesofUserInterfaceDesign［J］.Denver:ofHumanFactorsinComputingsystems，CHI2008:43-50.

［2］Davidg.Ullman,StephenWood,MechanicalDesignProcess［J］.DavidCraig.TheImportanceofDrawingintheComputer&Graphics，2008，2(12):263-274.

［3］佚名.逆向思维创造奇迹.师道［J］，2008，4：2-9.

［4］张婷婷．工业设计史微探［J］．沈阳大学学报，2008，3（15）：101~105.

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2设备型过滤器

设备型过滤器作为高精度过滤器，其设备内部安装有单支或多支过滤滤芯，设备本体按照石油化工压力容器相关标准设计、制造、检验和验收。

2.1过滤滤芯

过滤滤芯是设备型过滤器的过滤元件和核心部件，其数量和材质根据工艺要求确定。过滤滤芯材质及种类较多，过滤滤芯按材质型式一般分为金属滤芯和非金属滤芯。其中金属滤芯分为不锈钢丝网折叠滤芯、不锈钢丝网烧结滤芯、不锈钢纤维烧结滤芯、金属粉末烧结滤芯等[6]；非金属滤芯分为袋式滤芯、纤维烧结滤芯、线缠绕式滤芯、聚丙烯折叠滤芯、陶瓷滤芯等。常用过滤滤芯性能及适用范围见表3。

2.2工艺设计

过滤工艺设计，作为设备型过滤器设计的关键步骤，一般是根据介质工艺条件，例如温度、压力、粘度、密度、流量、固体杂质含量、介质出口固体杂质工艺指标、允许压降值、反冲洗要求、仪表条件及其他特性指标要求等进行，通过确定过滤滤芯材质、数量、过滤精度及设备材质和外形结构尺寸，然后根据压力容器相关标准进行设备壳体的设计与制造。由于设备型过滤器的相关工艺设计资料在文献和标准中很少提及，设备过滤器的公称流量可按以下经验公式进行计算：Q=Q0×A1×A2×A3×A4（1）式中：Q0—过滤介质的处理量，m3/hA1—过滤精度调整系数A2—液体粘度调整系数A3—杂质含量调整系数A4—流量调整系数式（1）中，A1以常用精密过滤器过滤精度10μm为基准，按照工艺条件中的过滤指标要求，取0.5~5的系数范围。A2以常温状态下水的黏度为基准值，取介质黏度值和基准值的比值。A3通过工艺设计条件中的杂质含量值取0.2~2的系数范围。A4以工艺设计条件中的最大流量值为基准，取1~1.2的系数范围。在工艺设计中可通过调整滤芯结构尺寸和数量，以满足工艺流量的设计要求。

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在开始化工原理课程设计之前，充分了解学生对前修课程如物理化学、化工热力学、化工原理等课程理论知识的掌握程度，了解学生查阅文献获取物性参数和相关公式的能力，了解学生是否具有一定的工程、经济观念，了解学生对计算机CAD绘图能力的掌握情况。上述内容均是在化工原理课程设计过程中学生应具备的知识与能力，通过课前调查，掌握学生的基础，进行适当的辅导与指导，使学生在开始课程设计之前提前进入状况，让学生建立信心，激发学生积极主动的完成将要开始的课程设计。

2课程设计教学过程

课程设计的任务(或题目)是教学的核心，也是能否培养和锻炼学生工程实践能力的关键。在教学过程中，为了全面的地锻炼学生的查阅文献、设计计算、实际分析和CAD绘图能力，课程设计的选题在符合教学大纲要求的前提下结合工业实际，设计结果有较好的参比性。

2.1任务布置

在分配任务时根据学生的理论知识基础和储备进行合理的搭配与分组，做到每组成员具有较均衡的知识能力。设计题目做到每人一题，尽量避免抄袭现象发生，如进行精馏塔设计时，所有学生都有自己的产量、馏出液组成、釜液组成、原料状况与组成、回流比等；组内成员具有个别不同的数据，根据计算结果可以对比不同条件对设计结果的影响，如回流比的不同、原料状况不同、馏出液组成不同、釜液组成不同等。如此一来，组内成员在进行设计计算时，都能积极参与到整个过程中来，每个人计算设计结果都是对比分析与工程评价的一部分，能够较好的提高学生的参与性、积极性，同时激发学生主动思考和创造。另外在课程设计开始之前，指导教师应仔细地讲解设计内容所对应的工艺流程，并将整个设计计算过程进行具体的说明，就设计计算过程中容易出错的位置进行重点指出。

2.2答疑与引导

在进行课程设计的过程中，方案设计是设计计算的重点，如在进行换热器设计时，如何选择合理的工艺流程和换热器的类型，需要根据加热介质和冷却介质的状况、换热器在整个工艺流程中的地位等因素来综合考虑，如进行精馏塔设计时，是选用板式精馏塔还是选用填料精馏塔，都需要根据物料的物性参数和实际工艺条件来共同决定。设计过程中应及时引导学生改进方案，组织学生讨论分析，通过对比综合选用较合适的设计方案。在课程设计的进行过程中，要及时了解与掌握学生设计的进度与状况。由于学生的知识基础和能力的差异，在获取基础数据、物性数据、方案设计、公式选用等方面都会有或多或少的困难，对学生遇到的问题可以通过以下三种方式进行解决：(1)对于个别同学遇到的个别问题，教学过程中采取一对一的答疑方式进行，就学生的问题进行个别解答和指导。如在换热器的设计过程中，就管程和壳程走何种流体，主要从介质的安排能够达到提高传热效率和节省材料的方面来考虑，易产生污垢、腐蚀性强、高温高压的介质走管程，粘度较大的介质走壳程；(2)对于大部分学生在课程设计过程中遇到的共性问题，采取集中详细讲解的方式进行，并对该设计过程进行中所涉及的知识点在实际工程中的影响进行引导与分析。如板式精馏塔的设计计算中，对于塔板数的计算，可以通过图解法和逐板计算法来进行，根据查阅文献获得的基础数据做出物系的平衡曲线或计算出物系的平均相对挥发度，再根据原料、馏出液、釜液的浓度和选择的适宜回流比获得精馏段、提馏段的操作线方程，由原料状况获得进料线方程，根据上述内容可以选择图解法或逐板法来进行计算；(3)对于设计过程中学生遇到的不了解设备形状和结构等方面造成的困难，指导教师通过实物、多媒体图片及动画的方式向学生展示说明，让学生充分了解设计中所选用设备的结构和特点。

2.3课程考核

化工原理课程设计的主要目的是进一步加强学生对理论知识的理解与掌握，同时培养学生综合运用专业知识的能力和处理实际工程问题的能力。因此，在课程的考核方面也主要从这些方面着手，课程考核主要通过如下三个方面来综合评定学生完成课程设计的成绩：(1)遵守课程设计纪律的情况，对基础数据的获取方式或途径，重点考察学生对前修理论课程的掌握情况；(2)考察学生在设计计算过程中，针对实际问题是否能够结合理论知识、实际经验和工程经济方面进行全面分析与预判；(3)分组合作过程中考察学生团队合作意识，课程设计总结与答辩过程中考察学生的语言组织及表达能力。

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在化工生产的过程中，仪表数据的检测以及仪表数据的分析都要满足实际的生产要求，以确保化工装置能够安全和稳健运行，是石油化工装置安全仪表系统设计的重要原则之一。在进行相关仪表使用的设计中，设计人员要研究系统的基本情况，并且要熟悉生产的实际过程，这样能够准确对工作现场进行把握，确保设计仪表功能能够适应实际的需求，提高设计效率。

1.2确保仪表易于维护与扩展

由于石油化工行业本身具有一定的特殊性，仪表的日常保养和维护也是日常工作中非常重要的环节，因此所选用的仪表要便于维护，且在使用中要较为方便，保证安全运行时间较长，尽量减少仪表的安装数量，从而降低仪表在安装过程中的成本，提高企业的经济效益。同时，在未来的发展过程中，要给仪表预留适于的空间，以满足未来生产工艺的改进。

1.3确保仪表系统绝对安全

由于化工行业在生产过程中本身存在一定的危险，所选用的材料一般为危险的化学品，其产品也多为易燃易爆的物品，再加上生产操作温度较高，因此安全事故发生的概率较大。随着我国石油化工生产设备的自动化和信息化的水平越来越高，产品的精细化作业也越来越广泛，因此生产往往处于临界点，这样导致危险发生的风险会越来越大。在这样的情境下，化工仪表的使用对于系统安全的要求也越来越高，因此在仪表系统进行设计的过程中，要确保仪表的绝对安全，将整个仪表作业的风险降到最低。

2提高石油化工大型装置工艺仪表系统设计的措施

2.1可靠性设计的分析

只有确保安全仪表功能的顺利实现，确保其稳定性，才能有效促进日常石油化工生产环节的可持续发展。一般来说，安全仪表功能分为五大要素，分别是系统响应时间、执行元件、安全稳定性等级、传感器以及逻辑运算器等，在此过程中，任何一个环节出毛病，都可能导致整体系统的瘫痪。一直以来，人们更多地关注逻辑运算器的可靠性，但是对检测元件、执行元件等可靠性却忽略，造成整个安全仪表系统的可靠性能低，与降低设备风险的要求不相符。对于逻辑运算器的可靠性问题，必须优先符合安全仪表系统控制的安全等级。

2.2为了保证石油化工的工序正常进行

对于仪表选型，一般会针对不同的功能进行分类，一般而言，在安全仪表的系统设计中，我们可以采用编程技术，电子技术等各个环节对于仪表进行应用。对于安全仪表的运行过程中，可以采用电气技术模式，其设计的原理主要是按照媒介继电器的原理，通过各个环节直接的合作，在复杂的生产工艺中，保证其安全性。随着我国在生产的过程中对于安全的重视，PES技术已经逐渐得到了发展和运用，利用PES技术已经完成了系统安全的连锁功能，因此相关的设计人员可以参考PES技术对仪表设计进行针对性的设计。

3仪表系统的发展远景

随着我国经济的发展，石油化工企业的仪表也在不断的进行创新和更新，在发展方向上主要为以下几个方面：安全生产模块的发展、BPCS的集成以及自动化的控制。这些无疑都是未来石油化工企业重点的发展方向，这些方面的实现，有利于我国石油化工行业各个环节安全的运行，对于企业的综合效益有非常大的帮助。仪表采用计算机进行操作，有利于在日常工作中各种数据的收集，以及对安全和非安全区域的划分进行明确，目前已经在石油化工行业中尝试使用集成SIS和BPCS系统时，并且取得了一定的效果。

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2工业产品数字化的前景分析

2.1对传统工业产品设计的影响传统的工业设计的核心是产品设计，就是对人与自然关系中产生的工具需求的响应，其中包括维持生存和发展的物质需求，即产品能够很好地匹配使用者的身心。（1）对传统工业的冲击。传统的手绘效果图是20世纪90年代以前工业设计的基本表现方式，但是随着计算机的普及和软件的开发推广，数字化工业产品设计被广泛的应用，原来的工业模式有了跨越式的转变，但是有些企业不切实际的使用数字化，不但没有达到预期的效果，反而影响经济效益。此外，许多设计专业的学生丧失了基本徒手制作的能力，而沦为电脑的奴隶，设计的作品呆板而又机械，缺乏人文气息。（2）对传统工业的革新。数字化技术对传统工业设计的革新是毋庸置疑的，不仅表现在产品的设计形式上，而是全方位思维模式的创新，无论是设计的意念、工业流程、展示与评估、产品形态，还是设计教育，数字化在工业上的应用革新都是巨大的。

2.2对现代工业产品设计的影响（1）新思维方式的转变。现阶段，在数字化领域中，出现两种设计思维：一是非物质的设计观，二是界面设计思维，两者共同促进虚拟化、网络化、界面化、服务化的产品设计形式，并包含人性化的特征。非物质设计以计算机为辅助工具，从产品设计向服务设计发展。界面设计就是能使产品的设计过程转变成动态的交流过程，使人机界面成为相互交流和作用的窗口。总的来说，我们用数字化的思维和数字化的技术去设计具有数字化技术和思维的产品，已经成为一种既定的设计风景线。（2）基于VR技术下的互动模式方案。VR技术是可以创造虚拟世界，使人在自然环境中有高度逼真的视、听、动等行为的人机界面系统。现在它已经被广泛应用到我们生活的各个地方，对于政府来说，这种技术已经应用到航天领域，它所创造的价值也是巨大的，所以它的发展具有前瞻性和广阔性。（3）工业产品面貌的改变。新时代下，工业产品应该具有以下品格：以人为本，尊重客户需求，以客观化、实用性为设计标准，批量生产。要有追求和精神意义，具备美学功能，设计应该容易被理解，并且注重细节。设计者遵循诚信原则，睿智创新。遵循生态原则，简单耐用无污染。具备这些设计原则的设计者才能够潜移默化地改变人们的生活，改善人们的心灵。

2.3工业产品设计数字化发展的趋势首先，软件设计的刚性需求超越硬件设计；物质的、有形的向非物质的无形的转变；智能的设计和第六感应研究逐渐适应于数字化中，并把资讯融入到人们的生活当中，消除隔阂；设计真正实现民主。我们对数字化的揣摩并不是空穴来风，数字化时代的来临是有可能的。

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2标准化流程定义与流程

2.1标准化操作含义。标准化流程是指以企业的经营目标为根本，以经营流程为基础，制定与之符合的相应操作程序，管控方法以及相应的管理准则[2]。以此为根据开展企业的工作目标规划，并制定相应的管理目标。在该程序的管理下，能够确保当事故发生时，企业能够有充足的应对对策，减少事故的危害程度与影响。因此标准化操作可以说是企业的发展机动性天气条件，也是后续的灾害事故处理预警系统。2.2标准化操作量化。标准化操作流程的细节量化口是一种可以很便捷的进行评审的表格文字形式[3]。细节量化口在不同的项目进行过程中，能够为操作流程对策进行适当的补充。同时在事务结束后，还能够对具体的项目事务进行简单的评测。因而细节量化在煤化工废水处理中能够起到非常关键的作用。简单来说，操作量化口就好似一张简单的表格，能够帮助管理者盯紧项目的实时动态，确定相矛盾进程进度。同时由于操作量化表一般使用相对统一的管理方式，因而管理人员在交流途中可以实现最佳的信息传动效果，从而在出现问题时，可以进行针对解决。2.3标准化操作流程实现守则。对于标准化操作流程的实现，应在设计初期阶段进行全方位的标准化流程定制[4]。首先，若是需要加强煤化工废水处理的监管质量，和废水处理与治理效率。工作人员应在设计之初，便确定施工中所需要用到的施工技术与图纸。其次在专业人员的带领下，所有的工程设计人员必须一同到现场做设计的合适工作，确保图纸信息和具体施工地点和项目需求相符，保障图纸内容真实准确。另外为了避免后续的工作中，因外在因素影响到图纸的设计出现变化，确保设计流程符合标准要求，工程人员还要制定更为标准的操作流程，并使其与设计内容相符。

3标准化流程在煤化工废水处理中的优点

标准化流程不仅可以帮助企业实现资源的最优分配，同时在处理煤化工废水的过程中，可以起到有效的引导作用。因此标准化操作流程在企业的煤化工废水处理管理中，能够大大提高全员的工作效率，获得设计项目成员的全体参与，减少外部专业人员的支持力度，从而谋取更高的企业经济获益。这么做不仅可以使煤化工企业在处理煤化工废水的过程中，事项处理更为顺利，同时标准的操作流程一般是结合了专业的设计流程指定的。因而标准化流程设计也可以利用其它更为方便的设计方式完成。例如表格及流程图等方式。另外标准化流程操作流程非常符合项目设计部门的设计需求，再满足废水处理工作设计的同时，提高设计部门废水处理方案的设计能力。从另一个角度来说，通过标准化的操作流程，能够有效避免管理人员和设计人员出现理念上的差异，或沟通差异出现矛盾。全体员工都能够明确个人工作职责，同时标准化的操作方案也是加强工程师审核设计的有效方式，确保项目的设计更具合理性、科学性。

4基于标准化流程的煤化工废水处理方案的制定设计和优化

4.1SBR技术。SBS技术是基于普通的活性污泥技术[5]。并在原有基础之上进行了一定的改进，在应用SBS技术处理煤化工废水时，因为SBS技术具有强大的有机物处理能力，因而能够取得非常显著的处理成效。众所周知，煤化工废水中，由于掺杂了大量的固体有机物，这些有机物中，有的是煤炭残渣，有的则是在化学反应下，煤炭和空气与化学品融合后的产物。利用SBS技术可以有效减少煤化工废水杂质中得降解步骤，加快煤化工废水中的杂质在物理和化学的共同作用下，与水中微生物产生反应，使得微生物代谢更快。这样便可以有效提高微生物在废水处理中的作用，从而减少其他生产投入，提高企业经济效益。4.2CBR技术。CBR技术是一种基于生物流化床的技术[6]。该技术并不是一种单纯的煤化工废水处理技术，而是由多种技术共同组成的技术集合体。通过复合式的污水处理手段，可以有效加强微生物对废水的处理作用。微生物在处理废水过程中，可以随着废水流动，从而实时进行废水的处理和杂质降解工作。并且微生物处理废水成本造价极低，且不会产生二次污染，因而CBR技术如今正逐渐成为煤化工废水处理技术的主要应用方式。不过微生物因为体积小，难控制，因而CBR技术对于工作人员的技术要求非常高。唯有具备过硬的知识和技术才能够确保废水处理工作简单有效，从而使微生物废水处理发挥最大功效。4.3UASB技术。UASB技术作为一种传统的废水处理技术，在人类处理煤化工废水的历史中，长期占据着重要地位。UASB技术主要原理是通过厌氧生物对废水进行处理，将废水中的物质进行分解，通过沉降使得废水达到可回收的效果[7]。由于UASB技术的成效显著，且原理简单，因而该项技术才能一直从上世纪70年代末沿用至今，并广受好评。4.4膜分离技术。膜分离技术主要用于废水回收后的处理工序。膜分离技术主要是通过双模处理将废水中的盐浓度提升，使得卤离子留在双模的一边[8]。之后使用蒸发装置，将卤盐水浓度提高，成为更高浓度的卤盐水，并等待结晶。当出现结晶后，统一处理进行填埋。不同阶段有着不同的煤化工废水处理模式，膜分离技术作为最后的收尾工作，在整条标准化煤化工废水处理工作流程中，起到的作用是非关键。专业人员应采用更加环保的设计方案制定合理的煤化工废水处理工序。减少不必要的废水处理工作误差，从而确保废水处理工作既符合时展需求，又不会降低企业经营效益。

5结语

随着我国的国力逐步走进世界前列，人们的整体素质也得到了有效提升。环保理念的诞生和意识加强，使得热门对煤化工废水排放的关注度摆在了非常高的地位。企业应做好带头的标杆作用，尽可能提升废水的回收使用率，并加强废水在利用回收技术的研发和应用。通过一系列科学的实践对策，减少煤化工废水对大自然的污染，同时也为煤化工行业的进步和发展承担起社会责任。灵活的使用各种废水再处理技术，实现水资源的零排放，高处理目的，从而为人类的生存共创美好家园。

参考文献

[1]周栋攀.煤化工企业水处理工艺方案设计优化[J].化工管理,2017,(25):184.

[2]王晓明.煤化工综合废水处理工艺的设计与运行[J/OL].净水技术,2017,(08):90-93.

[3]梁翠翠,庞军.煤化工行业废水处理工艺流程的研究[J].一重技术,2017,(02):26-29+78.

[4]吴炜文.标准化操作流程在环保水处理设计中的运用[J].科技经济导刊,2016,(20):102.

[5]李扬,李荣峰,杜娟娟等.煤化工废水处理技术研究进展[J].山西水利科技,2015,(02):55-58.

[6]徐叶君.煤化工废水回用技术的应用分析[J].化工设计通讯,2015,41(02):41-43+50.