现代过程装备与控制工程-概论-第一章-课件.ppt

1、Modern Process Equipment and Control Engineering现代过程装备与控制工程现代过程装备与控制工程过程装备制造业与社会进步（过程装备制造业与社会进步（2 2小时）小时）基本过程原理（基本过程原理（4 4 学时）学时）动量传递过程动量传递过程传热过程传热过程传质过程传质过程化学反应过程化学反应过程过程装备是物质制造的基础（过程装备是物质制造的基础（3 3小时）小时）过程装备与化学工业过程装备与化学工业过程装备与石化工业过程装备与石化工业过程装备与冶金工业过程装备与冶金工业过程装备与制药工业过程装备与制药工业现代过程装备与控制工程现代过程装备与控制工程过程

2、装备是能源生产的核心（过程装备是能源生产的核心（3 3小时）小时）过程装备与化学能源过程装备与化学能源过程装备与化石能源过程装备与化石能源过程装备与核能过程装备与核能过程装备与可再生能源过程装备与可再生能源过程装备与高新技术（过程装备与高新技术（2 2小时）小时）航空、航天航空、航天深海探索深海探索生命科技生命科技电子电器电子电器环境保护环境保护过程装备与控制工程的教育（过程装备与控制工程的教育（2 2小时）小时）本科教育（课程介绍）本科教育（课程介绍）研究生教育（包括相关专业）研究生教育（包括相关专业）就业就业持久的领先力持久的领先力现代过程装备与控制工程现代过程装备与控制工程授课教师魏新利

3、魏新利 教授教授Tel:13592485516什么是过程装备与控制？What is Process Equipment and Control Engineering过程装备与控制的工业背景过程装备与控制的工业背景过程装备与控制工程技术的发展简史过程装备与控制工程技术的发展简史人类不可缺失的.Indispensable to Human Being 在这个世界上，我们可以失去很多东西，但失去其中一在这个世界上，我们可以失去很多东西，但失去其中一些东西，将大大改变我们生存的方式和含义。我们不妨设些东西，将大大改变我们生存的方式和含义。我们不妨设想一下：想一下：如果没有合成氨和尿素装置如果没有合成

4、氨和尿素装置.我们的粮食会大面积减产，世我们的粮食会大面积减产，世界上有大量的人群将因饥饿而死亡；界上有大量的人群将因饥饿而死亡；如果没有炼油装置如果没有炼油装置我们的汽车将无法出行，飞机将无法我们的汽车将无法出行，飞机将无法起飞；起飞；如果没有现代锅炉和发电装置如果没有现代锅炉和发电装置我们的空调、冰箱将无法我们的空调、冰箱将无法使用，城市将处于昏暗之中；使用，城市将处于昏暗之中；如果没有药物合成装置如果没有药物合成装置人类的平均寿命会大为缩短；人类的平均寿命会大为缩短；如果没有电子材料的制造装置如果没有电子材料的制造装置先进计算机技术无法实现，先进计算机技术无法实现，人们不得不靠传话通讯人

5、们不得不靠传话通讯如果没有先进的制氢装置如果没有先进的制氢装置 过程装备与控制工程是一门研究和实现上述装过程装备与控制工程是一门研究和实现上述装置的重要学科。置的重要学科。现代过程装备与控制工程现代过程装备与控制工程过程工业加工制造流程性材料产品过程工业加工制造流程性材料产品Process industry manufactures products of processed materials社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类，即硬社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类，即硬件产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品件产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品（国际标准化组织，（国

6、际标准化组织，ISO/DIS9000：2000）。）。所谓所谓“流程性材料流程性材料”是指以流体（气、液、粉体等）是指以流体（气、液、粉体等）形态存在的材料。形态存在的材料。过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。产业划分产业划分Industrial Definition 人类的全部经济活动可划分为第一次产业、第二次产业和第人类的全部经济活动可划分为第一次产业、第二次产业和第三次产业。三次产业。在我国第一产业指农业、林业、牧业、渔业等；第二产业指在我国第一产业指农业、林业、牧业、渔业等；第二产业指工业（含矿业、制造业、自来水、电力、建筑业等）

7、；第三工业（含矿业、制造业、自来水、电力、建筑业等）；第三产业则指商业、服务业、邮电通讯业、金融保险业及科研、产业则指商业、服务业、邮电通讯业、金融保险业及科研、文教、卫生等行业。文教、卫生等行业。过程工业与矿业、制造业、自来水、电力等国民经济行业直过程工业与矿业、制造业、自来水、电力等国民经济行业直接相关接相关制造业的划分制造业的划分Manufacture definition 按照按照“技术特征技术特征”可将制造业分为两类：可将制造业分为两类：一类是以物质的化学、物理和生物转化，生成新的物一类是以物质的化学、物理和生物转化，生成新的物质产品或转化物质的结构形态，多为流程性材料产品，质产品或

8、转化物质的结构形态，多为流程性材料产品，产品计量不计件，连续操作，生产环节具有一定的不产品计量不计件，连续操作，生产环节具有一定的不可分性，可分性，可统称为过程工业（过程制造业），可统称为过程工业（过程制造业），如涉及如涉及化学资源和矿产资源利用的产业（石油化工、冶金）化学资源和矿产资源利用的产业（石油化工、冶金）等；等；另一类是以物件的加工和组装为核心的产业，根据机另一类是以物件的加工和组装为核心的产业，根据机械电子原理加工零件并装配成产品，但不改变物质的械电子原理加工零件并装配成产品，但不改变物质的内在结构，仅改变大小和形状，产品计件不计量，多内在结构，仅改变大小和形状，产品计件不计量，多

9、为非连续操作，这类工业为非连续操作，这类工业可统称为为装备制造业。可统称为为装备制造业。过程制造业为装备制造业提供原材料，同时装过程制造业为装备制造业提供原材料，同时装备制造业为过程制造业提供制造装备备制造业为过程制造业提供制造装备我国过程工业包含的范围Scope of Chinese process industry按大行业分的过程工业按大行业分的过程工业包含在其他大行业中的过程工业包含在其他大行业中的过程工业食品加工业食品加工业金属表面处理及热处理业金属表面处理及热处理业食品制造业食品制造业铸件制造业铸件制造业造纸及纸制品业造纸及纸制品业粉末冶金制品业粉末冶金制品业印刷业印刷业绝缘制品业绝

10、缘制品业石油加工及炼焦业石油加工及炼焦业集成电路制造业集成电路制造业(部分生产环节部分生产环节)化学原料及化学制品业化学原料及化学制品业电子元件制造业电子元件制造业(部分生产环节部分生产环节)医药制造业医药制造业烟叶复烤业烟叶复烤业化学纤维制造业化学纤维制造业纤维原料初步加工业纤维原料初步加工业橡胶制品业橡胶制品业棉纺印染业棉纺印染业塑料制品业塑料制品业毛染整业毛染整业非金属矿物制造业非金属矿物制造业丝印染业丝印染业黑色金属冶炼及压延加工业黑色金属冶炼及压延加工业火力发电业火力发电业有色金属冶金及压延加工业有色金属冶金及压延加工业煤气生产业煤气生产业自来水生产业自来水生产业现代过程装备与控制工

11、程现代过程装备与控制工程过程装置是流程性材料产品的工作母机Process unit is the machine tool for products of processed materials成套过程装置是流程性材料产品的工作母机，它通常成套过程装置是流程性材料产品的工作母机，它通常由一系列的过程机器和过程设备，按一定的流程方式由一系列的过程机器和过程设备，按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的连续系统，再配以控制仪用管道、阀门等连接起来的连续系统，再配以控制仪表和电子电气设备，即能平稳连续地把以流体为主的表和电子电气设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种材料，让其在装置中历经必要的物理化

12、学过程，各种材料，让其在装置中历经必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程性产品。制造出人们需要的新的流程性产品。单元过程设备（如换热器、反应器、塔、储罐等）与单元过程设备（如换热器、反应器、塔、储罐等）与单元过程机器（如压缩机、泵、离心机等）二者统称单元过程机器（如压缩机、泵、离心机等）二者统称为过程装备。为过程装备。过程装备与控制工程是Process Equipment and Control Engineering is Combining math,physics,chemistry and Combining math,physics,chemistry and engineer

13、ing of multidiscipline to solve a engineering of multidiscipline to solve a wide range of industrial problems in a safe wide range of industrial problems in a safe and economical fashion.and economical fashion.结合数、理、化和多领域的工程知识，以安全和经结合数、理、化和多领域的工程知识，以安全和经济的方式解决诸多的工业问题的学科济的方式解决诸多的工业问题的学科related to bot

14、h process manufacture industry related to both process manufacture industry and equipment manufacture industryand equipment manufacture industry与过程制造业和装备制造业同时相关与过程制造业和装备制造业同时相关战国时期的炼丹术据据史记史记记载，战国时就有方士炼丹记载，战国时就有方士炼丹丹房须知丹房须知描写了炼丹的场所和设备描写了炼丹的场所和设备丹房须知丹房须知描描写了炼丹的场所写了炼丹的场所-龙虎丹台，它既龙虎丹台，它既不同于现在的厂不同于现在的厂矿，也

15、不是化学矿，也不是化学实验室，而是把实验室，而是把炼丹的器具放在炼丹的器具放在小土台上，再在小土台上，再在上面放置金属或上面放置金属或土做的炉子，炉土做的炉子，炉子里有鼎或匮，子里有鼎或匮，炼丹的原料就在炼丹的原料就在里面发生化学反里面发生化学反应，同时书中还应，同时书中还描写了古老的蒸描写了古老的蒸馏器和研磨器馏器和研磨器.古代的炼丹古代的炼丹术士们通过炼金术士们通过炼金炼丹的研磨、蒸炼丹的研磨、蒸馏、升华、结晶、馏、升华、结晶、测定等技术操作，测定等技术操作，积累了金属的置积累了金属的置换、物质的化合、换、物质的化合、分解、氧化、还分解、氧化、还原等化学反应方原等化学反应方面的知识。面的知

16、识。英国人帕金，于英国人帕金，于18561856年年发现了苯胺染料，并实现发现了苯胺染料，并实现了工业化的生产。法国化了工业化的生产。法国化学家拜特洛对有机化合物学家拜特洛对有机化合物的合成进行过系统研究，的合成进行过系统研究，于于18561856年合成了甲烷，年合成了甲烷，18581858年合成了甲醇，年合成了甲醇，18591859年合成了乙炔，年合成了乙炔，18661866年从年从乙炔合成了苯，进入了合乙炔合成了苯，进入了合成化学的年代。成化学的年代。瓦特和蒸汽机瓦特和蒸汽机(1769)James Watt and Steam Engine 公元1629年意大利工程师布兰卡(Branca)

17、发明用蒸汽推动风轮。1679年法国人帕蓬(Denis Papin)建造了第一台蒸汽锅炉，在英国大量推广。1689年英国人萨委瑞(Thomas Savery)用蒸汽机驱动水轮抽水。1700-1712年英国工程师纽柯门(Thomas New-comen)发明了活塞式蒸汽机，投入批量生产供应市场。产业革命的标志瓦特蒸汽机的发明。1765年瓦特发明蒸汽冷凝器，使蒸汽出口温度降低，从而提高了热机效率，1769年获专利。十八世纪末和十九世纪初的工业革命加快了资本主义物质技术基础的建立。随着大机器生产的发展和复杂劳动工具与手段的产生，劳动外工越来越细，这就需要有各方面的专家从事生产的准备工作和组织工作，负责

18、机械设计和研究产品的生产工艺。17361819 17361819 17361789卡诺及其循环卡诺及其循环(1824)Sadi Carnot and Carnot Cycle法国人卡诺（法国人卡诺（Sadi Carnot），），1824年，二十八岁发表了年，二十八岁发表了关于关于火的动力及产生这种动力的机器火的动力及产生这种动力的机器，阐述了他的理想热机理论。阐述了他的理想热机理论。36岁去岁去世。世。奠定了热力学的基础，为发展新的奠定了热力学的基础，为发展新的热机提供了理论依据。热机提供了理论依据。能量转换过程中，提高热效率能量转换过程中，提高热效率卡诺循环卡诺循环(Carnot Cycle

19、)1796-1832合成氨的发明者，德合成氨的发明者，德国化学家哈柏，从国化学家哈柏，从19061906年开始研究用高年开始研究用高温高压法合成氨，温高压法合成氨，19091909年从实验室得到年从实验室得到了一百克的合成氨后，了一百克的合成氨后，德国化学家博希和伯德国化学家博希和伯杰亚斯共同发展了哈杰亚斯共同发展了哈柏的方法，使它能用柏的方法，使它能用于工业生产，开创了于工业生产，开创了化学工业。化学工业。高压合成氨装置(1913)High pressure ammonia converterFritz Haber Carl Bosch In 1909 Fritz Haber,a young

20、 physical chemist in Karlsruhe,Germany,struck the jackpot.He found a way to tap into the atmospheres vast reservoir of nitrogen gas and combine it with hydrogen to form ammonia using enormous pressures,extremely high temperatures and a catalyst.BASF promptly bought Habers patents and turn his small-

21、scale laboratory feat into a major industrial operation.Carl Bosch,a talented metallurgical engineer and BASFs future chairman,was given the task.He designed and built an industrial-size installation that could contain the great pressures and high temperatures required in Habers process.Before long

22、the scientific community was referring to the Haber-Bosch process.化工制造实现了大规模工业生产化化工制造实现了大规模工业生产化肥（肥（1909190919191919）、杀虫剂）、杀虫剂（1938193819421942）、除草剂（）、除草剂（19441944）；）；机械工程师们为农业设计制造了千机械工程师们为农业设计制造了千百种机动农牧业机械，拖拉机百种机动农牧业机械，拖拉机（19071907）、联合收割机（）、联合收割机（19151915）、）、打谷机（打谷机（19431943）、打捆机（）、打捆机（19401940）、）、

23、转动浇水机（转动浇水机（19481948）、机械摘棉机）、机械摘棉机（19491949）、挤奶机（）、挤奶机（19401940）和各种）和各种畜牧机械、加工设备畜牧机械、加工设备，成十倍地提，成十倍地提高了农牧业劳动生产率。世界人口高了农牧业劳动生产率。世界人口从从1616亿增长到亿增长到6060亿，农业保障了世亿，农业保障了世界食品供给，制造业功不可没。界食品供给，制造业功不可没。现代过程装备与控制工程现代过程装备与控制工程超高速离心机(1926)Ultracentrifuge Theodor Svedberg(1884-1971)，出生于瑞典。，出生于瑞典。他在他在1905年得到文学学位，

24、年得到文学学位，1907年得到硕士学年得到硕士学位，位，1908年得到哲学的博士学位。年得到哲学的博士学位。Svedberg发明了超高速离心机并用于研究高分发明了超高速离心机并用于研究高分散胶体物质等重大贡献，因此于散胶体物质等重大贡献，因此于1926年获诺贝年获诺贝尔化学奖殊荣。尔化学奖殊荣。超高速离心机被应用在非常多有关生物学的领域超高速离心机被应用在非常多有关生物学的领域:例如利用分子颗粒大小的不同可以将大小分子分例如利用分子颗粒大小的不同可以将大小分子分离出来，较大的分子运用到较小的转速便可以分离出来，较大的分子运用到较小的转速便可以分离出来，此后再运用不同的转速便可以将不同大离出来，

25、此后再运用不同的转速便可以将不同大小的分子分离出来。小的分子分离出来。除此之外尚可利用不同的转速来分离大小不同的除此之外尚可利用不同的转速来分离大小不同的细胞，以方便对每一个细胞作更深一层的了解。细胞，以方便对每一个细胞作更深一层的了解。计算机计算机当第一台电子管计算机建造出来以后，当时估计全世界需当第一台电子管计算机建造出来以后，当时估计全世界需求量不过是几台，低估了它的能力和应用范围。求量不过是几台，低估了它的能力和应用范围。1944年，全机电式计算机年，全机电式计算机“马克马克”问世。它标志着现代计问世。它标志着现代计算机时代的开始。算机时代的开始。个人计算机（个人计算机（1975）芯片

26、制造芯片制造(1971)Chip manufactureElemental Silicon was prepared for the first time by a Swedish scientist,Jons Jakob Berzelius(1779-1848),in 1823提纯二氧化硅在技术上有一定提纯二氧化硅在技术上有一定的难度，这同样会使芯片的制的难度，这同样会使芯片的制造成本增加，如何开发出一种造成本增加，如何开发出一种低成本的提纯技术，是摆在低成本的提纯技术，是摆在IBM面前的一道难题。面前的一道难题。最新的发展 Latest Development药物合成装置药物合成装置Syn

27、thesis of Chemicals保健技术与医药卫生的重大突破主要保健技术与医药卫生的重大突破主要发生在发生在20世纪。抗生素（世纪。抗生素（1928）、）、磺胺（磺胺（1932）、胰岛素（）、胰岛素（1921）、）、维生素（维生素（1928）、脊髓灰质炎疫苗）、脊髓灰质炎疫苗（19521957）、青蒿素（）、青蒿素（1970）等新药的发现和批量生产拯救了千百等新药的发现和批量生产拯救了千百万人的生命，万人的生命，70年代消灭了天花，这年代消灭了天花，这都是医药化学家和过程装备与控制工都是医药化学家和过程装备与控制工程师的功德。程师的功德。人均期望寿命已从人均期望寿命已从20世纪初的世纪初

28、的 3040岁提高到岁提高到70岁以上。岁以上。石油化工装置石油化工装置 Petrochemical Plant石化产品充满了社会生活的每一个角石化产品充满了社会生活的每一个角落。现代运输业、能源、化工、人造落。现代运输业、能源、化工、人造纤维、农业肥料都以石油化工为基础。纤维、农业肥料都以石油化工为基础。石油化工的兴起是石油化工的兴起是20世纪化工流程制世纪化工流程制造业的杰出贡献。由于物理学和有机造业的杰出贡献。由于物理学和有机化学的进步，工程师们制造出了人造化学的进步，工程师们制造出了人造丝（丝（1903）、人造棉（）、人造棉（1912），掌握），掌握了蒸馏和裂解石油技术（了蒸馏和裂解石

29、油技术（19131936），制造塑料（），制造塑料（19091918）、）、化学纤维（化学纤维（1912）、尼龙（）、尼龙（1940）和）和人造橡胶（人造橡胶（1930）。）。现在塑料和人造纤维成为人类衣、食、现在塑料和人造纤维成为人类衣、食、住、行须臾不能离开的材料。住、行须臾不能离开的材料。现代过程装备与控制工程现代过程装备与控制工程核与发电装置核与发电装置 Nuclear and Power generation原子弹（原子弹（1945），氢弹（），氢弹（1952），核反应堆（），核反应堆（1942），），核动力潜艇（核动力潜艇（1954），原子能发电（），原子能发电（1951-1957

30、）核能技术的社会影响虽然有争论，如核威慑，但核技术用核能技术的社会影响虽然有争论，如核威慑，但核技术用于发电、医学诊断和治疗是无可争议的。核聚变是地球上于发电、医学诊断和治疗是无可争议的。核聚变是地球上未来取之不尽的清洁能源。未来取之不尽的清洁能源。发电工艺火电站发电工艺火电站类型类型 Types po（MPa）to（）*h h（）（）中压中压 Intermediate Parameter 3.43 435 2327 高压高压 High Parameter 8.83 535 3033 超高压超高压 Super high parameter 12.75 535/535 （or 550/550）3

31、436 亚临界亚临界 Subcritical Parameter 16.216.6 535/535 (or 550/550）3638 超临界超临界 Supercritical Parameter 2426 538/538 （or 566/566）4042 超超/超临界超临界 Ultra/Supercritical 2737.5 566/566/566 700 4455 燃气轮机发电：透平前温已达燃气轮机发电：透平前温已达1400，联合循环的单机功率为，联合循环的单机功率为390MW，净效率达净效率达5658发电工艺核电站发电工艺核电站项项目目 PWR BWR HWR,CANDU HTGR FB

32、R 电电功功率率 1100 MWe 1100 MWe 1100 MWe 1100 MWe 1500 MWe 冷冷却却剂剂 水水 水水 重重水水 氦氦 钠钠 慢慢化化剂剂 水水 水水 重重水水 石石墨墨 无无 所所需需原原料料 U3O8 4100 4020 4160 2980 效效率率(%)32 33 28 39 39.5 冷冷却却剂剂压压力力(MPa)15.5 6.9 10.1 4.76 无压力 冷冷却却剂剂出出口口温温度度(C)327 285 310 743 538 中国过程装备技术发展简表Brief History of Chinese Process Equipment 时间时间 内容内

33、容 领域、单位领域、单位 60 年代年代 中小型化工、发电装置中小型化工、发电装置 全国化工、发电企全国化工、发电企业业 70 年代年代 引进国外技术装备，建设大型化工装置引进国外技术装备，建设大型化工装置 建设十余套聚乙烯醇装置建设十余套聚乙烯醇装置,设计及设备供应均立足于设计及设备供应均立足于国内国内 全国范围全国范围 1980 年年-1985 年年 大型尿素装置国产化：研制成功尿素合成塔、高压洗大型尿素装置国产化：研制成功尿素合成塔、高压洗涤器、二氧化碳压缩机等大型尿素装置关键设备，年涤器、二氧化碳压缩机等大型尿素装置关键设备，年产产 52 万吨尿素装置的设备国产化率达万吨尿素装置的设备

34、国产化率达 80%以上以上 浙 江 镇 海 石 化 总浙 江 镇 海 石 化 总厂、乌鲁木齐石化厂、乌鲁木齐石化厂、银川化肥厂等厂、银川化肥厂等 1986 年年 煤化工煤化工-电石、乙炔化工设备的国产化：电石、乙炔化工设备的国产化：4.5 万吨大型万吨大型密闭炉、干法除尘、气烧窑密闭炉、干法除尘、气烧窑 3 项新技术项新技术,经组织消化经组织消化吸收吸收,由国内设计由国内设计,制造设备，均已建成投产制造设备，均已建成投产 山西太原、河北下山西太原、河北下花园、衢化等厂花园、衢化等厂 1 19 98 84 4 年年-1 19 99 93 3 年年 研研制制成成功功磷磷铵铵生生产产的的关关键键设设

35、备备如如氨氨化化粒粒化化器器、重重载载斗斗提提机机、万万吨吨级级磷磷酸酸储储罐罐橡橡胶胶防防腐腐衬衬里里、喷喷射射混混合合器器、文文丘丘里里反反吹吹袋袋式式除除尘尘器器等等，2 24 4 万万吨吨磷磷铵铵生生产产装装置置国国产产化化率率达达 8 85 5%。2 20 0 万万吨吨硫硫酸酸装装置置共共有有设设备备 2 27 78 8台台，研研制制成成功功沸沸腾腾焙焙烧烧炉炉、余余热热锅锅炉炉、电电除除尘尘器器等等关关键键设设备备，国国产产化化率率达达到到 8 85 5%南南化化、大大化化、贵贵溪溪化化肥肥厂厂、铜铜陵陵磷磷铵铵厂厂 1 19 98 85 5 年年-1 19 99 90 0 年年

36、年年产产 6 60 0 万万吨吨碱碱装装置置成成套套装装备备的的研研制制：研研制制成成功功轻轻灰灰煅煅烧烧炉炉、重重灰灰煅煅烧烧炉炉、碳碳化化塔塔、滤滤碱碱机机、大大型型板板式式换换热热器器、纯纯碱碱包包装装机机、二二氧氧化化碳碳压压缩缩机机等等关关键键装装备备，达达到到了了引引进进国国外外先先进进设设备备的的水水平平 唐唐山山碱碱厂厂、连连云云港港碱碱厂厂、潍潍坊坊碱碱厂厂 1 19 97 79 9 年年-1 19 98 87 7 年年 我我国国第第一一套套油油头头年年产产 3 30 0 万万吨吨合合成成氨氨大大型型国国产产化化试试点点工工程程,已已长长周周期期稳稳定定生生产产 上上海海吴吴

37、泾泾化化工工厂厂 1 19 98 87 7 年年-1 19 99 92 2 年年 天天然然气气原原料料年年产产 2 20 0 万万吨吨合合成成氨氨成成套套装装备备研研制制：合合成成气气压压缩缩机机汽汽轮轮机机组组、一一段段转转化化炉炉炉炉管管、组组合合式式氨氨冷冷器器、一一段段废废热热锅锅炉炉、蒸蒸汽汽过过热热器器等等高高难难度度设设备备，运运行行情情况况良良好好，主主要要性性能能指指标标达达到到了了国国际际八八十十年年代代先先进进水水平平，吨吨氨氨能能耗耗为为 7 70 00 0 万万大大卡卡以以下下，设设备备国国产产化化率率达达 8 83 3%四四川川化化工工厂厂 1989 年年-1993

38、 年年 离离子子膜膜电电槽槽制制造造技技术术:创创新新开开发发出出中中国国式式的的电电解解槽槽。1993 年年第第一一套套中中国国式式年年产产 1 万万吨吨离离子子膜膜电电解解槽槽顺顺利利投投产产,其其指指标标与与国国际际水水平平相相当当 沧沧州州化化工工厂厂等等 1993 年年 以以煤煤为为原原料料的的合合成成氨氨成成套套装装备备研研制制:国国内内已已可可做做到到仅仅购购国国外外专专利利自自行行完完成成设设计计并并提提供供部部分分关关键键设设备备 鲁鲁南南化化肥肥厂厂 1993 年年 80 万万t/a 加加氢氢裂裂化化装装置置:400t/a 和和 560t/a 加加氢氢反反应应器器、螺螺纹纹

39、锁锁紧紧环环式式高高压压换换热热器器、循循环环氢氢压压缩缩机机、新新氢氢压压缩缩机机等等关关键键设设备备均均由由国国内内研研制制,国国产产化化率率达达90%镇镇海海炼炼化化股股份份有有限限公公司司 1994 年年 14 万万t/a 高高密密度度聚聚乙乙烯烯装装置置国国产产化化率率达达 80%以以上上,其其中中内内壁壁镜镜面面抛抛光光反反应应釜釜、大大型型离离心心机机、大大型型回回转转干干燥燥机机等等设设备备均均由由国国内内研研制制 燕燕山山石石化化公公司司 1993 年年-1994 年年 30 万万t/a 大大型型合合成成氨氨、52 万万t/a 尿尿素素装装置置中中的的离离心心压压缩缩机机组组

40、:自自行行设设计计制制造造了了天天然然气气压压缩缩机机组组、氨氨冷冷冻冻压压缩缩机机组组和和CO2 压压缩缩机机组组 四四川川天天华华股股份份有有限限公公司司 1994 年年-1999 年年 年年产产 45 万万吨吨乙乙烯烯改改造造扩扩建建成成功功,国国产产化化率率达达 70%;国国内内设设计计的的 6 万万 t/a 和和 8 万万 t/a乙乙烯烯裂裂解解炉炉CBL III,CBLIV炉炉接接近近国国际际先先进进水水平平。裂裂解解气气压压缩缩机机、丙丙烯烯压压缩缩机机、聚聚丙丙烯烯装装置置环环管管反反应应器器等等关关键键设设备备实实现现国国产产化化 燕燕山山石石化化公公司司 辽辽阳阳化化纤纤公

41、公司司 大大庆庆石石化化、茂茂名名石石化化、大大连连石石化化等等 1995-1999 年年 大大型型煤煤化化工工成成套套设设备备研研制制。在在兰兰州州煤煤气气工工程程（国国产产化化率率 40%）、哈哈尔尔滨滨煤煤气气工工程程（国国产产化化率率 60%）的的基基础础上上，河河南南义义马马煤煤气气工工程程城城市市煤煤气气设设备备国国产产化化率率达达 80%以以上上，达达到到 90 年年代代初初国国际际先先进进水水平平 兰兰州州、哈哈尔尔滨滨、河河南南义义马马 2000 年年 压压水水堆堆型型核核电电站站装装备备技技术术，核核电电设设备备的的国国产产化化率率已已达达到到 50%以以上上，恰恰希希玛玛

42、核核电电站站设设备备中中的的 85%均均由由中中国国制制造造。反反应应堆堆压压力力容容器器、反反应应堆堆内内构构件件、蒸蒸汽汽发发生生器器等等关关键键设设备备均均获获成成功功应应用用。广广东东大大亚亚湾湾、秦秦山山、巴巴基基斯斯坦坦恰恰希希玛玛、江江苏苏田田湾湾和和广广东东岭岭澳澳等等核核电电站站 2001 年年 实实现现 1 0 万万 t/a 聚聚酯酯成成套套设设备备国国产产化化 仪仪征征化化纤纤公公司司 Education of Process Equipment and Control Engineering过程装备与控制工程教育Education of Process Equipmen

43、t and Control Engineering我国我国“过程装备与控制工程过程装备与控制工程”专业的前身为化工机械专业专业的前身为化工机械专业（包括化工、冶金、制药、食品、真空机械等），（包括化工、冶金、制药、食品、真空机械等），成立于成立于二十世纪五十年代初期。二十世纪五十年代初期。我国化工、机械、材料及控制等我国化工、机械、材料及控制等领域的教育工作者们经五十余年艰苦奋斗，根据国情在学领域的教育工作者们经五十余年艰苦奋斗，根据国情在学习前苏联学科设置的同时，溶入美国提出的单元操作，并习前苏联学科设置的同时，溶入美国提出的单元操作，并进一步强化了材料学科、控制工程的内容，创建了富于进一步

44、强化了材料学科、控制工程的内容，创建了富于中中国特色国特色“过程装备与控制工程过程装备与控制工程”的学科框架的学科框架。“过程装备与控制工程过程装备与控制工程”教育已有较广的覆盖面，人才培教育已有较广的覆盖面，人才培养规格包括学士、硕士和博士，以及中专、大专、成人继养规格包括学士、硕士和博士，以及中专、大专、成人继续教育等，目前全国有续教育等，目前全国有近近100所高校设置了所高校设置了“过程装备与过程装备与控制工程控制工程”本科专业。本科专业。学科建设历史A History of PECE五十年代初，全国大搞工业建设，化工专业是其中一个重五十年代初，全国大搞工业建设，化工专业是其中一个重大部

45、分。按照当时化工部的分析，一个化工厂里工艺师与大部分。按照当时化工部的分析，一个化工厂里工艺师与机械师的合理配备比例。机械师的合理配备比例。1951年大连工学院首先成立年大连工学院首先成立“化化学生产机器与设备学生产机器与设备”专业。专业。1952年全国大学院系大调整，年全国大学院系大调整，华东化工学院、天津大学、浙江大学、华南工学院、成都华东化工学院、天津大学、浙江大学、华南工学院、成都工学院等，成立工学院等，成立“化学生产机器与设备化学生产机器与设备”专业，简称为化专业，简称为化机专业。另外机专业。另外,还有浙江化专和河北轻工两个专科学校。还有浙江化专和河北轻工两个专科学校。按照英美国家的

46、化工系一般分成两个专门化方向：一部分按照英美国家的化工系一般分成两个专门化方向：一部分搞工艺，一部分搞设备。当时按照苏联的模式，化工与机搞工艺，一部分搞设备。当时按照苏联的模式，化工与机械并重。械并重。学科建设历史A History of PECE1954年秋到年秋到1956年春，按中苏交流设计计划，苏联专年春，按中苏交流设计计划，苏联专家杜马什涅夫来华讲学，常驻大连工学院。家杜马什涅夫来华讲学，常驻大连工学院。全国各校全国各校选派了选派了1212位教师和位教师和1010位研究生去进修，重新修订教学位研究生去进修，重新修订教学计划。他们考察了大连、吉林等地的苏联援建项目。计划。他们考察了大连、

47、吉林等地的苏联援建项目。由大连工学院出面，召集了天津大学、浙江大学、华由大连工学院出面，召集了天津大学、浙江大学、华东化工学院等校教师与杜马一起制定我国第一份化工东化工学院等校教师与杜马一起制定我国第一份化工机械的教学计划，机械的教学计划，我校方维藩、刘庆等参加进修班。我校方维藩、刘庆等参加进修班。1958年成立河南化工学院年成立河南化工学院,1959迁到郑州，成立郑州迁到郑州，成立郑州工学院，化机专业招生招生。工学院，化机专业招生招生。1.2文革前化机专业的培养目标 培养的化工机械毕业生要做什么工作？当时的思路培养的化工机械毕业生要做什么工作？当时的思路是化工厂需要大量能够从事化工设备运转的

48、工程技术是化工厂需要大量能够从事化工设备运转的工程技术人员，包括设备的采购、安装、维护、及零配件管理人员，包括设备的采购、安装、维护、及零配件管理等方面的工作。主要是应该有一定的设计能力。从等方面的工作。主要是应该有一定的设计能力。从教教学角度大学学角度大学不宜教运转、维修，应该教设计，教原理不宜教运转、维修，应该教设计，教原理和原则。设备与机器的关系是以设备为主，以机器为和原则。设备与机器的关系是以设备为主，以机器为辅。因为设备是非定型的，需要设计，而机器是定型辅。因为设备是非定型的，需要设计，而机器是定型的只要会选用就行。的只要会选用就行。化机专业的第一轮教学计划，从化机专业的第一轮教学计

49、划，从19541954年到年到19551955年酝酿，到年酝酿，到19561956年形成，矛盾很多，化工的味道很年形成，矛盾很多，化工的味道很重。重。1956 1956年教育部与各部委联合成立了教材编审委年教育部与各部委联合成立了教材编审委员会，要编自己的教材。同时，教育部在北京石油员会，要编自己的教材。同时，教育部在北京石油学院等院校又增加了一批化机专业。这样全国的化学院等院校又增加了一批化机专业。这样全国的化机专业已增加到十几所院校。机专业已增加到十几所院校。当时大多数人认为，教学以设计为主，但是培当时大多数人认为，教学以设计为主，但是培养目标是为企业培养运行和维修工程师。养目标是为企业培

50、养运行和维修工程师。1960-1980年代化工机械专业在发展过程中走了不少弯路，文革时期全盘化工机械专业在发展过程中走了不少弯路，文革时期全盘否定了理论的作用，文革后又把加强理论作为最重要的拨否定了理论的作用，文革后又把加强理论作为最重要的拨乱反正的目标。乱反正的目标。文化大革命以后，化工部联合各校组织了化机专业定期的文化大革命以后，化工部联合各校组织了化机专业定期的交流会。后来，国家教委又委托化工部正式成立组织了化交流会。后来，国家教委又委托化工部正式成立组织了化工机械专业教学指导委员会，这时，设置化工机械专业的工机械专业教学指导委员会，这时，设置化工机械专业的院校已达到院校已达到52个，使