工艺流程设计讲义.ppt

化工设计;工艺流程设计的重要性： 工艺流程设计是化工工艺设计的核心。 工艺流程设计和车间布置设计决定整个装置的基本面貌； 工艺流程设计与设备的设计选型与布置，工艺计算和管路设计密切相关。 ;3.1 工艺路线的确定 3.2 工艺流程设计 3.3 工艺流程图 3.4 典型设计的自控流程;3.1 工艺路线的确定 ; 安全生产——从设备上、技术上、管理上保障安全 符合国家相关政策法规;3. 结合国情——中国是发展中国家 在工厂设计时不仅要从技术观点考虑，也应结合中国具体国情： (1) 中国人的消费水平及各种化工产品的消费趋势； (2) 中国化工机械设备及电气仪表的制造能力； (3) 中国化工生产所用的原材料设备所用金属材料供应情况； (4) 中国环境保护的有关规定和三废排放情况； (5) 劳动就业与化工生产自动化关系； (6) 资金筹措与外汇贮备情况。;三、工艺路线确定的步骤;4. 全面对比 ① 几种工艺路线在国内外的采用情况及发展趋势； ② 产品的质量情况； ③ 生产能力及产品规格； ④ 原材料、能量消耗情况； ⑤ 建设费用及产品成本； ⑥ 三废的产生及治理情况； ⑦ 其他特殊情况。 ;工艺流程设计——在确定工艺路线基础上，使操作过程和选用设备型式具体化的过程。 工艺流程设计成果——工艺流程设计图。;工艺流程设计应解决的问题： (1) 确定整个流程的组成； (2) 确定每个过程或工序的组成； (3) 确定操作条件； (4) 控制方案的确定； (5) 合理利用原料及能量； (6) 制定三废的治理方法。 (7) 制定安全生产措施。;(1) 确定主反应装置;预热(冷) 汽化 干燥 粉碎筛分 提纯精制 混合 配制 压缩等;(4) 三废处理 三废：废气、废液、废渣 所含有害物质在排放前应该达到排放标准——相关政策法规! 尽量综合利用，变废为宝； 污染问题不解决，不允许投产。 ;三、工艺流程设计的基本方法 — 方案比较;工业混合酸流程图;概念设计;;;举例说明工艺路线的流程化;;;; 为了控制水洗塔生成废酸水的量，可以设计一个带有再沸器的HCl吸收塔，充分吸收HCl，制成稀盐酸，再将夹有微量水份和甲醇的CH3Cl经冷冻除水、脱醇。原料预处理流程可以简化为不必混合，直接进入反应釜。简化后的流程框图。;简化后的工艺流程简图;;工艺流程设计;3.3 工艺流程图 ;定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化工单元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。 在方框图流程图的基础上，将各个工序过程换成设备示意图，进一步修改、完善可得到工艺流程草图。 生产工艺流程草图一般由物料流程、图例、必要的文字说明三部分组成。 要画出主要设备示意外形. 设备用细实线画出外形、形状不要求准确，用线条和箭头表示主要物料管线和流向，物料线用粗实线绘制。至于管件、阀门等一般不标出。还要求附有图例，有的单位流程图上还有设备一览表。 参见P33 图2-11 生产硫酸铜的工艺流程简图。;生产硫酸铜的工艺流程草图 ;3. 工艺物料流程图（process flowsheet） ;工艺物料流程图中： 采用常用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备；用箭头表示物流方向，标注工艺设备位号和名称； 用表格表示出各物流的T、p、Vs、组成；在有热量变化的设备旁，标出热量计算值。 物料表包括物料名称、质量流量、质量分数、摩尔流量和摩尔分率。有时还列出物料的某些参数如温度、压力、密度等参见表2.1物料平衡表。 参见P36图2.16 煤气脱硫工序工艺物料流程图;工艺物料表;（2）物流变化和物流表 对于物料发生变化的设备，要从物料管线上画一个引出线，并于引出线端用列表的形式表示物料的组成、名称、质量流量(kg／h)、质量百分数、摩尔流量(kmol／h)。 物料的某些工艺参数，例如物料温度、压力等可在流程线旁注明。 ;;;; (2)设备标注 ①标注的内容 设备在图上应标注位号及名称。设备位号在整个车间(装置)内不得重复，施工图设计与初步设计中的编号应该一致，不要混乱。如果施工图设计中设备有增减，则位号应按顺序补充或取消(即保留空号)。设备的名称也应前后一致。 ②标注的方式 设备的位号、名称一般标注在相应设备的图形上方或下方，各设备在横向之间的标注方式应排成一行；若在同一高度方向出现两个以上设备图形时，则可按设备的相对位置将某些设备的标注放在另一设备标注的下方。 ;;4. 带控制点工艺流程图（process and control flowsheet） ;(4) 标注全部设备的位号和名称。 (5) 表示出全部管道的管道代号、管径、材料、保温等。 参见P46图2