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化工设计 第2章 工艺流程设计-修改PPT
第二章 工艺流程设计;本章主要内容:
2.1 生产方法和工艺流程的选择
2.2 工艺流程设计
2.3 工艺流程图
2.4 典型设备的自控方案
2.5 用AutoCAD PID绘制工艺流程图;一、生产方法和工艺流程选择的原则
(1)先进性 技术先进和经济上合理可行
先进性评价包括:技术先进性、建设投资、生产成本、消耗定额及对环境的危害等方面
(2)可靠性 指生产方法和工艺流程是否成熟可靠。原料来源是否可靠。
(3)合理性 国家资源的合理利用、建厂地区的发展规划、“三废”处理是否可行等。;二、生产方法和工艺流程确定的步骤
(1)资料搜集与项目调研; ;第二节 工艺流程设计 ;以煤为原料生产合成氨为例:;以CO变换制氢生产过程为例,将CO由42%-65%降低至0.4%以下:
CO + H2O == CO2 +H2+△H 可逆放热反应
过程组成:
粗煤气除水 → 预热 → 配比水蒸气(过量)→
反应 ???降温(回收反应热)→反应 →降温(回收反应热)→…
降温(回收多余水蒸气 )→
蒸汽冷凝液分离…;工艺流程设计的方法:流程组织(过程合成);原料预处理阶段:
◆以物理方法为主,但不排除化学方法。
◆可能要用到一些分离的单元操作。
◆可能牵涉到“三废”处理。
◆可能有副产品产出。;耐硫变换流程示意图;德士古(GE)水煤浆气化概略流程;烷基化;第二节 工艺流程设计 ;(5)原料与能量的合理利用;计算并确定各个生产过程的效率,得出全装置的最佳总收率,同时合理地做好能量回收与综合利用,降低能耗以确定水、电、蒸汽和燃料的消耗
(6)制定“三废”处理方案;对全流程中所排出的三废要尽量综合利用,对于暂时无法回收利用的,则须进行妥善处理。
(7)制定安全生产措施。对设计出来的化工装置在开车、停车、长期运转以及检修过程中,可能存在哪些不安全因素进行认真分析,再遵照国家的各项有关规定,结合以往的经验教训,制订出切实可靠的安全措施。;耐硫变换工艺流程方案设计:
变换反应分段;
根据变换炉进出口气体温度设计合理的换热流程。;各变换炉出口温度、变换率的确定 CO + H2O == CO2 +H2+△H;第三节 工艺流程图
工艺物料流程图
管道仪表流程图;把各个生产单元按照一定的目的要求,有机地组合在一起,形成一个完整的生产工艺过程,并用图形描绘出来,即是工艺流程图。
工艺流程图中的主要线型:;第三节 工艺流程图;1、工艺流程草图
工艺流程草图又称方案流程图或流程示意图,是用来表达整个工厂或车间生产流程的图样。它定性地标出由原料转化成产品的变化、流向顺序以及生产中采用的各种化工单元及设备。用于工艺方案讨论。 ;半水煤气脱硫工艺流程说明:
图2-1是合成氨工艺中原料气脱硫系统的工艺流程图。半水煤气自气柜用罗茨鼓风机1从底部鼓入脱硫塔2,稀氨水自氨水槽3用氨水泵4-1从脱硫塔顶部泵进入,用氨水吸收半水煤气中的硫化氢。由脱硫塔2底部出来的废氨水,经氨水泵4-2打入再生塔6的上部,用鼓风机5由再生塔下部向塔内吹进空气使废氨水解吸。解吸出来的硫化氢随空气流从塔顶排出(应该回收硫)。再生氨水则由再生塔底部排出,用氨水泵4-1送往脱硫塔循环使用。脱硫后的半水煤气经除尘塔7除尘后,去压缩工段进行压缩。;2、工艺物料流程图(PFD)
工艺物料流程图是把物料衡算和热量衡算的结果反映在流程图上。它是初步设计阶段最重要、最本质、最基础的图纸。;;3、工艺管道仪表流程图(PID或PID)
管道仪表流程图的内容
画出全部工艺设备、所有工艺物料管线、辅助物料管线、全部阀门,以及工艺参数(温度、压力、流量、液位、物料组成、浓度等)的测量和自动控制仪表的位置和功能代号。;二、 管道仪表流程图(PID);
图样包括如下内容:
( l )图形 将各设备的简单形状按工艺流程次序,展示在同一平面上,配以连接的主辅管线及管件、阀门、仪表控制点符号等。
( 2 )标注 注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸、数据等。
( 3 )图例(首页图)。代号、符号及其他标注的注明,有时还有设备位号的索引等。
( 4 )标题栏 注写图名、图号、设计阶段、设计单位等。;第三节 工艺流程图;(一)通用设计规定
(1)图幅 多采用A1图幅或A0图幅
PID分主项绘制,主项较大时,一个主项的流程图一般分成数张绘制,每张图纸按顺序编写图号。 ;1. 设备图形
(1)按规定图例画出设备外形轮廓和内部、外部结构特征简图(P35);图例可参照HG -20519.2
(2)设备之间的相对位置及
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