化工设计概论第二章工艺流程设计.ppt

第二章 工艺流程设计 本章主要内容： 1）工艺路线选择。 2）工艺流程的设计。 例如： 举例说明工艺路线的流程化 §2.1 工艺路线选择 一、化工生产方法（工艺路线） 是将工厂全年生产的品种、产量、生产时间、生产班次等作一个安排，形成一个化工生产的方案。 按目前化工生产的特点，连续性生产的工厂，全年的生产时间可为8000h，约330天，每天三班连续生产。间歇性的生产工厂，可按实际情况而定。 在安排生产方案时，尽量做到“四个满足”： (1) 满足产量质量的要求。(2) 满足经济效益的要求。 (3) 满足安全生产的要求。(4) 满足环境保护的要求。 这个阶段的任务是确定生产方法和生产流程，它们是整个工艺设计的基础。运用所掌握的各种资料，根据有关的基本理论进行不同生产方法和生产流程的对比分析，从而选取一种先进合理的生产方法。 （1）先进性(技术上先进，经济上合理）。 首要条件是技术上先进可行、工艺路线成熟可靠，技术上要尽可能先进，体现当代化工生产水平的企业，才可能有较大的竞争能力。 原材料及能源消耗少，成本低，产品质量好。在评价时，应在同一规模情况下进行比较，以避免规模效应的影响。 （2）可靠性。 要防止只考虑先进性，而忽视装置运行的可靠性。应避免将新建厂设计成试验工厂。 （3）结合国情，因地制宜。 重点考虑原料的纯度及来源。原料应价廉易得，纯度高，开发利用率高，同时应尽量减少原料的流通环节和预处理过程，降低产品的原料成本。 （4）公用工程中的水源及电力供应 应选择水源充足的地方，最好靠近江河湖泊等方便取、排水的区域，同时电力供给也应有保障。 （5）安全技术及劳动保护措施 安全生产是化工厂生产管理的重要内容。 化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、有腐蚀等特点，与其他工业部门相比具有更大的危险性，因此从设备上、技术上、管理上对安全予以保证，严格制订规章制度、对工作人员进行安全培训，采用相应的劳动保护措施，做好操作人员的安全生产防护，达到安全生产的目的。 （6）综合利用及清洁生产 从产品的生命周期的全过程考虑，采用能耗、物耗少的、污染物产生量少的清洁生产工艺，合理利用自然资源，防止生态破坏。 从产品的设计、产品的寿命、产品报废后的处置等是否合理进行充分地论证后再进行相应的工艺设计，对在生产中排放出来的废物尽可能做到循环利用和综合利用，从而实现从源头削减环境污染，提高资源利用率。 （7）环境保护 环境保护是建设化工企业必须重点审查的一项内容，化工生产过程中易产生有毒、有害物质，造成环境污染。因此，新建工厂的三废排放物必须达到国家规定的排放标准，符合相关环境保护法律法规的要求。 1、全面收集拟定产品在国内外的各种生产方法资料。 2、研究关键设备。 3、对各种生产方法进行技术、经济、安全等方面的要求。 4、对选定生产方法做适当的修改。 要收集的主要资料内容： 各国生产情况、各种生产方法及其工艺流程。 原料来源及成品应用情况。 实验研究报告。 原料、中间产品、产品和副产品的规格和性质。 安全技术和劳动保护措施。 综合利用及三废处理 生产技术是否先进、生产机械化、自动化程度。 装备大型化与制造、运输情况。 基本建设投资、产品成本、占地面积。 水、电、汽、水文、气象等方面的资料。 车间环境与周围的情况。 （1）满足产品性能规格的要求。 （2）尽量采用先进生产技术。 （3）选用的工艺路线必须具备工业化生产的条件。 （4）对各项技术经济指标进行比较。 （5）操作连续化问题。 （6）装置大型化。 （7）治理三废，消除污染。 （8）提高自动化水平，尽量利用计算机进行生产控 制和管理。 §2.2 工艺流程的设计 工艺流程设计是工艺设计的核心，它通过工艺流程图的形式，形象地反映化工生产由原料输入到产品输出的过程，其中包括物料和能量发生的变化，物料的流向以及生产中所经历的工艺过程和使用的设备仪表等。 1、确定生产流程中各个过程的具体内容，顺序和组织方式，操作条件，控制方案，确定“三废”治理方案，确定安全生产措施，达到加工原料以制得所需产品的目的。 2、在工艺流程设计的不同阶段，绘制不同的工艺流程图。 在化工设计中工艺流程的设计总是最早开始，最晚结束。 一个典型的化工工艺流程一般可由六个单元组成，如图所示。 1、尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟的科学技术成就，以保证产品质量。