化工工艺设计
化工设计第二章化工工艺设计
1．2．1．2生产方法
简述产品的生产方法
例：
原乙酸三甲酯工段（简称原酸酯工段）
在反应釜中加入一定量的乙睛、甲醇及四 氯化碳，搅拌冷却至-10℃，边搅拌边通入一 定量的氯化氢气体，通气结束后，在0℃左右 保温搅拌10小时，再加入适量甲醇，并在 35℃下保温搅拌10小时，过滤除去副产物氯 化铵，脱溶后再经精馏得产品原乙酸三甲酯 。
3. 公用工程物料平衡图(UFD）
应按物料类别编制，表示需要和产生公用 物料的主要设备、主要公用物料干线、控 制方案、流量和技术参数等，并应标注设 备位号和名称
4. 工艺管道及仪表流程图（PID）
2.4 工艺管道及仪表流程图（PID）的设计 （由工艺和自控人员共同完成的）
内容：
1.设备 a. 全部编有位号的设备（包括备用设备） b．成套供应的机组制造厂的初步供应范围 c．全部设备管口 d．非定型设备的内件应适当的表示，如塔板形式、与进出管道有关 的塔板序号，折流板、除雾器、加热或冷却盘管等。 e．如有工艺要求时，应注明设备安装高度以及设备之间相对高度 f．泵、压缩机、风机等转动设备的驱动形式 g．利旧设备
主要化工单元操作的工艺参数
内容: 各单元的操作温度、压力、进料量、操作周 期、控制指标（搅拌速度、加料速度等） 可以用表格
流程说明应叙述以下内容
要点:叙述物料通过工艺设备的顺序和生成物的去 向；说明主要操作技术条件。如温度、压力、流量 配比及主要控制方案等；如系间断操作，则需说明 一次操作加料量和时间周期；连续操作或间断操作 时需要说明工艺设备常用、备用工作情况；说明副 产物的回收、利用和三废处理方案。
号
放量（公斤）
1 酯化釜 1.84 废气
氯化氢气体 86.4％
《化工工艺设计》讲义
分离系统 换热网络
公用工程
“洋葱头”模型是工艺流程开发和设计的方法。
从图中可以十分直观地表示了反应系统的开发和设计是核心,它为分离系 统规定了处理物料的条件,而反应和分离系统一起又规定了过程的冷、热 物流的流量和换热的热负荷,最后才是公用工程系统的选择和设计。
“洋葱头”模型强调了过程开发和设计的有序和分层性质,也表明了
3.2 工艺设计的内容和深度
1. 概述
2. 工艺设计的依据是经批准的可行性研究报告、总体设计、工程设计 合同书及设计基础资料。制定相应的工艺流程，其原则是选择先进 可靠的工艺技术路线，进行方案比较，对方案进行优化，确定合理 的工艺流程方案，选取合适的工艺设备， 在考虑工艺流程方案时， 应同时考虑到对废物的综合利用方案和必要的治理措施。进行工艺 物料和热量平衡计算、绘制工艺流程图(PFD)、编制工艺设备数据表 和公用工程平衡图，确定公用工程、环保的设计原则和排出物治理 的基本原则。
3.3.1.1 反应流程优化 反应流程优化需要考虑的问题较多, 问题复杂。如反应动力学、反应收率、 催化剂特性、反应历程、反应途径。 反应器的最优操作条件有如何保证反应温度、反应压力、混合要求、换热要 求、各物料配比、给定条件下的生产成本等等。 在实际工业生产中, 为了实现高效率、高选择和达到要求的产量, 常常将相 同或不同类型反应器进行组合。
3 工艺设备一览表 4 取样点汇总表 5 装置界区条件表: 是生产装置和外部原材料、公用工程等互供关系、
数量及在界区交接状况的重要文件,其包括需要的原辅材料、公用工程 、产品、副产品等在界区处的条件。 6 3.2.2 补充说明: 化工工艺专业尚需参加前期工作，主要前期工作有 : 7 项目建议书: 可行性研究报告编制工作。 8 项目报价书: 投标书、技术文件编制工作 9 引进项目: 包括询价书、投标书的评标、合同技术附件谈判。 10 大中型联合装置总体规划设计。
化工工艺流程设计基础知识
化工工艺流程设计基础知识化工工艺流程设计是指将化工原料经过一系列操作加工变换，最终得到所需的化工产品的过程。
它包括了化工原料的选用、物理、化学和生物反应的进行、操作条件的控制和产品的分离纯化等步骤。
下面将从化工工艺流程设计的基础知识、流程设计的步骤以及工艺流程设计的要点等方面进行介绍。
一、基础知识：1、物料平衡：不同物料在反应器中输入和输出的质量要保持平衡，即输入物料质量等于输出的物料质量。
2、能量平衡：对于化工反应器，要保持输入热量等于输出热量，确保反应器内部的温度和压力等条件稳定。
3、反应动力学：研究化学反应速率、反应机制，选择合适的催化剂、温度、压力等条件，提高反应速率和选择性。
4、传质和传热：反应器内部需要适当的传质和传热，将反应物质从液相或气相传递到反应表面，提高反应速率。
5、设备设计：根据反应物料的特性，选择适当的反应器和分离设备，确保反应过程高效、稳定和安全。
二、流程设计步骤：1、原料筛选：根据产品要求和市场需求，选择合适的原料，考虑原料的可获得性、成本和环境友好性等因素。
2、反应选择：根据反应动力学研究和反应物料的特性，选择适当的反应方式和反应条件，保证反应的高效和选择性。
3、传质传热：根据反应物料的特性，选择适当的传质和传热方式，提高反应速率和控制反应温度、压力等条件。
4、分离纯化：根据反应产物的特性，选择适当的分离纯化方法，将目标产物从混合物中提取出来，达到产品纯度和分离效率的要求。
5、设备设计：根据反应过程的要求，选择适当的反应器、分离设备和辅助设备，确保反应过程高效、稳定和安全。
三、工艺流程设计的要点：1、考虑原料和产品的可获得性和成本，选择合适的原料和反应方法，降低生产成本。
2、考虑环境因素，选择环境友好的反应和分离纯化方法，减少对环境的污染。
3、进行反应动力学研究，选择适当的反应条件和催化剂，提高反应速率和选择性。
4、确保反应物料的平衡和能量的平衡，保持反应过程的稳定性。
化工工艺设计手册
化工工艺设计手册化工工艺设计手册(精选3篇)《化工工艺设计手册》是20XX年6月化学工业出版社出版的图书，作者是中国石化集团上海工程有限公司。
下面给大家带来关于化工工艺设计手册范文，希望会对大家的工作与学习有所帮助。
化工工艺设计手册【篇1】化工工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。
化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：①原料处理为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。
②化学反应这是生产的关键步骤。
经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。
反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。
通过化学反应，获得目的产物或其混合物。
③产品精制将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。
以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。
化工工艺设计手册【篇2】《化工工艺设计手册》(第四版)分为上、下两册，共5篇37章。
上册包括工厂设计，化工单元工艺计算和选型两篇;下册包括化工系统设计，配管设计，相关专业设计和设备选型三篇。
《手册》在保持第三版内容特点和框架结构的基础上，反映了新修订公布的有关标准规范及产品资料，新型单元设备等内容，对第三版内容中的大量数据进行了更新、补充，满足相关行业发展的需要，体现了化工工艺设计新方法和新技术上。
化工工艺设计手册【篇3】化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的，例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。
因此，它具有个别生产的特殊性;但其内容所涉及的方面一般有：原料和生产方法的选择，流程组织，所用设备(反应器、分离器、热交换器等)的作用，结构和操作，催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制，产品规格及副产品的分离和利用，以及安全技术和技术经济等问题。
化工工艺设计手册
化工工艺设计手册
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01
化工工艺设计的基本概念与原则
化工工艺设计的定义与目标
• 化工工艺设计是指在化工生产过程中，根据生产工艺要求和产品设计要求，对生产过程进行系统设计和工程设计 的过程。
• 系统设计：包括工艺流程、设备选型、管道与仪表设计、控制系统设计等。 • 工程设计：包括施工图纸绘制、设备安装、调试、验收等。 • 化工工艺设计的目标是在保证产品质量、产量和安全的前提下，实现生产工艺的优化、生产过程的自动化和生产 成本的最小化。 • 生产工艺优化：通过改进生产工艺，提高生产效率，降低原材料消耗，减少废弃物排放。 • 生产过程自动化：采用先进的控制系统，实现生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。 • 生产成本最小化：通过优化生产工艺、降低能源消耗、减少设备投资和维护费用等措施，降低生产成本。
制药等。
01
PLC系统：可 编程逻辑控制 系统，适用于 中小型化工生 产过程，如精 细化工、食品
加工等。
02
SIS系统：安全 仪表系统，适 用于对安全要 求较高的化工 生产过程，如 石油化工、核
电等。
03
06
化工工艺设计中的安全环保与节能设计
安全设计的原则与方法
• 安全设计的原则：包括预防为主、安全可靠、以人为本等。 • 预防为主：在设计过程中，充分考虑生产过程中的安全风险，采取预防措施。 • 安全可靠：保证生产过程中的设备、管道、仪表等安全，防止事故发生。 • 以人为本：关注操作人员的安全，提供安全操作环境和安全防护设施。
• 节能设计的实例：如采用热泵技术、热管技术、余热回收技术等， 降低生产过程中的能耗。
化工工艺设计必备知识
化工工艺设计必备知识1.化工基础知识：作为化工工艺设计的基础，需要掌握化工原理、化学反应动力学、质量平衡、能量平衡等基本概念和理论知识。
2.材料选择与性能评估：化工工艺设计中需要选择合适的原材料，了解不同材料的物化性质，评估其在特定条件下的性能表现，包括耐受性、热处理性等。
3.流体力学与传热学：掌握流体力学和传热学的基本原理和计算方法，包括流体的流动规律、传热机制、传热计算等，以便设计合理的流体流动和传热系统。
4.反应器设计与优化：学习不同类型反应器的设计原理、应用范围和特点，了解反应器操作参数对反应过程的影响，掌握反应器设计和优化的方法。
5.分离与净化技术：熟悉各种常用的分离与净化技术，例如萃取、蒸馏、结晶、吸附等，了解其原理和适用范围，能够根据工艺要求选择合适的分离与净化方法。
6.控制技术与仪表自动化：了解化工工艺控制的基本知识，包括控制理论、控制回路设计、自动控制设备及系统等，能够设计合适的控制系统和选用适当的仪表自动化设备。
7.安全与环保：了解化工工艺过程中的危险因素和安全要求，熟悉化工事故防范、应急处理和环境保护的基本知识，能够设计符合安全和环保要求的工艺流程。
8.经济与可行性评估：学习化工工艺设计的经济与可行性评估方法，包括投资估算、成本控制、收益评估等，能够进行经济分析和评估，为工艺设计提供可行性建议。
9.项目管理与团队协作：了解项目管理的基本原理和方法，能够进行项目进度计划、资源调配和团队协作，有效组织化工工艺设计项目。
10.专业软件应用：熟练掌握化工工艺设计中的专业软件，例如流程模拟软件、计算分析软件、图纸绘制软件等，能够利用软件进行工艺设计和计算。
以上是化工工艺设计的一些必备知识。
化工工艺设计需要多学科综合知识的综合运用和实践经验的积累，只有不断学习和提升，才能成为一名优秀的化工工艺设计师。
化工工艺设计
化工工艺设计
化工工艺设计是指根据化学反应原理和工程技术要求，利
用合适的工艺流程和设备，在化工生产过程中实现化学反
应的有效进行以及产品的高效产出。
化工工艺设计主要包括以下几个方面：
1. 反应步骤设计：根据化学反应方程式，确定反应步骤的
顺序和条件，包括反应温度、压力、浓度等。
同时，还需
要考虑反应物的投料方式、反应时间和混合方式等因素。
2. 工艺流程设计：根据反应步骤设计，确定整个化工生产
过程中各个单元操作的顺序和条件，包括进料、反应、分离、精制、排放等步骤。
工艺流程设计需要考虑生产过程
中的能量平衡、物料平衡、操作安全等因素。
3. 设备选型与设计：根据工艺流程设计，选用合适的设备
进行化工生产。
设备设计需要考虑操作条件、流体动力学、
传热传质等因素，包括反应釜、分离器、换热设备、搅拌
设备等。
同时，还需要进行设备的尺寸和结构设计，以满
足工艺要求和操作安全。
4. 控制系统设计：化工工艺过程中需要对反应温度、压力、流量等参数进行实时监测和控制。
控制系统设计需要确定
合适的仪表设备和自动化控制策略，以实现生产过程的稳
定性和可控性。
5. 安全与环保设计：化工生产过程中存在安全隐患和环境
风险，化工工艺设计需要考虑安全设施、防火爆控制、废
气废水处理等因素，以确保生产过程的安全和环境的可持
续性。
化工工艺设计的目标是通过合理的工艺流程和设备设计，
实现化学反应的高效进行，提高产品的质量和产量，降低
生产成本，同时确保生产过程的安全和环境的可持续性。
《化工工艺设计》课件
化工设备的设计原则与要求
原则
化工设备设计应遵循安全、可靠、经 济、环保等原则，确保设备在正常操 作和异常情况下都能安全、稳定地运 行。
要求
化工设备设计应满足工艺要求、操作 要求、安全要求等方面的要求，同时 要考虑到设备的可维护性和可扩展性 。
化工设备的选型与计算
选型
根据工艺要求和设备特点选择合适的 化工设备型号，需要考虑设备的性能 参数、材料、结构形式等因素。
选择合适的保温材料，并定期进行维 护和更换，以减少热损失和提高能源 利用效率。
对易腐蚀部位采取有效的防腐措施， 如设置牺牲阳极、外加电流等。
05
化工工艺安全设计
化工工艺安全风险评估
1 2 3
工艺流程安全评估
对化工工艺流程进行全面分析，识别潜在的安全 风险，如高温、高压、腐蚀、泄漏等。
设备安全评估
要了解各个符号和设备的含义和作用，以及整个工艺流程的工作原理和特点。
03
化工设备设计与选型
化工设备的分类与特点
分类
化工设备可以根据其用途、操作 原理、结构形式等进行分类，如 反应设备、分离设备、换热设备 等。
特点
不同类型的化工设备具有不同的 特点和使用范围，如高温、高压 、腐蚀等环境下的特殊要求。
足工艺要求。
经济性
在满足安全性和可靠性 的前提下，尽可能降低 管道的建设和运行成本
。
环保性
减少管道对环境的污染 和破坏，合理利用资源 ，符合可持续发展要求
。
管道的布置与安装
合理规划管道走向
根据工艺流程和设备布置，合理规划 管道的走向，尽量减少管道长度和弯 曲。
确定管道支架形式和位置
根据管道的重量、长度、直径等因素 ，合理确定管道支架的形式和位置， 确保管道稳定可靠。
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化工工艺设计
化工工艺设计是指在化学工程领域中，开发新的生产工艺或优化现有工艺的过程。
它涉及到化学反应、热力学、流体力学和材料科学等多个方面，旨在提高生产效率、减少成本、改进产品质量和保护环境等方面取得进展。
化工工艺设计对于化学工业和其他相关领域具有重要的意义。
它以高效、节能和可持续为原则，并在新工艺设计、开发和测试等方面应用最新的计算机软件技术，以减少设计过程中的试错成本和时间。
同时，它还要求对化学反应动力学、传热和质量传递等方面有深入的了解，以确保工艺的可行性。
化工工艺设计的过程包括从实验室规模到工业规模的化学工程设计。
在实验室规模下，首先需要确定反应物的组成和反应条件，包括温度、压力、催化剂和反应时间等。
其次，需要考虑反应器的类型和大小，以及溶液和气体的输送方式。
最后要确定分离、纯化和下游处理步骤。
在工业规模下，将同样的化学反应转化为生产工艺是重要的。
这需要考虑到经济和实用性等因素，以及扩大到大型化工反应器的能力。
工业规模需要考虑的其他因素可能包括安全性、物料寿命、废物处理和社会影响等。
因此，化工工艺设计需要在充分考虑环境、经济、安全和社会因素的情况下进行。
成功的化工工艺设计需要集成多个方面的知识和技术，包括化学、机械、电气、控制和计算机科学等。
它需要设计师精
通完美的数据处理能力，严格的风险评估能力，以及跨学科的协调和沟通能力以及敏锐的预判作业流程问题并解决问题的能力。
同时，具有非凡的创造力和对未知工艺的探索能力将有助于推动更具创新性的解决方案。
总之，化工工艺设计是化学领域和其他相关领域中的一项重要工作。
它是化工工程师和科学家共同努力的结果，旨在提高工业化学品的生产效率、质量和可持续性，通过推动新技术和工艺实现经济和社会效益的双赢。