第十一章 工艺流程设计精讲
工艺流程设计
1.2 工艺流程设计的任务
任务
4个确定 1个绘制 确定工艺 流程的组成 确定载能介质和 技术规格和流向 确定操作条件 和控制方法 确定安全 技术措施
绘制不同深度 的工艺流程图
1．确定工艺流程的组成
• 确定工艺流程中各生产过程的具体内容、顺序和组合方式，是工 艺流程设计的基本任务。 • 生产过程是由一系列的单元反应和单元操作组成的，在工艺流程 图中可用设备简图和过程名称来表示； • 各单元反应和单元操作的排列顺序和组合方式，可用设备之间的 位置关系和物料流向来表示。
1．工艺路线的选择
• 当一种产品存在若干种不同的工艺路线时，应从工业化实施的可 行性、可靠性和先进性的角度，对各工艺路线进行全面细致的分 析和研究，并确定一条最优的工艺路线，作为工艺流程设计的依 据。 • 在选择工艺路线时，应特别注意工艺路线中所涉及的关键设备和 特殊工艺条件或参数。一些工艺路线常常因为解决不了工业化时 的关键设备或难以满足所需的操作条件或参数，而不能实现工业 化。
5．绘制不同深度的工艺流程图
• 工艺流程设计通常采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计。 在初步设计阶段，需绘制工艺流程框图、工艺流程示意图、物料 流程图和初步设计阶段带控制点的工艺流程图；在施工图设计阶 段，需绘制施工阶段带控制点的工艺流程图。
1.3 工艺流程设计的基本程序
• 1.3.1 • 1.3.2 • 1.3.3 • 1.3.4 • 1.3.5 • 1.3.6 • 1.3.7 工艺路线的选择 确定工艺流程的组成和顺序 绘制工艺流程框图 绘制工艺流程示意图 绘制物料流程图 绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图 绘制施工阶段带控制点的工艺流程图
2．确定工艺流程的组成和顺序
• 根据选定的工艺路线，确定工艺流程的组成，包括全部单元反应 和单元操作，并明确各单元反应和单元操作的主要设备、操作条 件和基本操作参数(如温度、压力、浓度等)。在此基础上，确定 各设备之间的连接顺序以及载能介质的技术规格和流向。
工艺流程设计
工艺流程设计工艺流程设计是指在生产和制造的过程中，对于生产设备的选择和部署、原料的选择和采购、生产单元的组合和合理配比，以及生产的各个环节之间的衔接和协调等方面进行规划和设计，使得整个生产过程能够达到高效、稳定、可靠、节能、安全等目标，从而实现产品质量的提升和生产效率的提高。
工艺流程设计的主要步骤如下：1.确定生产要求和目标首先要确定产品的使用性质、性能指标和外观要求等，然后通过市场调研和竞品分析等方式了解市场需求和行业潮流，进而确定生产要求和目标，包括产量、品质、成本和交货期等方面的要求。
2.确定工艺流程在确定生产要求和目标之后，需要根据产品的特点和生产要求制定生产流程，包括原料的采购和存储、生产单元的配置和排布、加工工艺的选择和优化、质量控制和检验流程的设计等方面。
此外，还要考虑生产的环保要求和安全管理等方面的影响，最终确定全面的工艺流程方案。
3.确定设备和工具根据生产工艺流程设计方案，需要对设备和工具进行选择和配置。
例如，选择合适的加工设备和附件、选择合适的材料和配件、选择合适的生产工具和计量设备等。
同时，还要考虑设备和工具的容量和性能要求，以确保其能够满足生产要求和目标。
4.确定员工和培训生产工艺流程的实施需要人力资源的支持。
因此，需要考虑生产要求和目标所需的员工数量、技能和经验等方面，然后进行招聘和培训。
特别是在一些新兴的生产工艺流程中，员工的专业知识和技能培训是至关重要的。
5.生产实施和管理生产实施和管理是工艺流程设计的最后一步。
在生产实施过程中，需要对工艺流程进行监控和改进，确保生产的稳定性和质量。
在生产管理方面，需要建立完善的记录和报告系统，对生产效率和质量进行评估和跟踪。
总之，一个成功的工艺流程设计方案，需要全面考虑各种生产要素，包括生产设备、材料、人力资源、考虑环保和安全等方面的因素。
只有在这些方面的综合考虑下，才能够实现高效、稳定、可靠、节能、安全等生产环节的最优化协调和协同。
工艺流程设计教材(PPT41页).pptx
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（三）选择工艺路线的工作步骤
（5）试验研究报告； （6）安全技术及劳动保护措施； （7）综合利用及三废治理； （8）生产机械化、自动化程度； （9）装置的大型化与制造、运输情况； （10）重要建筑材料的用量及供应。
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（三）选择工艺路线的工作步骤
（一）工艺路线选择的原则：
•先进性：先进性体现在两个方面，一是技术上 的先进，二是经济上的合理。两者缺一不可。
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•可靠性
所谓工艺路线的可靠性，是指所选择的技术 路线的成熟程度，只有具备工业化生产的工艺路 线才称得上是成熟的工艺技术路线。
食品工厂设计必须可靠，只能成功，不能失 败。
怎样才能保证所选工艺路线可靠？必须坚持 一切经过试验的原则，“实践是检验真理的唯一 标准”，只有经过一定时间的试生产，并验证技 术成熟，生产可靠，有一定的经济效益，才能进 行正式设计。不允许把工厂当成试验厂来设计； 也不允许把不成熟的技术应用到工厂设计中去。
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（三）工艺流程设计的主要任务
1.确定由原料到成品的各个生产过程及顺 序，即说明生产过程中物料和能量发生 的变化及流向，应用了哪些反应及化工 过程和设备。
2.绘制工艺流程图。
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一、工艺路线的选择
工艺路线的选择也就是生产方法的选择，是 食品工厂设计的关键步骤。一般要对可选择的各 种生产方法进行全面的比较分析，从中选出技术 先进、经济合理的工艺路线，以保证项目投产后 达到高产、低耗、优质和安全运转。
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• 工艺流程：就是各种产品生产所采用的方法、 步骤和途径及其各环节必需的技术参数。
• 工艺流程设计：是确定生产过程的具体内容、 顺序和组合方式，并最后以工艺流程图的形式 表示出整个生产过程的全貌。
工艺流程设计
程。
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。
方案流程图
设备位号
设备
工艺流程线
用文字表明 流程情况
某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图
2. 工艺流程简图（simplified flowsheet） ➢ 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编
入设计文件。
➢ 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。
② 能量供给、移出方式——反应器结构设计和辅助设施。 ③ 催化反应——催化反应方式和催化剂的选择。
确定主反应装置，可参考文献、资料、中试结果或已工业 化装置。
(2) 原料预处理过程 主反应对原料提出要求：如过程
主反应对原料提出要求：如纯度、温度、压力以及加料方 式等。
确定公用工程的配套措施——动力电、水、蒸汽、 压缩空气、冷冻、电热、氮气等。
确定操作条件和控制方案——控制方案和控制仪 表。
制定安全生产措施——对开车、停车、长期运转 及检修中，可能存在的不安全因素进行分析，制 订切实可靠的安全措施。
保温、防腐的设计——对需要保温、防腐的设备 进行设计。
三、工艺流程设计的基本方法 — 方案比较
图，不编入设计文件，多用于项目建议书、可行性研究报告等。 ➢ 一般用方框、文字表示一个单元，用箭头表示物流方向，表示
化学加工过程的轮廓。
工艺设计流程
工艺设计流程工艺设计是产品制造中至关重要的一环，它直接关系到产品的质量、成本和生产效率。
一个良好的工艺设计流程能够有效地提高产品的生产效率和质量，降低成本，提升企业的竞争力。
下面将介绍工艺设计的一般流程。
1. 产品设计确认。
在进行工艺设计之前，首先需要对产品的设计进行确认。
这包括产品的结构、功能、材料、工艺要求等方面的确认。
只有明确了产品的设计要求，才能有针对性地进行工艺设计。
2. 工艺可行性分析。
在确认了产品设计之后，需要对产品的工艺可行性进行分析。
这包括材料的选择、加工工艺、工艺参数等方面的分析。
通过对产品的工艺可行性进行分析，可以避免在后期生产过程中出现工艺上的问题，保证产品能够顺利生产。
3. 工艺方案制定。
在完成了工艺可行性分析之后，需要制定具体的工艺方案。
工艺方案制定包括工艺路线的确定、工艺流程的设计、工艺设备的选择等内容。
在制定工艺方案的过程中，需要充分考虑产品的特点和生产的实际情况，确保工艺方案的合理性和可行性。
4. 工艺试验验证。
制定了工艺方案之后，需要进行工艺试验验证。
通过工艺试验验证，可以验证工艺方案的可行性，找出存在的问题并进行改进。
只有通过了工艺试验验证，才能够进入到正式的生产阶段。
5. 工艺文件编制。
在完成了工艺试验验证之后，需要编制工艺文件。
工艺文件是工艺设计的重要成果，它包括工艺流程图、工艺参数表、工艺操作指导书等内容。
工艺文件的编制需要严格按照实际情况进行，确保工艺文件的准确性和完整性。
6. 工艺过程监控。
在产品正式投入生产之后，需要对工艺过程进行监控。
通过对工艺过程的监控，可以及时发现生产中存在的问题并进行调整，保证产品的质量和生产效率。
7. 工艺持续改进。
工艺设计是一个持续改进的过程。
在生产过程中，需要不断地对工艺进行改进，以适应市场的需求和生产的实际情况。
只有不断地进行工艺改进，才能够保持企业的竞争力。
总结，工艺设计是产品制造中不可或缺的一部分，它直接关系到产品的质量、成本和生产效率。
工艺流程设计
图幅：国家有关标准规定，一般采用A0、A1、A2、A3、A4 图幅，工程图一般为A2或A3，施工图一般为A0、A1、A2、 A3、A4图幅。A3幅面不允许单独竖放，A4幅面不允许横 放，A5幅面不允许单独存在。各种图纸幅面的短边和长边分 别用B和L表示，其幅面代号和相应尺寸见下表
幅面代号
A0
A1
A2
2、作工艺物料流程图（物料衡算图）
方法一、在原方框图上物料衡算一步算
100kg
原料
切碎
98kg 1000kg
浸煮
水
（×××kg） 900kg
渣
过滤
浓缩
85kg
干燥
成品
方法二、流程主体设备画出 3、作带控制点的工艺流程图（图2—4 ）。 图样包括四部分内容：
A.图形 将各设备的简单形状按工艺流程次序，展示在
A3
A4
B×L a c e
841×1189 594×841
10 20
420×594 25
297×420 210×297
5 10
图幅代号 A0 尺寸代号 B×L（宽×长）=841mm×1189mm 不留装订边时 ｅ(图幅边线与图框边线的距离）=20mm，留装订边时装订边a(图幅边线与 图框边线的距离）=25mm，其余三边c(图幅边线与图框边线的距离） =10mm;
例：图2—4
P —1
01 a、b
混合液泵
④其它代号符号及标注说明(设计院有标准，国家没有统一标准）
PL — 工艺液体
T—温度
PG — 工艺气体
P—压力
LS — 低压蒸汽
F—流量
SC — 蒸汽冷凝水
L—液体
CW— 循环上水
I —指示
工艺流程设计原则与方法
工艺流程设计原则与方法工艺流程设计是制造业中非常重要的环节，它对产品的质量、效率和成本有着直接的影响。
本文将介绍工艺流程设计的原则和方法，帮助读者了解如何设计出高效且具有竞争力的工艺流程。
一、工艺流程设计的原则1. 简化流程：简化流程是提高生产效率的关键。
在设计工艺流程时，应尽量避免过多的步骤和繁琐的操作，以降低生产过程中的复杂性和出错率。
通过简化流程，还可以减少制造过程中的浪费和资源消耗。
2. 合理安排顺序：在安排工艺步骤时，需要考虑到每个步骤的先后依赖关系，确保每一步骤都按照正确的顺序进行。
合理的顺序安排可以有效降低操作风险，避免因不当的操作次序导致的错误或质量问题。
3. 平衡工序：平衡工序是指在工艺流程设计中，合理安排每个工序所需的时间和资源，确保各个工序之间的平衡。
通过平衡工序，可以避免生产线上的瓶颈和闲置资源的出现，提高整体生产效率。
4. 注重细节：工艺流程设计需关注每个步骤的细节，确保每一步的操作都能够准确无误地完成。
在考虑工艺步骤时，应尽可能详细地描述每个操作的要求和注意事项，以确保产品质量和工艺稳定性。
二、工艺流程设计的方法1. 流程分析：流程分析是工艺流程设计的重要方法之一。
通过对已有工艺流程进行分析，可以了解每个步骤的目的、所需的资源和操作要求，从而找出潜在的改进点。
流程分析也可以帮助设计者识别不必要的步骤和繁琐的操作，以简化工艺流程。
2. 建立标准操作程序（SOP）：SOP是制定和实施工艺流程的重要依据。
通过建立SOP，可以明确每个工序的操作规范、所需的设备和材料，并规定操作人员的职责和要求。
SOP的建立可以提高工艺流程的稳定性和可重复性。
3. 使用工艺流程图：工艺流程图是将工艺流程可视化的一种方法。
通过绘制工艺流程图，可以清晰地展示每个步骤的先后关系和所需的资源，方便设计者和操作人员理解和遵循工艺流程。
工艺流程图也可用于沟通和培训，提高工艺流程的标准化程度。
4. 利用自动化技术：随着科技的发展，自动化技术在工艺流程设计中的应用越来越广泛。
工艺流程设计
工艺流程设计工艺流程设计（Process Design）是指根据产品的特性和要求，为了达到预期产出和效果，通过对材料、设备、工艺等各个环节的优化和整合的过程。
工艺流程设计是一个计划和整合的过程，一般可以分为以下几个步骤：1.需求分析：明确产品的特性和要求，包括质量标准、产量、成本等，同时也要考虑市场需求和竞争情况。
根据需求确定大致的工艺流程。
2.材料选择：根据产品的特性和要求，选择适合的原材料。
考虑到原材料的来源、成本、质量稳定性等因素。
3.设备选择：根据工艺流程和产品要求，选择适合的设备。
考虑到设备的生产能力、技术水平、稳定性等因素。
4.工艺优化：根据产品的特性和要求，对工艺流程进行优化。
这包括加工步骤的顺序、工艺参数的优化、能源和物料的利用等方面。
通过工艺优化，可以提高产品的质量、降低成本，同时提高生产效率。
5.工艺整合：将各个环节的工艺流程进行整合，确保工艺之间的衔接和协调。
同时也要考虑到工艺之间的相容性和稳定性。
6.生产实施：依照设计的工艺流程，进行生产实施。
这包括设备的调试、操作人员的培训、生产过程的监控和控制等方面。
7.工艺改进：随着生产实施的进行，根据实际情况对工艺流程进行改进。
通过改进可以进一步提高产品的质量和生产效率。
工艺流程设计的目的是以最佳的方式实现生产目标，提高产品质量，降低成本，提高生产效率。
在设计中还要考虑到环保等方面的因素，以确保工艺的可持续发展。
总之，工艺流程设计是一个综合性的过程，需要综合考虑产品的特性和要求，原材料的特性，设备的性能，工艺参数的优化等各个方面。
只有通过合理的工艺流程设计，才能实现预期产出和效果。