化工工艺流程设计基础知识

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化工工艺流程设计手册

化工工艺流程设计手册

化工工艺流程设计手册一、引言化工工艺流程设计是化工工程中的核心任务之一,旨在确定生产化学品的最佳工艺流程,以提高产品质量和生产效率。

本手册将详细介绍化工工艺流程设计的基本原则、步骤以及相关的工具和技术。

二、工艺流程设计原则1. 综合考虑工艺流程设计需要综合考虑产品要求、生产能力、成本控制、安全性和环境因素等多方面因素,以满足全面的需求。

2. 循序渐进设计过程应该按照一定的顺序进行,从原料准备到产品分离和纯化,逐步推进,并且不断进行实验验证和优化。

3. 独立性和互补性每个环节的设计应该相对独立,但又要相互衔接和互补,确保整个工艺流程的稳定性和连续性。

4. 灵活性和可调节性工艺流程设计要考虑到生产过程中可能出现的变化和异常情况,保证系统具有一定的灵活性和可调节性。

三、工艺流程设计步骤1. 原料准备确定所需原料的种类、质量要求和供应方式。

这一步骤需要仔细考虑原料的选择、储存和运输等关键问题。

2. 反应器设计根据反应的物理和化学性质,选择合适的反应器类型,并确定反应器的尺寸、材料和操作条件等参数。

3. 分离和纯化过程设计根据产品的目标纯度要求,选择适当的分离和纯化方法。

这可能包括蒸馏、结晶、过滤、萃取等不同技术和设备。

4. 单元操作设计根据具体工艺流程,设计每个单元操作的条件和参数。

例如,温度、压力、流量、反应时间等。

5. 工艺集成与优化将各个单元操作组合成完整的工艺流程,并进行系统评估和优化,以提高整体的效率和经济性。

6. 安全与环保考虑在设计过程中,要充分考虑安全性和环境保护因素,确保化工工艺流程的可持续性和安全性。

四、工具和技术1. 流程图使用流程图可以清晰地表示工艺流程中的各个步骤和操作,便于沟通和理解。

2. 物料和能量平衡通过物料和能量平衡计算,可以确定反应过程中所需的原料和能量消耗,以及产物的生成量。

3. 实验验证进行实验验证可以获得实际反应过程的数据,为工艺流程设计提供依据,并进行后续的优化和调整。

工艺流程常考知识点

工艺流程常考知识点

工艺流程常考知识点一、知识概述《工艺流程常考知识点》①基本定义:工艺流程呢,简单说就是工业生产或者加工过程中,按照一定顺序把各个步骤连起来,从原料开始,经过一系列操作,最后得到产品的整个过程。

就好比做菜,从买菜、洗菜、切菜,再到下锅炒,最后装盘,这也是一个小小的“工艺流程”。

②重要程度:在化学、工业工程等学科里超级重要,是了解生产本质的关键,也能让我们知道怎么提高生产效率、减少污染、节省成本这些重要的事儿。

③前置知识:像基本的物质性质得知道点吧,化学方程式能读写更好了,数学里的比例关系计算可能也会涉及到。

比如说,你得知道铁会生锈这个性质,才能理解铁的防锈工艺流程。

④应用价值:实际当中到处都是工艺流程的应用啊。

生产化肥,得有个合适的工艺流程保证产量和质量;处理污水,得通过工艺流程让水达标排放。

要是没有精心设计的工艺流程,好多东西生产不出来或者效率超低。

二、知识体系①知识图谱:在学科里面就像是树干上的大枝杈,连接着原料、反应、操作、产品等各个部分。

比如说在化学化工领域,它涵盖了从化学物质的混合、反应条件控制,一直到产品提纯的全过程。

②关联知识:和化学反应、质量守恒、工程原理这些知识点关系密切得很。

就拿化学反应来说,如果反应原理都不清楚,工艺流程里的反应步骤就没办法设计好。

③重难点分析:掌握难度挺大的,难点在于理解各个环节之间的联系和相互影响。

关键是要明白每个操作步骤背后的目的,像有的步骤是为了去除杂质,有的是为了促进反应。

比如说在制备氧气的工艺流程中,理解何时加催化剂,怎么除水等步骤的依据是什么,这就比较难。

④考点分析:在考试里相当重要,考查方式多变。

可能会直接问工艺流程里某个操作的目的,或者让根据给定现象分析工艺流程哪个环节出了问题,还可能让设计简单的工艺流程。

三、详细讲解【方法技能类】①基本步骤:- 原料预处理:这就好比给食材洗菜切菜,让原料符合下一步的要求。

比如矿石,可能需要先粉碎,这样表面积增大了,反应速度会变快。

化工设计知识点总结

化工设计知识点总结

化工设计/绪论/第第一二章 工节艺流程化设计工第设四节计流程的的组内织与容分析
例:烃类热裂解产物的组成如表所示:
组分 A氢 B甲烷 C乙烯 D乙烷 E丙烯 F丙烷 G重组分
摩尔流量, mol/h
18 5 24 15 14 6 8
正常沸点, ℃ -253 -161 -104 -88 -48 -42 -1
(3)分流调节
a)调节换热介质流量
化工设计/绪论第/一第章 二工艺节流程设化计 第工三节设化计工典的型设内备的容自控流程
二、换热器的温度自控
(2)调节传热面积
➢适用于冷凝器,调节阀装在凝液管路上 ➢液体1的温度高于给定值时,调节阀关小使 凝液积聚,有效冷凝面减小,传热量随之减小, 直至平衡为止,反之亦然。 ➢该方案滞后大 ➢需要较大的传热面积余量 ➢可防局部过热,有利于热敏性介质
化工设计/绪论/第一节化第一工章 厂绪论概知识况点
六、化工生产的特点
➢工艺流程复杂——流程很长,如FeS2→H2SO4 ➢操作状态变化大——如我国设计的合成氨工艺 ➢流体输送多——管道、输送设备多 ➢具有腐蚀性——管道、设备材质 ➢有毒——安全卫生 ➢易燃、易爆——防爆、电气、自动化 ➢非标设备多——反应器、塔等
化工设计/绪论
一、化工设计的含义
第一章 绪论 知识点
化工设计:为了从特定的原料得到所需的产品,化工设计采用相关的单元过程及单元操作,设计出优 化的工艺流程,并根据工艺条件选择合适的设备,设计合理的工厂布局以满足生产的要求,同时进行 有关非工艺类和工程经济的设计事项。
从原料→产品的全部工程语言,即具体实施方案的设计。
化工设计/绪论第/一第章 二工艺节流程设化计 第工三节设化计工典的型设内备的容自控流程

化工工艺学知识点总结

化工工艺学知识点总结

化工工艺学知识点总结化工工艺学是研究化工生产中的工艺方法和工艺条件的学科。

它主要包括工艺流程的设计与优化、反应器设计、传热与传质过程、流体流动与传动、分离过程与设备、设备动态建模与控制、工艺安全与环保等内容。

下面是对化工工艺学的几个重要知识点进行总结。

1.工艺流程设计与优化:工艺流程设计是指将化学反应等原始过程组合在一起,形成一个连续的工作流程。

设计时需要考虑原料与产品的选择、反应器的布局、能量的供应与回收、工艺条件的控制等。

而优化则是指通过调整工序的参数和条件,使得工艺达到最优的生产效果和经济效益。

2.反应器设计:反应器是进行化学反应的设备,其设计对反应的效果和产量起着决定性作用。

设计时需要考虑反应速率、热效应、催化剂的选择等因素。

常见的反应器类型有批量反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。

3.传热与传质过程:化工过程中常常需要进行热量的传递和物质的传输。

传热过程包括传导、对流和辐射等方式,传质过程又涉及气体、液体或固体之间的质量传递。

在设计过程中需要考虑传热传质效率、设备尺寸与功能的平衡等因素。

4.流体流动与传动:在化工工艺中,流体的流动和传动是非常重要的。

研究流体流动包括输运过程的数学建模、流体力学与动力学的分析和解决等。

传动则指化工设备中的动力源,如泵、压缩机等。

5.分离过程与设备:化工生产中常常需要对混合物进行分离,以获取纯净的产品。

分离过程包括蒸馏、萃取、吸附、结晶、过滤等技术,通过这些方法可以实现组分之间的分离和纯化。

分离设备有塔式设备、萃取器、蒸发器等。

6.设备动态建模与控制:动态建模是指将化工过程中的设备和参数转化为数学模型,用于预测和优化系统的行为。

控制是指通过采用控制策略和方法,在化工过程中保持系统的稳定和优化。

动态建模和控制对提高生产效率和产品质量具有重要意义。

7.工艺安全与环保:化工生产中的安全和环保问题至关重要。

工艺安全指的是在化工过程中预防事故和危险性事件的发生,保护工作人员和环境安全。

PID图(工艺仪表流程图)基础知识培训

PID图(工艺仪表流程图)基础知识培训
在流程的起始处以及使物料产生变化的设备后,列表注明物 料变化前后其组分的名称、流量(kg/h)、摩尔分数(%) 等参数及各项的总和,实际书写项目依具体情况而定。
表格线和指引线都用细实线绘制。
物料流程图
物料变化前后
设备特性数据 或参数
PID图
Piping and Instrumentation Diagram, 即PID或P&ID。 定义:用来表达物料从原料到产品生产过程和控制方法的图样。

3、常用流量计图形符号
FE
1
FI
流量检测元件的通用符号差压式2 指示流量计

FE
法兰或角接取压孔板
4 FI
~
5
~ FE
3
M 电磁流量计
FT 6
超声流量 计
FE
转子流量计
FE 8
流量元件和变送器为一体
FE 9
FC 7
流量控制器
旋涡传感器
流量喷嘴
过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号
4、控制阀体图形符号
若测量点位于设备中,当有必要标出测量点过 程设备中的位置时,可用虚线或细实线表示
过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号
2、连接线图形符号
仪表圆圈与过程测量点的连接引线,通用的仪表 信号线和能源线的符号是细实线,应用场合: (1)工艺参数测量点与检测装置或仪表的连接线; (2)仪表与仪表能源的连接线,仪表能源如:AS(空气 源)、SS(蒸汽源)、WS(水源)
化工生产中常用PID图表示生产工艺过程和控制方案。 PID图 是工艺操作人员和仪表工认识生产、了解控制方案等的依据。 控制流程图虽然复杂,但有一定规律,是依据国家行业标准 GH20505—92《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》、 参照 GB 2625—81 国家标准绘制的。

化工设计基本知识

化工设计基本知识

化工图纸种类工艺流程图化工设备图设备布置图管道布置图工艺流程草图工艺物料流程图带控制点的工艺流程图工艺管道及仪表流程图工程图施工图设备布置图设备安装详图管口方位图管道平面布置图立面剖视图管段轴测图(管段图,空视图)管口方位图管件图2.3带控制点的工艺流程图中设备、管道、仪表的表示方法2.3.1设备的表示方法2.3.1.1常用设备机器类别与代号表2-2设备机械类别与代号压缩机换热器起重运输设备其他机械动力机泵反应器火炬烟囱塔容器称重机械C E L M M,E,S,DP R S T V W2.3.1.2设备标注E 18 01 A/BE表示设备分类代号18表示主项代号01表示设备顺序号A/B表示相同设备的数量号。

主项代号:一般为工段或者装置的序号,一般两位数表示01—99 。

设备顺序号:相同设备在工艺流程中的先后顺序编制,一般用两位数表示01-99 。

相同设备的数量尾号:用以区别同一位号,数量不止一台的相同设备。

2.3.2管道的表示方法2.3.2.1常见物料代号表2-3常见物料代号工艺空气工艺气体空气压缩空气原水、新鲜水天然气生产废水放空PA PG AR CA RW NG WW VT2.3.2.2常用管路公称压力等级代号表2-4常用管路公称压力等级代号H L M P0.25Mpa 1.0MPa 1.6MPa 4.0MPa2.3.2.3常用管路材质类别及代号表2-5常用管路材质类别代号H B F G衬里及内防腐碳钢有色金属非金属2.3.2.4常用管路绝热及隔声代号表2-6常用管路绝热及隔声代号H P W N保温人身防护热水伴热隔声2.3.2.5常管路标注方法PG-13 10-300-AIA-HPG表示物料代号13表示工程主项,按照工程规定的主项编号填写,采用01开始,至99结束。

10表示管段顺序号,相同类别的物料在同一主项内以流向先后为序,顺序编号。

采用两位数字,从01开始,99结束。

前面三项构成管段号300管道规格,一般标注公称直径,以mm为单位,只标注数字不标注单位。

深入了解化工工艺流程设计的思路步骤和方法

深入了解化工工艺流程设计的思路步骤和方法化工工艺流程设计是化工领域中一个非常重要的环节,涉及到从原料处理到产品制造的全过程。

一个优秀的化工工艺流程设计可以有效提高生产效率、降低成本、保证产品质量。

下面将介绍深入了解化工工艺流程设计的思路、步骤和方法。

思路:了解化工工艺流程设计首先需要理解化工工艺是什么以及它的基本原理。

化工工艺是指通过化学变化,将初始原料转化为目标产品的过程。

在设计化工工艺流程时,需要考虑原料的选择、反应条件、反应控制、能耗和设备选择等因素。

因此,了解化工领域相关的理论知识,如化学反应原理、热力学和质量传递等知识是非常重要的。

步骤:1.确定目标产品:首先需要明确设计的目标产品是什么,这决定了整个工艺流程的方向和路径。

2.确定原料和中间体:根据目标产品的要求,选择适合的原料和中间体。

要考虑原料的稳定性、可用性和成本等因素。

3.确定反应过程:确定化学反应的类型和反应路径,选择适当的反应条件和催化剂。

4.确定分离和纯化过程:在化工工艺中,分离和纯化是非常重要的步骤。

确定适当的分离和纯化过程,例如蒸馏、结晶、吸附等。

5.设计能耗和环境因素:考虑能耗和环境因素对工艺流程的影响。

尽可能选择低能耗、高效率的设备和工艺方法,减少对环境的影响。

6.设计反应控制系统:在设计化工工艺流程时,需要考虑反应的控制。

选择合适的控制策略和仪器设备,确保工艺的稳定性和可控性。

7.设计工艺流程和设备:根据以上步骤确定的各项参数,设计整个工艺流程和设备。

要考虑流程的可行性、连续性和安全性。

方法:1.研究文献和案例:通过阅读相关文献和案例,了解同类产品的制造过程和工艺流程设计的思路和方法。

可以借鉴其他企业的成功经验和教训。

2.运用数学统计和模拟软件:使用数学统计方法和模拟软件,对工艺流程进行优化和改进。

通过模拟和实验验证,找到最优的工艺参数和操作条件。

3.实地考察和经验总结:通过实地考察和实践经验,深入了解化工工艺流程中的各项细节和实际问题。

化工工艺流程设计

化工工艺流程设计化工工艺流程设计是指针对特定化工原料、产品或反应过程进行设计和优化的过程。

在化工工艺流程设计中,需要考虑原料的选择、反应条件的确定、反应器的设计、工艺条件的控制等因素,以达到最佳化工生产效果。

首先,在化工工艺流程设计中,需要考虑原料的选择。

化工生产过程中,合适的原料选择将直接影响到产品的质量和产量。

因此,需要选择具有足够纯度和合适特性的原料,以满足产品的要求。

其次,反应条件的确定也是化工工艺流程设计中的重要环节。

反应条件包括温度、压力、反应时间等。

通过合理设置反应条件,可以提高反应速率、降低能耗、改善产物纯度等。

同时,还需要关注反应过程中产生的副产品和废物,以减少资源浪费和环境污染。

在化工工艺流程设计中,反应器的选择和设计也是关键。

不同的反应器有不同的特点和适用范围。

例如,连续流程常用的反应器有管式反应器、搅拌反应器等,批量流程常用的反应器有有底叶片搅拌反应器、搅拌式釜式反应器等。

需要根据反应物性质、反应条件和生产要求来选择合适的反应器,并进行相应的尺寸和操作参数的设计。

此外,化工工艺流程设计还需要考虑工艺条件的控制。

工艺条件的控制包括物料的输送、温度的控制、压力的控制、反应时间的控制等。

合理的工艺条件控制能够确保反应过程的稳定性和效率。

最后,在化工工艺流程设计中,需要进行工艺的优化。

通过对工艺流程进行模拟、分析和实验,可以找到最佳的操作条件和工艺参数,以达到最佳化工生产效果。

工艺的优化包括提高产品的质量和产量、降低能耗和原料消耗、减少废弃物和污染物的生成等。

综上所述,化工工艺流程设计是一个综合考虑原料选择、反应条件确定、反应器设计和工艺条件控制的过程。

通过合理的设计和优化,可以实现化工生产的高效、环保和经济目标。

化工工艺流程设计对于提高化工生产的效率和质量具有重要意义。

化工工艺学 第二章 化工生产过程的基础知识

第一节化工生产过程及工艺流程一、化工生产过程在化工生产中,将原料经过一系列的物理和化学加工处理制成目标产物的过程称为化工生产过程。

化工生产过程一般是由原料预处理、化学反应、产物的分离与精制及“三废”治理四个部分组成。

1 原料预处理在化工生产中,当一个反应确定之后,它就必须对原料有一定的要求,原料预处理的目的是为了使其达到化学反应所需要的条件。

例如:对固体原料需要进行粉碎、筛选,除去部分杂质;对液体原料一般需要配制成一定的浓度,再进行加热或气化;对气体原料通常需要一定的温度和压力等。

2 化学反应化学反应是化工生产过程的核心部分,通过化学反应实现原料到产物的转化过程。

1)化学反应的种类及条件◆化学反应种类很多,按反应体系中物料相态的不同分为均相反应和非均相反应;◆按催化剂的使用与否分为催化反应和非催化反应,当催化剂与反应物处于同一相态时称为均相催化反应,处于不同相态时称为非均相催化反应;◆按化学反应的特性分为氧化、还原、加氢或脱氢、聚合、缩合、重排、烃化、酰化、重氮化、硝化、磺化、歧化、异构化反应等。

实现化学反应通常需要一定的条件,如反应的温度、压力、催化剂、溶剂以及原料投料配比如何、反应的停留时间多少。

所以如何使反应过程进行较为合理,是化工工艺所要讨论的重点内容。

2)化学反应器实现化学反应过程的设备称为化学反应器,它是化工生产的关键设备。

反应器的设计和选型十分重要,这是因为反应器中进行的反应过程通常比较复杂,在反应的同时还有动量、热量和质量的传递。

由于各单元反应的特点各异,所以对反应器的要求也不相同,工业生产过程不仅与反应本身的特性有关,而且还与反应设备的特性有关。

反应器的种类繁多,结构各异,既可以按照反应的特性分类,也可以按照设备的特性进行分类。

◆按反应器中物质相态、反应器可分为均相和非均相反应器;◆按反应器的结构可分为釜式(槽式)、管式、塔式、固定床、流化床反应器等;◆按操作方式可分为间歇式、半间歇式和连续式反应器;◆按操作温度分为恒温式(等温式)和非恒温式反应器;◆按反应器与外界有无热量的传递可以分为绝热式和外部换热式反应器等。

化工工艺流程设计

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。
❖ ( 2 ) 经济上合理 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。
❖ ( 3 ) 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。
求。需要是个体活动的基本动力,是个体行为动力的重要源泉。 为了维持生命和保持健康,所有人都必须满足其基本需要。
一、概 述
(二)需要的特征 1、需要的对象性 2、需要的发展性 3、需要的无限性 4、需要的独特性 5、需要的历史制约性
二、需要层次理论的内容
(一)人的基本需要层次 1、生理需要 2、安全需要 3、爱和归属的需要 4、尊重的需要 5、自我实现的需要
二、化工生产方法的选择
❖ 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。
❖ 化工生产方法的确定,主要考虑的因素有:
❖ ( l ) 技术上先进可行 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。
二、一般系统理论的内容
(一)系统的分类 1、按人类对系统是否施加影响分类
自然系统和人为系统 2、按系统与环境的关系分类
开放系统和闭合系统 3、按组成系统的内容和要素的性质分类
实体系统和概念系统 4、按系统状态是否随时间推移而变化分类
动态系统和静态系统
二、一般系统理论的内容
(二)系统的基本特征 1、目的性 2、相关性 3、动态性 4、层次性 5、整体性
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化工工艺流程设计基础知识工艺流程设计是工艺设计的核心。

工艺流程设计的成品通过图解形式(形象、具体)地表示——工艺流程图,它反映了化工生产由原料到产品的全部过程既物料和能量的变化,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。

工艺流程图集中地概括了整个生产过程的全貌。

生产同一化工产品可以采用不同原料,经过不同生产路线而制得,即使采用同一原料,也可采用不同生产路线,同一生产路线中也可以采用不同的工艺流程。

选择生产路线也就是选择生产方法,这是决定设计质量的关键。

如果某产品只有一种生产方法,就无须选择;若有几种不同的生产方法,就应逐个进行分析研究,通过各方面比较筛选一个最好的生产方法,作为下一步工艺流程设计的依据。

生产方法和工艺流程选择的原则可靠性:流程是否通畅、生产是否安全、工艺是否稳定、消耗定额、生产能力、产品质量和三废排放是否达到预定指标。

适用性:和具体环境、资源和技术的接收能力相适应技术的合理性:技术的生命周期:投入期、成长期、成熟期和衰退期,所选技术应处于成长期先进性:技术上的先进和经济上的合理可行,应选择物料损耗小、循环量少,能量消耗少和回收利用好的生产方法。

原料路线的选择一个工业项目的产品可以从几种原料取,首先遇到的问题就是选择哪种原料。

(1)可靠性:必须保证在其服务期限内有足够的、稳定的原料来源。

例如若是矿石原料,要看它的储藏量、品位和开采量。

凡以经过加工的原材料和部件作为原料的工业项目,最好与供应部门达成协议,以保证供应的可靠性。

(2)经济性:在产品成本中,原料价格是一个重要因素。

即要对各种原料投入后对单位成本的影响进行详细的分析。

原料价格受其供求关系变化的影响很大,要根据供求关系对将来的价格进行预测。

(3)合理性:这主要是指对资源的综合利用是否合理。

例如煤、石油和天然气为主要起始原料的合理利用问题:在选择原料路线时,适当提高化工用煤的比例;油改煤,以节约石油消耗是合理的。

工艺技术路线的选择采用一定的原材料生产某种产品,可能有多种生产方法,每种生产方法所使用的生产设备、生产工具和工艺制造过程各不相同,也就是说,有不同的工艺技术路线。

每种工艺技术路线的投资费用和日常操作费用也不相同。

把几种不同的工艺技术路线进行技术和经济比较,挑选出最适合的加以采用,就叫做工艺技术路线的选择,简称技术路线选择。

工艺流程设计的内容化工工艺一般工艺流程:(一)确定整个工艺流程的组成确定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。

可用设备之间的位置关系和物料流向来表示。

合成氨生产工艺己内酰胺生产工艺(二)确定各个过程或工序的组成应采用多少和由哪些设备来完成这一生产过程,以及各种设备之间应如何连接,弄明确每台设备的作用和它的主要工艺参数。

例如:合成氨工艺中的变换工段确定载能介质的技术规格和流向常用的载能介质:水、水蒸汽、冷冻盐水、空气(真空或压缩)。

(三)确定操作条件和控制方向确定整个生产工序或每台设备的各个不同部位要达到和保持的操作条件。

1、反应器操作参数的确定(1)温度(2)组成(3)压力a、反应速度b、反应物料的相态(如七项烃化和液相烃化)c、后续分离要求(希望水冷后就产生气液两相)(4)反应的转化率a、准化率和所需反应时间的关系b、各种转化率下的产品分布c、反应系统和分离系统的设备价格2、精馏塔工艺参数的确定(1)塔压(实质上是塔顶塔釜温度选取的问题)a、尽量避免真空操作(增加真空泵和塔径)b、常压下能用普通冷却水冷却,就不宜采取加压c、对于>1.6MPa时,究竟采用低压冷冻还是高压冷却,需要做方案比较。

(2)回流比a、对于价格高昂的公用工程,取常规R/Rmin(1.11~1.24)的范围低限。

b、若回收的冷量或热量可利用,取常规R/Rmin的高限。

c、对于产品纯度极高的精密精馏,取较大R/Rmin值(因为取常规R/Rmin较小,塔板数会急剧增加)(3)产品纯度和回收率正确选择产品的纯度有重大的经济意义。

(四)确定控制方案确保各生产工序和每台设备本身的操作条件,及实现各生产过程之间、各设备之间的正确联系,需要确定正确控制方案,选用合适的控制仪表。

a、离心泵的流量控制b、液位控制c、两个液相的界面控制(液—液分离)d、塔压调节(五)确定安全技术措施设置相应的预防和应急措施,如阻火器、报警装置、爆破片、安全阀、安全水封、放空管、溢流管、泄水装置、防静电装置、防雷装置和事故贮槽等。

(六)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(七)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,则须进行妥善处理化工工艺流程设计任务和步骤(一)工艺流程图的设计任务工艺流程设计和车间布置设计是决定整个车间(装置)基本面貌的关键性的步骤,对设备设计和管路设计等单项设计也起着决定性的作用。

流程设计的主要任务包括两个方面:一是确定生产流程中全部生产过程的具体内容、顺序和组合方式,达到由原料制得所需产品的目的;二是绘制工艺流程图,要求以图解的形式表示生产过程中,当原料经过各个单元操作过程制得产品时,物料和能量发生的变化及其流向,以及采用了哪些化工过程和设备,再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计量控制流程。

工艺路线确定的步骤1搜集资料,调查研究要根据建设项目的产品方案及生产规模,有计划、有目的地搜集国内外同类型生产厂的有关资料,包括技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等技术经济资料。

掌握国内外化工技术经济的资料,仅靠设计人员自己搜集是不够的,还应取得技术信息部门的配合,有时还要向咨询部门提出咨询。

搜集设计资料的原则和步骤(1)资料的完整性全面的、完整的资料数据能够反映客观事物的全过程,才能用于设计。

(2)资料的正确性正确的资料数据具有再现性,能反映客观事物的本质规律,才能用于设计。

(3)资料的适用性科学技术都是有条件依据的,搜集资料要严格注意资料的适用条件。

(4)资料的恰当性资料年代的差异会造成技术上的不同,在整理、分析资料时应注意资料恰当性,不可盲目一味追求先进性,要综合考虑整个设计的技术水平与建设项目的投资总额。

2确定方案,落实设备设备是完成生产过程的重要条件,是确定技术与工艺流程的时必然要涉及到的因素,因此要足够重视。

①确定生产线数目大型装置与相同生产能力的数个小型装置相比优点:节约建设投资,占地少,自动化程度高等;缺点:附属设备贵,大都无备用设备,出故障只好停车;若以单生产线的大型装置与生产能力相同的双生产线小型装置相比,开工率高时,则大型装置的经济效益好。

假如开工率不足或生产负荷常变化,尤其是几种牌号的产品经常换产时,则双线小装置的经济效益好。

因此对于生产规模较大,涉及到是否实施大型化时需仔细分析比较。

②确定操作方式尽量采用连续化操作方式。

有时也采用间歇与连续联合操作化方式。

有些过程采用间歇操作反而更有利些,如用蒸馏釜处理精馏塔塔釜的高沸点残液。

③确定主要生产过程先抓住全流程的核心---反应过程,从它入手来逐步建立与之相应的生产过程。

即原料→预处理过程→反应过程→产物后处理。

④确定辅助过程降低能耗,提高能量利用率的过程。

如反应热、位能、静压能等的利用。

三废处理过程。

为稳定生产而设立的过程(如缓冲、中间贮存)。

⑤合理确定操作条件如高压反应过程,要求在原料贮罐到反应器间必须设立升压过程和相应的压缩机,而在反应器到产品间必须设立减压过程和相应的设备。

又如确定了反应器内的操作温度和允许波动范围,就要相应地设立供热或移热设施及手段(如夹套内泠管等),同时建立自动调剂温度的控制系统。

⑥考虑流程的弹性和进行设备设计即全流程设计要考虑综合生产能力的弹性:应估计全年生产的不均衡性,各过程间所选设备的操作周期及其不均衡性,还要考虑因生产管理和外部条件等因素可能产生负荷的波动,这些均通过调研和参加生产实践来确定弹性的适宜幅度。

对设备的余度的考虑:原则上既不超过又不少于设计负荷,并且尽可能使各台设备的能力一致,以避免由于设备能力不平衡而造成浪费。

在考虑了全装置的弹性和各设备的余度以后,就可进行设备选型和设计计算了。

⑦确定控制系统要根据各过程间是如何连接的、各过程又靠什么操作手段来实现的等等来确定它们的控制系统。

要考虑正常生产、开停车和检修所需的各个过程的连接方法,此外还要增补遗漏的管线、阀门、过滤密封系统,以及采样、放净、排空、连通设施,逐步完善控制系统。

注意:在这个过程中,与自控专业共同商定控制水平,进而设计全流程的控制系统和仪表系统,画在流程图上,完成PID。

⑧逐步完善和简化所设计的流程要从各方面着手来逐步完善和简化:考虑到开停车和事故处理等问题,因而设置事故贮槽,增加备用设备以利于必要时可以切换使用。

有时需设置自动往聚合设备内加终止剂的装置。

尽量简化对水汽泠冻系统的要求,尽可能采用单一系统。

当装置本身需要用到几种不同压力的蒸汽时,应当尽可能简化或统一对蒸汽压力的要求。

尽量减少物料循环量,在切实可行的基础上采用新技术,提高单程转化率以及简化流程等等。

3全面分析,对比比较应当尽量从实际可能出发,多搞一些流程设计方案,然后进行全面的综合比较,从中找出最优的方案作为流程设计的成果。

工艺流程设计方法首先要看所确定的生产方法是正在生产或曾经运行过的成熟工艺,还是待开发的新工艺。

前者是可以参考借鉴但需要局部改进或局部采用新技术、新工艺的问题;后者须针对新技术开发进行概念设计。

1、以反应过程为核心,以方案比较作决定(1)定反应器:根据反应过程的特点、产品要求、物料特性、基本工艺条件来决定采用反应器类型及决定采用连续操作,还是间歇性操作。

有些产品不适合连续化操作,如同一生产装置生产多品种或多牌号产品时,用间歇操作,更为方便。

物料反应过程是否需外供能量或移出热量,都要在反应装置上增加相应的适当措施。

如果反应需要在催化剂存在下进行,就须考虑催化反应的方式和催化剂的选择。

一般说确定主反应过程的装置,往往都有文献、资料可供参考,或有中试结果。

现有工业化装置可以借鉴、参考,因此并不复杂。

(2)设计原料预处理过程根据反应特点,必然对原料提出要求,如纯度、温度、压力以及加料方式等,以保证反应过程的实现。

原料预处理过程:固体:粉碎、溶解---目数、浓度、纯度液体:配制、混合---浓度、均一气体:配比、压缩---浓度、输送原料预处理过程可以牵涉到:粉碎、筛分、配制、混合、压缩、提纯等单元操作。

这些操作过程主要根据原料的性质及处理方法选择不同的装置进行组合。

因此,设计的工艺流程就有所不同。

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