化工设计概论(杨秀琴) 第1章 化工工艺流程设计

第一节 化工工艺设计内容及重要性 一、化工设计的重要性
二、设计准备工作
(1) 熟悉设计任务书 正确领会设计任务书提出的设 计依据和要求。 计依据和要求。 (2) 了解化工设计的内容、方法、步骤、设计进度 了解化工设计的内容、方法、步骤、 制订出整个设计工作计划。 制订出整个设计工作计划。 (3) 查阅文献资料 按照设计要求，查阅相关的工艺 按照设计要求， 路线、工艺流程和重要设备文献资料， 路线、工艺流程和重要设备文献资料，并对资料数 据加工处理。 据加工处理。 (4) 收集第一手资料 深入生产与试验现场调查研究， 深入生产与试验现场调查研究， 尽可能广泛地收集齐全可靠的原始数据并进行整理。 尽可能广泛地收集齐全可靠的原始数据并进行整理。源自第二节 化工生产方法的选择
一、化工生产方法
是将工厂全年生产的品种、产量、生产时间、生产班 是将工厂全年生产的品种、产量、生产时间、 次等作一个安排，形成一个化工生产的方案。 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， 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300～330天，每天三班连续生产。间歇 生产时间可为 ～ 天 每天三班连续生产。 性的生产工厂，可按实际情况而定。 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”： 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。 满足产量质量的要求。 (2) 满足经济效益的要求。 满足经济效益的要求。 (3) 满足安全生产的要求。 满足安全生产的要求。 (4) 满足环境保护的要求。 满足环境保护的要求。
(6) 车间布置设计； 车间布置设计； (7) 化工管路设计； 化工管路设计； (8) 非工艺设计项目的考虑，即由工艺设计人 非工艺设计项目的考虑， 员提出非工艺设计项目的设计条件。 员提出非工艺设计项目的设计条件。 (9) 编制设计文件：包括编制设计说明书、附 编制设计文件：包括编制设计说明书、 图和附表。 图和附表。
化工生产方法的确定，主要考虑的因素有： 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， 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， 技术上要尽可能先进，体现当代化工生产水平的企 才可能有较大的竞争能力。 业，才可能有较大的竞争能力。 要防止只考虑先进性，而忽视装置运行的可靠性。 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。 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。 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， 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。 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， 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， 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。 的原料成本。
第一章 化工工艺流程设计
【学习目标】 学习目标】 通过本单元的学习，使学生了解化工工 艺设计内容，了解工艺流程设计任务和方法， 掌握流程框图、流程示意图、物料流程图和 带控制点工艺流程图的识图方法，识图技巧， 绘制方法、绘制技巧，能抄绘各种工艺流程 图。
第一节 化工工艺设计内容及重要性 一、化工设计的重要性 二、设计准备工作 三、化工工艺设计的内容 第二节 化工生产方法的选择 一、化工生产方法 二、化工生产方法的选择 第三节 化工工艺流程设计 一、工艺流程设计的内容 第四节 化工工艺流程图的设计程序 一、流程框图 二、方案流程图 物料流程图（ 三、物料流程图（ PFD 图） 带控制点的工艺流程图（ 四、带控制点的工艺流程图（ PID 图）
三、化工工艺设计的内容
化工车间（装置） 化工车间（装置）设计是化工厂设计的最基本的内 一个化工厂的设计虽包括很多方面的内容， 容，一个化工厂的设计虽包括很多方面的内容，但 它的核心内容是化工工艺设计， 它的核心内容是化工工艺设计，工艺设计决定了整 个设计的概貌。 个设计的概貌。 化工工艺设计包括下面的一些内容． 化工工艺设计包括下面的一些内容． (1) 原料路线和技术路线的选择； 原料路线和技术路线的选择； (2) 工艺流程设计； 工艺流程设计； (3) 物料衡算； 物料衡算； (4) 能量衡算； 能量衡算； (5) 工艺设备的设计和选型； 工艺设备的设计和选型；
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， 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。 它们是整个工艺设计的基础。运用所掌握的 各种资料， 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， 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。 种先进合理的生产方法。
( 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、 从产品的生命周期的全过程考虑，采用能耗、物耗少 污染物产生量少的清洁生产工艺， 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。 资源，防止生态破坏。 从产品的设计、产品的寿命、 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， 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， 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， 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， 化工生产过程中易产生有毒、有害物质，造成环境污 因此， 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。 的排放标准，符合相关环境保护法律法规的要求。
( 4 ) 公用工程中的水源及电力供应 应选择水源充足的地方， 应选择水源充足的地方，最好靠近江河湖泊等方便 排水的区域，同时电力供给也应有保障。 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。 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、 化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、 有腐蚀等特点， 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、 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、 保证，严格制订规章制度、对工作人员进行安全培 采用相应的劳动保护措施， 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。 全生产防护，达到安全生产的目的。